Gedetailleerde uitleg van de 18650-batterij en 21700-batterijconcepten en hun voordelen

Met de snelle ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen in de afgelopen jaren, zijn lithiumbatterijen ook populair geworden. Krachtbatterijen zijn altijd een belangrijk gebied geweest van voertuigen met nieuwe energie. Wie power-batterijen beheerst, zal nieuwe energievoertuigen beheersen. Van de power-accu’s is de meest in het oog springende ongetwijfeld de lithium-ion-accu.

De energiedichtheid van lithium-ionbatterijen is erg hoog, en de capaciteit is 1.5 tot 2 keer die van nikkel-waterstofbatterijen van hetzelfde gewicht, en het heeft een zeer lage zelfontlading. Daarnaast hebben lithium-ion-accu’s nagenoeg geen “geheugeneffect” en bevatten ze geen giftige stoffen. Deze voordelen van lithium-ionbatterijen zorgen ervoor dat ze veel worden gebruikt op het gebied van voertuigen met nieuwe energie.

Tegenwoordig zijn de meer algemeen gebruikte cilindrische lithium-ionbatterijen 18650-batterijen en 21700-batterijen.

18650 batterij:

18650-batterijen verwezen oorspronkelijk naar nikkel-metaalhydridebatterijen en lithium-ionbatterijen. Omdat nikkel-metaalhydridebatterijen nu minder worden gebruikt, verwijzen ze nu naar lithium-ionbatterijen. 18650 is de maker van lithium-ionbatterijen – een standaard lithium-ionbatterijmodel dat door SONY in Japan is ingesteld om kosten te besparen, waarbij 18 een diameter van 18 mm betekent, 65 een lengte van 65 mm betekent en 0 een cilindrische batterij betekent. Gebruikelijke 18650-batterijen omvatten ternaire lithium-ionbatterijen en lithiumijzerfosfaatbatterijen.

Over 18650-batterijen gesproken, Tesla moet worden genoemd. Toen Tesla batterijen voor elektrische auto’s ontwikkelde, heeft het veel soorten batterijen getest, maar uiteindelijk richtte het zich op 18650-batterijen en gebruikte 18650-batterijen als nieuwe energiebatterijen voor elektrische auto’s. Technisch traject. Het kan gezegd worden dat de reden waarom Tesla in staat is om prestaties te leveren die niet onderdoen voor traditionele brandstofvoertuigen, naast elektromotortechnologie, ook profiteert van Tesla’s geavanceerde batterijtechnologie. Dus waarom koos Tesla de 18650-batterij als energiebron?

voordeel

Volwassen technologie en hoge consistentie

Alvorens het gebied van nieuwe energievoertuigen te betreden, zijn 18650-batterijen op grote schaal gebruikt in elektronische producten. Het zijn de vroegste, meest volwassen en meest stabiele lithium-ionbatterijen. Na jarenlange ervaring hebben Japanse fabrikanten 18650-batterijen verzameld in consumentenproducten. Geavanceerde technologie wordt zeer goed toegepast op het gebied van voertuigaccu’s. Panasonic is een van ‘s werelds grootste bedrijven op het gebied van batterijtechnologie en -schaal. In vergelijking met andere fabrikanten heeft het de minste productdefecten en een grotere schaal, en het is ook gemakkelijk om batterijen met een goede consistentie te selecteren.

Daarentegen zijn andere batterijen, zoals gestapelde lithium-ionbatterijen, verre van volwassen genoeg. Veel producten kunnen niet eens worden verenigd in grootte en grootte, en de productieprocessen van batterijfabrikanten kunnen niet aan de voorwaarden voldoen. Over het algemeen bereikt de consistentie van de batterij niet het niveau van de 18650-batterij. Als de consistentie van de batterij niet aan de vereisten voldoet, zal het beheer van een groot aantal batterijreeksen en parallel gevormde batterijpakketten niet toelaten dat de prestaties van elke batterij beter worden gespeeld, en 18650-batterijen kunnen dit probleem goed oplossen.

Hoge veiligheidsprestaties

De 18650 lithiumbatterij heeft hoge veiligheidsprestaties, niet-explosief, niet-brandbaar; niet-toxisch, niet-vervuilend en heeft de RoHS-handelsmerkcertificering doorstaan; en heeft goede weerstand op hoge temperatuur, en de lossingsefficiency is 100% bij 65 graden.

De 18650-batterij is over het algemeen verpakt in een stalen omhulsel. In extreme situaties zoals een aanrijding met een auto kan het het optreden van veiligheidsongevallen zoveel mogelijk verminderen en is de veiligheid hoger. Bovendien is de grootte van elke batterijcel van de 18650 klein en kan de energie van elke cel in een kleiner bereik worden geregeld. Vergeleken met het gebruik van grote batterijcellen, kan zelfs als een eenheid van het batterijpakket uitvalt, deze worden verminderd. De impact van de storing.

Hoge energie dichtheid

De capaciteit van een 18650-lithiumbatterij ligt over het algemeen tussen 1200 mah en 3600 mah, terwijl de algemene batterijcapaciteit slechts ongeveer 800 mah is. Indien gecombineerd in een 18650 lithiumbatterijpak, kan het 18650 lithiumbatterijpak 5000mah overschrijden. De capaciteit is 1.5 tot 2 keer die van een nikkel-waterstofbatterij van hetzelfde gewicht en heeft een zeer lage zelfontlading. De energiedichtheid van de 18650-batterijcel kan momenteel het niveau van 250 Wh/kg bereiken, wat voldoet aan de eisen van Tesla’s hoge rijbereik.

Lage kosten en hoge kostenprestaties

De 18650-lithiumbatterij heeft een lange levensduur en de levensduur kan bij normaal gebruik meer dan 500 keer bedragen, wat meer dan het dubbele is van die van gewone batterijen. Het product 18650 heeft een hoge mate van technologische volwassenheid. Het structurele ontwerp, de productietechnologie en de productieapparatuur, evenals de afgeleide 18650-moduletechnologie zijn allemaal volwassen, die allemaal de bedrijfs- en onderhoudskosten verlagen.

De 18650-batterij, die momenteel veel wordt gebruikt, heeft een ontwikkelingsgeschiedenis van vele jaren. Hoewel de technologie relatief volwassen is in vergelijking met andere soorten batterijen, wordt ze nog steeds geconfronteerd met problemen zoals hoge warmteproductie, complexe groepering en het onvermogen om snel op te laden. In deze context ontstonden 21700 cilindrische ternaire batterijen.

Op 4 januari 2017 kondigde Tesla de start aan van massaproductie van de nieuwe 21700-batterij die gezamenlijk is ontwikkeld door Tesla en Panasonic, en benadrukte dat dit de batterij is met de hoogste energiedichtheid en de laagste kosten van de batterijen die momenteel beschikbaar zijn voor massaproductie.

21700 batterij:

De batterij 21700 is een cilindrisch batterijmodel, specifiek: 21 verwijst naar de cilindrische batterij met een buitendiameter van 21 mm; 700 verwijst naar de cilindrische batterij met een hoogte van 70.0 mm.

Dit is een nieuw model dat is ontwikkeld om te voldoen aan de eisen van elektrische voertuigen voor langere kilometers en om het effectieve gebruik van de batterijruimte van voertuigen te verbeteren. Vergeleken met de gewone 18650 cilindrische lithiumbatterij, kan de capaciteit van 21700 meer dan 35% hoger zijn dan die van hetzelfde materiaal.

De nieuwe 21700 heeft vier belangrijke voordelen:

(1) De capaciteit van de batterijcel wordt verhoogd met 35%. Neem als voorbeeld de 21700-batterij van Tesla. Na het overschakelen van het 18650-model naar het 21700-model, kan de capaciteit van de batterijcel 3 tot 4.8 Ah bereiken, een aanzienlijke toename van 35%.

(2) De energiedichtheid van het batterijsysteem wordt met ongeveer 20% verhoogd. Volgens de door Tesla bekendgemaakte gegevens was de energiedichtheid van het 18650-batterijsysteem dat in de begintijd werd gebruikt ongeveer 250 Wh/kg. Later was de energiedichtheid van het 21700-batterijsysteem dat ermee werd geproduceerd ongeveer 300 Wh/kg. De volumetrische energiedichtheid van de 21700-batterij was hoger dan die van de originele 18650. Bijna 20%.

(3) De kosten van het systeem zullen naar verwachting met ongeveer 9% dalen. Uit de analyse van batterijprijsinformatie die door Tesla is onthuld, is het lithiumbatterijsysteem van de 21700-batterij geprijsd op $ 170/Wh, en de prijs van het 18650-batterijsysteem $ 185/Wh. Na het gebruik van 21700-batterijen op Model 3, kunnen de kosten van het batterijsysteem alleen al met ongeveer 9% worden verlaagd.

(4) Het gewicht van het systeem zal naar verwachting met ongeveer 10% afnemen. Het totale volume van 21700 is groter dan 18650. Naarmate de monomeercapaciteit toeneemt, is de energiedichtheid van het monomeer hoger, dus het aantal batterijmonomeren dat nodig is voor dezelfde energie kan met ongeveer 1/3 worden verminderd, wat de moeilijkheid zal verminderen van systeembeheer en vermindering van het aantal batterijen. Het aantal metalen structurele onderdelen en elektrische accessoires dat in de tas wordt gebruikt, vermindert het gewicht van de batterij verder. Nadat Samsung SDI was overgestapt op een nieuwe set 21700 batterijen, bleek het gewicht van het systeem met 10% te zijn afgenomen ten opzichte van de huidige batterij.