Maelezo ya kina ya betri ya 18650 na dhana ya betri 21700 na faida zao

Pamoja na maendeleo ya haraka ya magari mapya ya nishati katika miaka ya hivi karibuni, betri za lithiamu pia zimekuwa maarufu. Betri za nguvu zimekuwa uwanja muhimu wa magari mapya ya nishati. Yeyote anayesimamia betri za nguvu atamiliki magari mapya ya nishati. Miongoni mwa betri za nguvu, kinachovutia zaidi bila shaka ni betri ya lithiamu-ioni.

Uzito wa nishati ya betri za lithiamu-ioni ni kubwa sana, na uwezo wake ni mara 1.5 hadi 2 kuliko betri za nickel-hidrojeni za uzito sawa, na ina kiwango cha chini sana cha kujiondoa. Kwa kuongeza, betri za lithiamu-ion karibu hazina “athari ya kumbukumbu” na hazina vitu vya sumu. Faida hizi za betri za lithiamu-ioni hufanya itumike sana katika uwanja wa magari mapya ya nishati.

Siku hizi, betri za lithiamu-ioni za silinda zinazotumiwa zaidi ni 18650 na betri 21700.

Betri ya 18650:

Betri za 18650 awali zilirejelea betri za hidridi ya nikeli-metali na betri za lithiamu-ioni. Kwa vile betri za hidridi ya nikeli-metali sasa hazitumiki sana, sasa zinarejelea betri za lithiamu-ioni. 18650 ndiye mwanzilishi wa betri za lithiamu-ion-modeli ya kawaida ya betri ya lithiamu-ioni iliyowekwa na SONY nchini Japani ili kuokoa gharama, ambapo 18 inamaanisha kipenyo cha 18mm, 65 inamaanisha urefu wa 65mm, na 0 inamaanisha betri ya silinda. Betri za kawaida za 18650 ni pamoja na betri za lithiamu-ioni za ternary na betri za fosfati ya chuma ya lithiamu.

Akizungumzia betri za 18650, Tesla inapaswa kutajwa. Wakati Tesla inatengeneza betri za gari za umeme, imejaribu aina nyingi za betri, lakini mwisho ilizingatia betri 18650 na ilitumia betri 18650 kama betri mpya za gari za umeme. Njia ya kiufundi. Inaweza kusema kuwa sababu kwa nini Tesla inaweza kuwa na utendaji ambao sio duni kwa magari ya jadi ya mafuta, pamoja na teknolojia ya magari ya umeme, pia inafaidika na teknolojia ya juu ya betri ya Tesla. Kwa hivyo kwa nini Tesla alichagua betri ya 18650 kama chanzo chake cha nguvu?

faida

Teknolojia iliyokomaa na uthabiti wa hali ya juu

Kabla ya kuingia kwenye uwanja wa magari ya nishati mpya, betri 18650 zimetumiwa sana katika bidhaa za elektroniki. Ni betri za lithiamu-ioni za mapema zaidi, zilizokomaa zaidi na thabiti. Baada ya uzoefu wa miaka mingi, wazalishaji wa Kijapani wamekusanya betri 18650 katika bidhaa za watumiaji. Teknolojia ya hali ya juu inatumika vizuri sana katika uwanja wa betri za gari. Panasonic ni mojawapo ya makampuni makubwa zaidi ya teknolojia ya betri duniani. Ikilinganishwa na wazalishaji wengine, ina kasoro chache zaidi za bidhaa na kiwango kikubwa, na pia ni rahisi kuchagua betri na uthabiti mzuri.

Kinyume chake, betri zingine, kama vile betri za lithiamu-ioni zilizopangwa, ziko mbali na kukomaa vya kutosha. Bidhaa nyingi haziwezi hata kuunganishwa kwa ukubwa na ukubwa, na michakato ya uzalishaji inayomilikiwa na watengenezaji wa betri haiwezi kukidhi masharti. Kwa ujumla, uthabiti wa betri haufikii kiwango cha betri ya 18650. Ikiwa uthabiti wa betri unashindwa kukidhi mahitaji, usimamizi wa idadi kubwa ya masharti ya betri na pakiti za betri zilizoundwa kwa sambamba hazitaruhusu utendaji wa kila betri kuchezwa vizuri, na betri 18650 zinaweza kutatua tatizo hili vizuri.

Utendaji wa juu wa usalama

Betri ya lithiamu 18650 ina utendaji wa juu wa usalama, isiyo ya kulipuka, isiyoweza kuwaka; isiyo na sumu, isiyochafua mazingira, na imepitisha uthibitisho wa chapa ya biashara ya RoHS; na ina upinzani mzuri wa joto la juu, na ufanisi wa kutokwa ni 100% kwa digrii 65.

Betri ya 18650 kwa ujumla huwekwa kwenye ganda la chuma. Katika hali mbaya kama vile mgongano wa gari, inaweza kupunguza matukio ya ajali za usalama iwezekanavyo, na usalama ni wa juu zaidi. Kwa kuongeza, saizi ya kila seli ya betri ya 18650 ni ndogo, na nishati ya kila seli inaweza kudhibitiwa katika safu ndogo. Ikilinganishwa na utumiaji wa seli za betri za ukubwa mkubwa, hata kitengo cha pakiti cha betri ikishindwa, inaweza kupunguzwa Athari ya kutofaulu.

Uzani wa nguvu nyingi

Uwezo wa betri ya lithiamu 18650 kwa ujumla ni kati ya 1200mah na 3600mah, wakati uwezo wa jumla wa betri ni takriban 800mah tu. Ikiunganishwa kwenye pakiti ya betri ya lithiamu 18650, pakiti ya betri ya lithiamu 18650 inaweza kuzidi 5000mah. Uwezo wake ni mara 1.5 hadi 2 kuliko betri ya nickel-hidrojeni ya uzito sawa, na ina kiwango cha chini sana cha kujiondoa. Uzito wa nishati ya seli ya betri ya 18650 kwa sasa inaweza kufikia kiwango cha 250Wh/kg, ambayo inakidhi mahitaji ya safu ya juu ya kusafiri ya Tesla.

Gharama ya chini na utendaji wa gharama kubwa

Betri ya lithiamu 18650 ina maisha ya huduma ya muda mrefu, na maisha ya mzunguko yanaweza kufikia zaidi ya mara 500 katika matumizi ya kawaida, ambayo ni zaidi ya mara mbili ya betri za kawaida. Bidhaa ya 18650 ina kiwango cha juu cha ukomavu wa teknolojia. Muundo wa miundo, teknolojia ya utengenezaji, na vifaa vya utengenezaji, pamoja na teknolojia ya moduli inayotokana ya 18650 zote zimekomaa, ambazo zote hupunguza gharama zake za uendeshaji na matengenezo.

Betri ya 18650, ambayo kwa sasa inatumiwa sana, ina historia ya maendeleo kwa miaka mingi. Ingawa teknolojia imekomaa kwa kiasi ikilinganishwa na aina nyingine za betri, bado inakabiliwa na matatizo kama vile uzalishaji wa juu wa joto, upangaji wa vikundi tata, na kutoweza kufikia chaji haraka. Katika muktadha huu, betri 21700 za cylindrical ternary zilikuja kuwa.

Mnamo Januari 4, 2017, Tesla alitangaza kuanza kwa uzalishaji wa wingi wa betri mpya ya 21700 iliyotengenezwa kwa pamoja na Tesla na Panasonic, na alisisitiza kuwa hii ni betri yenye msongamano wa juu wa nishati na gharama ya chini kati ya betri zinazopatikana sasa kwa ajili ya uzalishaji wa wingi.

Betri ya 21700:

Betri 21700 ni mfano wa betri ya cylindrical, hasa: 21-inahusu betri ya cylindrical yenye kipenyo cha nje cha 21mm; 700-inahusu betri ya silinda yenye urefu wa 70.0mm.

Huu ni mtindo mpya uliotengenezwa ili kukidhi mahitaji ya magari ya umeme kwa umbali wa kuendesha gari kwa muda mrefu na kuboresha utumiaji mzuri wa nafasi ya betri ya gari. Ikilinganishwa na betri ya kawaida ya 18650 cylindrical lithiamu, uwezo wa 21700 unaweza kuwa zaidi ya 35% ya juu kuliko ile ya nyenzo sawa.

21700 mpya ina faida nne muhimu:

(1) Uwezo wa seli ya betri huongezeka kwa 35%. Chukua betri ya 21700 iliyotolewa na Tesla kama mfano. Baada ya kubadili mfano wa 18650 hadi 21700, uwezo wa seli ya betri unaweza kufikia 3 hadi 4.8 Ah, ongezeko kubwa la 35%.

(2) Msongamano wa nishati ya mfumo wa betri huongezeka kwa takriban 20%. Kulingana na data iliyofichuliwa na Tesla, msongamano wa nishati ya mfumo wa betri wa 18650 uliotumika siku za awali ulikuwa takriban 250Wh/kg. Baadaye, msongamano wa nishati ya mfumo wa betri 21700 uliotolewa nayo ulikuwa karibu 300Wh/kg. Uzito wa nishati ya volumetric ya betri ya 21700 ilikuwa ya juu kuliko 18650 ya awali. Karibu 20%.

(3) Gharama ya mfumo inatarajiwa kushuka kwa takriban 9%. Kutokana na uchambuzi wa taarifa ya bei ya betri iliyofichuliwa na Tesla, mfumo wa betri ya lithiamu yenye nguvu ya betri ya 21700 inauzwa kwa $170/Wh, na bei ya mfumo wa betri ya 18650 ni $185/Wh. Baada ya kutumia betri 21700 kwenye Model 3, gharama ya mfumo wa betri pekee inaweza kupunguzwa kwa karibu 9%.

(4) Uzito wa mfumo unatarajiwa kushuka kwa takriban 10%. Kiasi cha jumla cha 21700 ni kubwa kuliko 18650. Kadiri uwezo wa monoma unavyoongezeka, wiani wa nishati ya monoma ni kubwa zaidi, kwa hivyo idadi ya monoma za betri zinazohitajika chini ya nishati hiyo hiyo inaweza kupunguzwa kwa karibu 1/3, ambayo itapunguza ugumu. ya usimamizi wa mfumo na kupunguza idadi ya betri. Idadi ya sehemu za miundo ya chuma na vifaa vya umeme vinavyotumiwa kwenye mfuko hupunguza zaidi uzito wa betri. Baada ya Samsung SDI kubadili seti mpya ya betri 21700, iligundua kuwa uzito wa mfumo ulipungua kwa 10% ikilinganishwa na betri ya sasa.