Подробное объяснение концепций аккумуляторов 18650 и 21700 и их преимуществ

В связи с быстрым развитием транспортных средств на новой энергии в последние годы литиевые батареи также стали популярными. Аккумуляторы всегда были важной областью транспортных средств на новой энергии. Кто овладеет энергетическими батареями, тот овладеет транспортными средствами на новой энергии. Среди аккумуляторных батарей наиболее привлекательным, несомненно, является литий-ионный аккумулятор.

Плотность энергии литий-ионных аккумуляторов очень высока, их емкость в 1.5–2 раза больше, чем у никель-водородных аккумуляторов того же веса, и они имеют очень низкую скорость саморазряда. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы практически не обладают «эффектом памяти» и не содержат токсичных веществ. Эти преимущества литий-ионных аккумуляторов делают их широко используемыми в транспортных средствах на новой энергии.

В настоящее время наиболее широко используемыми цилиндрическими литий-ионными батареями являются батареи 18650 и 21700 батарей.

18650 аккумулятор:

Аккумуляторы 18650 первоначально назывались никель-металлогидридными аккумуляторами и литий-ионными аккумуляторами. Поскольку никель-металлогидридные батареи теперь используются реже, они теперь относятся к литий-ионным батареям. 18650 является создателем литий-ионных аккумуляторов – стандартной модели литий-ионных аккумуляторов, установленной SONY в Японии для экономии затрат, где 18 означает диаметр 18 мм, 65 означает длину 65 мм, а 0 означает цилиндрическую батарею. Обычные батареи 18650 включают тройные литий-ионные батареи и литий-железо-фосфатные батареи.

Говоря об аккумуляторах 18650, нельзя не упомянуть Tesla. Когда Tesla разрабатывает аккумуляторы для электромобилей, она тестировала многие типы аккумуляторов, но в конце концов сосредоточилась на батареях 18650 и использовала батареи 18650 в качестве батарей для электромобилей новой энергии. Технический маршрут. Можно сказать, что причина, по которой Tesla может иметь производительность, не уступающую традиционным автомобилям, работающим на топливе, в дополнение к технологии электродвигателей, также выигрывает от передовой технологии аккумуляторов Tesla. Так почему же Tesla выбрала аккумулятор 18650 в качестве источника питания?

преимущество

Зрелая технология и высокая стабильность

До того, как войти в сферу транспортных средств на новой энергии, батареи 18650 широко использовались в электронных продуктах. Это самые ранние, наиболее зрелые и стабильные литий-ионные батареи. После многолетнего опыта японские производители накопили 18650 аккумуляторов в потребительских товарах. Передовые технологии очень хорошо применяются в области автомобильных аккумуляторов. Panasonic – одна из крупнейших в мире компаний, производящих аккумуляторные батареи, и масштабных компаний. По сравнению с другими производителями, у него меньше всего дефектов продукта и больший масштаб, а также легко выбрать батареи с хорошей консистенцией.

Напротив, другие батареи, такие как многоярусные литий-ионные батареи, еще далеки от совершенства. Многие продукты невозможно даже унифицировать по размеру и размеру, а производственные процессы, которыми обладают производители аккумуляторов, не могут соответствовать этим условиям. В целом по консистенции батареи не дотягивает до уровня батареи 18650. Если единообразие батареи не соответствует требованиям, управление большим количеством комплектов батарей и блоков батарей, сформированных параллельно, не позволит улучшить производительность каждой батареи, и батареи 18650 могут хорошо решить эту проблему.

Высокая безопасность

Литиевая батарея 18650 обладает высокими показателями безопасности, невзрывоопасность, негорючесть; нетоксичный, экологически чистый и прошел сертификацию товарного знака RoHS; и имеет хорошую устойчивость к высоким температурам, а эффективность разряда составляет 100% при 65 градусах.

Аккумулятор 18650 обычно упакован в стальной корпус. В экстремальных ситуациях, таких как столкновение с автомобилем, это может максимально снизить количество аварий и повысить безопасность. Кроме того, размер каждой аккумуляторной ячейки 18650 невелик, и энергия каждой ячейки может регулироваться в меньшем диапазоне. По сравнению с использованием аккумуляторных элементов большого размера, даже при выходе из строя одного из блоков аккумуляторного блока его влияние может быть уменьшено.

Высокая плотность энергии

Емкость литиевой батареи 18650 обычно составляет от 1200 мАч до 3600 мАч, в то время как общая емкость аккумулятора составляет всего около 800 мАч. В сочетании с литиевым аккумулятором 18650 литиевый аккумулятор 18650 может превышать 5000 мАч. Его емкость в 1.5–2 раза больше, чем у никель-водородной батареи того же веса, и он имеет очень низкую скорость саморазряда. Плотность энергии аккумуляторной батареи 18650 в настоящее время может достигать уровня 250 Втч / кг, что соответствует требованиям большой дальности полета Tesla.

Низкая стоимость и высокая стоимость исполнения

Литиевая батарея 18650 имеет длительный срок службы, а срок службы при нормальном использовании может достигать более 500 раз, что более чем в два раза больше, чем у обычных батарей. Продукт 18650 имеет высокую степень технологической зрелости. Конструктивная конструкция, производственная технология и производственное оборудование, а также производная технология модуля 18650 являются зрелыми, что снижает затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.

Батарея 18650, которая в настоящее время широко используется, имеет многолетнюю историю разработки. Хотя эта технология является относительно зрелой по сравнению с другими типами батарей, она по-прежнему сталкивается с такими проблемами, как высокое тепловыделение, сложная группировка и невозможность быстрой зарядки. В связи с этим возникло 21700 тройных цилиндрических батарей.

4 января 2017 года Tesla объявила о начале массового производства новой батареи 21700, совместно разработанной Tesla и Panasonic, и подчеркнула, что это батарея с самой высокой плотностью энергии и самой низкой стоимостью среди батарей, доступных в настоящее время для массового производства.

21700 аккумулятор:

Батарея 21700 представляет собой модель цилиндрической батареи, а именно: 21 – относится к цилиндрической батарее с внешним диаметром 21 мм; 700-относится к цилиндрической батарее высотой 70.0 мм.

Это новая модель, разработанная для удовлетворения требований электромобилей по увеличению пробега и для более эффективного использования аккумуляторного пространства автомобиля. По сравнению с обычной цилиндрической литиевой батареей 18650, емкость 21700 может быть более чем на 35% выше, чем у того же материала.

Новый 21700 имеет четыре существенных преимущества:

(1) Емкость аккумуляторной батареи увеличена на 35%. В качестве примера возьмем аккумулятор 21700 производства Tesla. После перехода с модели 18650 на модель 21700 емкость аккумуляторного элемента может достигнуть от 3 до 4.8 Ач, что означает значительное увеличение на 35%.

(2) Плотность энергии аккумуляторной системы увеличивается примерно на 20%. Согласно данным, раскрытым Tesla, плотность энергии аккумуляторной системы 18650, используемой в первые дни, составляла около 250 Втч / кг. Позже удельная энергия производимой им аккумуляторной системы 21700 составляла около 300 Втч / кг. Объемная плотность энергии у батареи 21700 была выше, чем у оригинальной 18650. Почти на 20%.

(3) Ожидается, что стоимость системы снизится примерно на 9%. Согласно анализу информации о ценах на батареи, раскрытой Tesla, система литиевых батарей 21700 оценивается в 170 долларов / Втч, а цена системы аккумуляторов 18650 составляет 185 долларов / Втч. После использования 21700 аккумуляторов в Model 3 стоимость одной аккумуляторной системы может быть снижена примерно на 9%.

(4) Ожидается, что вес системы снизится примерно на 10%. Общий объем 21700 больше, чем 18650. По мере увеличения емкости мономера удельная энергия мономера выше, поэтому количество мономеров батареи, требуемых при той же энергии, может быть уменьшено примерно на 1/3, что снизит сложность. управления системой и уменьшить количество батарей. Количество металлических конструктивных элементов и электрических аксессуаров, используемых в сумке, еще больше снижает вес аккумулятора. После того, как Samsung SDI перешел на новый набор аккумуляторов 21700, было обнаружено, что вес системы уменьшился на 10% по сравнению с нынешним аккумулятором.