Explicație detaliată a conceptelor bateriei 18650 și 21700 și a avantajelor acestora

Odată cu dezvoltarea rapidă a vehiculelor cu energie nouă în ultimii ani, bateriile cu litiu au devenit, de asemenea, populare. Bateriile de putere au fost întotdeauna un domeniu important al vehiculelor cu energie nouă. Cine stăpânește bateriile de putere va stăpâni vehicule cu energie nouă. Dintre bateriile de putere, cea mai atrăgătoare este, fără îndoială, bateria litiu-ion.

Densitatea de energie a bateriilor litiu-ion este foarte mare, iar capacitatea sa este de 1.5 până la 2 ori mai mare decât a bateriilor cu nichel-hidrogen de aceeași greutate și are o rată de autodescărcare foarte scăzută. În plus, bateriile litiu-ion nu au aproape niciun „efect de memorie” și nu conțin substanțe toxice. Aceste avantaje ale bateriilor litiu-ion fac ca acesta să fie utilizat pe scară largă în domeniul vehiculelor cu energie nouă.

În zilele noastre, bateriile cilindrice litiu-ion mai utilizate sunt 18650 baterii și 21700 baterii.

18650 baterie:

Bateriile 18650 se refereau inițial la bateriile nichel-hidrură metalică și la bateriile litiu-ion. Deoarece bateriile nichel-hidrură metalică sunt acum mai puțin utilizate, acum se referă la bateriile litiu-ion. 18650 este producătorul bateriilor litiu-ion – un model standard de baterie litiu-ion stabilit de SONY în Japonia pentru a economisi costuri, unde 18 înseamnă un diametru de 18 mm, 65 înseamnă o lungime de 65 mm și 0 înseamnă o baterie cilindrică. Bateriile 18650 obișnuite includ baterii ternare litiu-ion și baterii litiu fier fosfat.

Vorbind de baterii 18650, trebuie menționat Tesla. Când Tesla dezvoltă baterii de mașini electrice, a testat multe tipuri de baterii, dar în cele din urmă s-a concentrat pe bateriile 18650 și a folosit baterii de 18650 ca baterii de mașini electrice cu energie nouă. Traseul tehnic. Se poate spune că motivul pentru care Tesla este capabilă să aibă performanțe care nu sunt inferioare vehiculelor tradiționale cu combustibil, pe lângă tehnologia motoarelor electrice, beneficiază și de tehnologia avansată a bateriilor Tesla. Deci, de ce a ales Tesla bateria 18650 ca sursă de energie?

avantaj

Tehnologie matură și consistență ridicată

Înainte de a intra în domeniul vehiculelor cu energie nouă, bateriile 18650 au fost utilizate pe scară largă în produsele electronice. Sunt cele mai vechi, mai mature și mai stabile baterii litiu-ion. După ani de experiență, producătorii japonezi au acumulat 18650 de baterii în produsele de larg consum. Tehnologia avansată este extrem de bine aplicată în domeniul bateriilor de vehicule. Panasonic este una dintre cele mai mari companii de tehnologie de baterii și de scară din lume. În comparație cu alți producători, are cele mai puține defecte de produs și o scară mai mare și, de asemenea, este ușor să selectați bateriile cu o consistență bună.

În schimb, alte baterii, cum ar fi bateriile litiu-ion stivuite, sunt departe de a fi suficient de mature. Multe produse nici măcar nu pot fi unificate ca mărime și dimensiune, iar procesele de producție deținute de producătorii de baterii nu pot îndeplini condițiile. În general, consistența bateriei nu atinge nivelul bateriei 18650. Dacă consistența bateriei nu îndeplinește cerințele, gestionarea unui număr mare de șiruri de baterii și pachete de baterii formate în paralel nu va permite ca performanța fiecărei baterii să fie mai bine redată, iar bateriile 18650 pot rezolva bine această problemă.

Performanță ridicată de siguranță

Bateria cu litiu 18650 are performanță de siguranță ridicată, non-explozivă, incombustibilă; non-toxic, nepoluant și a trecut de certificare RoHS de marcă comercială; și are o rezistență bună la temperaturi ridicate, iar eficiența de descărcare este de 100% la 65 de grade.

Bateria 18650 este în general ambalată într-o carcasă de oțel. În situații extreme, cum ar fi o coliziune cu mașina, poate reduce pe cât posibil apariția accidentelor de siguranță, iar siguranța este mai mare. În plus, dimensiunea fiecărei celule de baterie a modelului 18650 este mică, iar energia fiecărei celule poate fi controlată într-un interval mai mic. În comparație cu utilizarea celulelor bateriei de dimensiuni mari, chiar dacă o unitate a acumulatorului se defectează, aceasta poate fi redusă Impactul defecțiunii.

Densitate mare de energie

Capacitatea bateriei cu litiu 18650 este în general între 1200mah și 3600mah, în timp ce capacitatea generală a bateriei este de numai aproximativ 800mah. Dacă este combinat într-un pachet de baterii cu litiu 18650, acumulatorul cu litiu 18650 poate depăși 5000 mah. Capacitatea sa este de 1.5 până la 2 ori mai mare decât a unei baterii nichel-hidrogen de aceeași greutate și are o rată de autodescărcare foarte scăzută. Densitatea de energie a celulei bateriei 18650 poate atinge în prezent nivelul de 250Wh/kg, ceea ce îndeplinește cerințele gamei mari de croazieră Tesla.

Cost scăzut și performanță la cost ridicat

Bateria cu litiu 18650 are o durată de viață lungă, iar durata de viață poate ajunge la mai mult de 500 de ori în utilizare normală, ceea ce este de peste două ori mai mare decât a bateriilor obișnuite. Produsul 18650 are un grad ridicat de maturitate tehnologica. Designul structural, tehnologia de fabricație și echipamentele de producție, precum și tehnologia modulului derivat 18650 sunt toate mature, toate acestea reducând costurile de operare și întreținere.

Bateria 18650, care este în prezent utilizată pe scară largă, are o istorie de dezvoltare de mulți ani. Deși tehnologia este relativ matură în comparație cu alte tipuri de baterii, încă se confruntă cu probleme precum producția mare de căldură, gruparea complexă și incapacitatea de a realiza încărcare rapidă. În acest context, au apărut 21700 de baterii ternare cilindrice.

Pe 4 ianuarie 2017, Tesla a anunțat începerea producției în masă a noii baterii 21700 dezvoltată în comun de Tesla și Panasonic și a subliniat că aceasta este bateria cu cea mai mare densitate de energie și cel mai mic cost dintre bateriile disponibile în prezent pentru producția de masă.

21700 baterie:

Bateria 21700 este un model de baterie cilindrica, mai exact: 21-se refera la bateria cilindrica cu un diametru exterior de 21mm; 700-se referă la bateria cilindrică cu o înălțime de 70.0 mm.

Acesta este un nou model dezvoltat pentru a satisface cerințele vehiculelor electrice pentru un kilometraj mai lung de condus și pentru a îmbunătăți utilizarea eficientă a spațiului bateriei vehiculului. În comparație cu acumulatorul cilindric cu litiu 18650 obișnuit, capacitatea de 21700 poate fi cu peste 35% mai mare decât cea a aceluiași material.

Noul 21700 are patru avantaje semnificative:

(1) Capacitatea celulei bateriei este crescută cu 35%. Luați ca exemplu bateria 21700 produsă de Tesla. După trecerea de la modelul 18650 la modelul 21700, capacitatea celulei bateriei poate ajunge la 3 până la 4.8 Ah, o creștere semnificativă de 35%.

(2) Densitatea de energie a sistemului de baterii este crescută cu aproximativ 20%. Conform datelor dezvăluite de Tesla, densitatea de energie a sistemului de baterii 18650 folosit în primele zile a fost de aproximativ 250Wh/kg. Mai târziu, densitatea de energie a sistemului de baterii 21700 produs de acesta a fost de aproximativ 300Wh/kg. Densitatea de energie volumetrică a bateriei 21700 a fost mai mare decât a bateriei originale 18650. Aproape 20%.

(3) Costul sistemului este de așteptat să scadă cu aproximativ 9%. Din analiza informațiilor despre prețul bateriei dezvăluite de Tesla, sistemul de baterie cu litiu de putere al bateriei 21700 are un preț de 170 USD/Wh, iar prețul sistemului de baterii 18650 este de 185 USD/Wh. După utilizarea a 21700 de baterii pe Model 3, costul numai al sistemului de baterii poate fi redus cu aproximativ 9%.

(4) Greutatea sistemului este de așteptat să scadă cu aproximativ 10%. Volumul total de 21700 este mai mare decât 18650. Pe măsură ce capacitatea monomerului crește, densitatea de energie a monomerului este mai mare, astfel încât numărul de monomeri de baterie necesari cu aceeași energie poate fi redus cu aproximativ 1/3, ceea ce va reduce dificultatea de management al sistemului și reducerea numărului de baterii. Numărul de piese structurale metalice și accesorii electrice utilizate în geantă reduce și mai mult greutatea bateriei. După ce Samsung SDI a trecut la un nou set de 21700 de baterii, s-a constatat că greutatea sistemului a fost redusă cu 10% față de bateria actuală.