Шарҳи муфассали консепсияҳои батареяи 18650 ва 21700 ва бартариҳои онҳо

Бо рушди босуръати мошинҳои нави энергетикӣ дар солҳои охир, батареяҳои литий низ маъмул гаштанд. Батареяҳои барқ ​​​​ҳамеша як соҳаи муҳими мошинҳои нави энергетикӣ буданд. Ҳар касе, ки батареяҳои барқиро азхуд кунад, мошинҳои нави энергетикиро азхуд мекунад. Дар байни батареяҳои барқӣ, бешубҳа, аз ҳама ҷолибтарин батареяи литий-ион аст.

Зичии энергияи аккумуляторхои литий-ионй хеле баланд буда, иктидори он назар ба батареяхои никели-гидрогени якхела 1.5—2 баробар зиёд буда, суръати худсаркашй хеле паст аст. Илова бар ин, батареяҳои литий-ионӣ қариб ҳеҷ гуна «таъсири хотира» надоранд ва моддаҳои заҳролуд надоранд. Ин бартариҳои батареяҳои литий-ионӣ онро дар соҳаи мошинҳои нави энергетикӣ васеъ истифода мебаранд.

Дар айни замон, батареяҳои силиндрии литий-ионӣ васеътар истифода мешаванд 18650 батарея ва 21700 батарея.

Батарея 18650:

18650 батареяҳо дар аввал ба батареяҳои гидриди никел-металлӣ ва батареяҳои литий-ионӣ ишора карда шуданд. Азбаски батареяҳои гидриди никелӣ-металлӣ ҳоло камтар истифода мешаванд, онҳо ҳоло ба батареяҳои литий-ион ишора мекунанд. 18650 тавлидкунандаи батареяҳои литий-ион аст – як модели стандартии батареяи литий-ионӣ, ки аз ҷониби SONY дар Ҷопон бо мақсади сарфаи хароҷот муқаррар шудааст, ки дар он 18 маънои диаметри 18 мм, 65 маънои дарозии 65 мм ва 0 маънои батареяи силиндрӣ дорад. Батареяҳои маъмулии 18650 батареяҳои сегонаи литий-ион ва батареяҳои фосфати литийи оҳаниро дар бар мегиранд.

Дар бораи 18650 батарея сухан ронда, Tesla-ро бояд зикр кард. Вақте ки Tesla батареяҳои мошинҳои электрикиро таҳия мекунад, вай бисёр намудҳои батареяҳоро санҷидааст, аммо дар ниҳоят ба 18650 батарея таваҷҷӯҳ зоҳир карда, 18650 батареяро ҳамчун батареяҳои нави энергетикии мошин истифода бурд. Роҳи техникӣ. Метавон гуфт, ки сабаби он, ки Тесла қодир аст, дорои корҳое бошад, ки аз мошинҳои анъанавии сӯзишворӣ кам нест, ба ҷуз аз технологияи муҳаррики электрикӣ, инчунин аз технологияи пешрафтаи батареяи Tesla манфиат меорад. Пас чаро Tesla батареяи 18650-ро ҳамчун манбаи қувваи худ интихоб кард?

бартарӣ

Технологияи баркамол ва пайвастагии баланд

Пеш аз ворид шудан ба соҳаи мошинҳои нави энергетикӣ, 18650 батарея дар маҳсулоти электронӣ васеъ истифода мешуданд. Онҳо батареяҳои барвақттарин, баркамолтарин ва устувортарин батареяҳои литий-ион мебошанд. Пас аз таҷрибаи чандинсола, истеҳсолкунандагони Ҷопон дар маҳсулоти истеъмолӣ 18650 батарея ҷамъ карданд. Технологияи пешқадам дар соҳаи батареяҳои автомобилӣ хеле хуб татбиқ карда мешавад. Panasonic яке аз бузургтарин ширкатҳои технологияи батарея ва миқёси ҷаҳон аст. Дар муқоиса бо дигар истеҳсолкунандагон, он дорои камтарин нуқсонҳои маҳсулот ва миқёси калонтар аст ва интихоби батареяҳо бо мувофиқати хуб низ осон аст.

Баръакси ин, батареяҳои дигар, аз қабили батареяҳои литий-ионҳои ҷамъшуда, ба қадри кофӣ пухта нестанд. Бисёре аз маҳсулотро ҳатто аз рӯи ҳаҷм ва андоза муттаҳид кардан мумкин нест ва равандҳои истеҳсолие, ки истеҳсолкунандагони батарея доранд, ба шартҳо ҷавобгӯ нестанд. Умуман, консентратсияи батарея ба сатҳи батареяи 18650 намерасад. Агар консентратсияи батарея ба талабот ҷавобгӯ набошад, идоракунии шумораи зиёди сатрҳои батарея ва бастаҳои батареяҳои дар мувозӣ ташкилшуда имкон намедиҳад, ки кори ҳар як батарея беҳтар бозӣ карда шавад ва батареяҳои 18650 метавонад ин мушкилотро хуб ҳал кунад.

Иҷрои бехатарии баланд

Батареяи литий 18650 дорои иҷрои баланди бехатарӣ, тарканда нест, сӯзишворӣ нест; заҳролуд нест, ифлоскунанда нест ва аз сертификатсияи тамғаи молии RoHS гузаштааст; ва муқовимати хуби ҳарорати баланд дорад ва самаранокии разряд 100% дар 65 дараҷа аст.

Батареяи 18650 одатан дар қабати пӯлоди бастабандӣ карда мешавад. Дар ҳолатҳои шадид, ба монанди бархӯрди мошин, он метавонад ба ҳадди имкон пайдоиши садамаҳои бехатариро коҳиш диҳад ва бехатарӣ баландтар аст. Илова бар ин, андозаи ҳар як ҳуҷайраи батареяи 18650 хурд аст ва энергияи ҳар як ҳуҷайраро дар доираи хурдтар идора кардан мумкин аст. Дар муқоиса бо истифодаи ҳуҷайраҳои батареяи калонҳаҷм, ҳатто агар як воҳиди бастаи батарея аз кор ояд, онро коҳиш додан мумкин аст.

Зичии баланд

Иқтидори батареяи литийи 18650 одатан аз 1200mAh то 3600mah аст, дар ҳоле ки иқтидори умумии батарея танҳо тақрибан 800mAh аст. Агар ба як бастаи батареяи литийи 18650 якҷоя карда шавад, батареяи литийи 18650 метавонад аз 5000 мАч зиёд бошад. Иктидори он назар ба аккумулятори никель-гидрогени якхела 1.5—2 баробар зиёд буда, иктидори худаш хеле паст аст. Зичии энергияи ҳуҷайраи батареяи 18650 дар айни замон метавонад ба сатҳи 250 Вт/кг расад, ки ба талаботи доираи баланди крейсерии Tesla мувофиқат мекунад.

Арзиши паст ва иҷрои арзиши баланд

Батареяи литийи 18650 дорои мӯҳлати хизмати тӯлонӣ аст ва мӯҳлат дар истифодаи муқаррарӣ метавонад ба зиёда аз 500 маротиба расад, ки аз батареяҳои оддӣ ду маротиба зиёдтар аст. Маҳсулоти 18650 дорои дараҷаи баланди камолоти технологӣ мебошад. Тарҳрезии сохторӣ, технологияи истеҳсолӣ ва таҷҳизоти истеҳсолӣ, инчунин технологияи модули ҳосилшудаи 18650 ҳама баркамол мебошанд, ки ҳамаи онҳо хароҷоти амалиётӣ ва нигоҳдории онро кам мекунанд.

Батареяи 18650, ки ҳоло ба таври васеъ истифода мешавад, таърихи рушди солҳои зиёд дорад. Гарчанде ки технология дар муқоиса бо дигар намудҳои батареяҳо нисбатан баркамол аст, он ҳоло ҳам бо мушкилоте, аз қабили истеҳсоли баланди гармӣ, гурӯҳбандии мураккаб ва қобилияти ноил шудан ба пуркунии зуд дучор меояд. Дар ин замина 21700 батареяи семарраи силиндрӣ ба вуҷуд омад.

4 январи соли 2017 Тесла дар бораи оғози истеҳсоли оммавии батареяи нави 21700, ки муштаракан Tesla ва Panasonic таҳия кардаанд, эълон кард ва таъкид кард, ки ин батарея бо зичии баландтарин энергия ва арзиши пасттарин дар байни батареяҳое мебошад, ки ҳоло барои истеҳсоли оммавӣ дастрасанд.

Батарея 21700:

Батареяи 21700 як модели батареяи силиндрӣ мебошад, махсусан: 21-ба батареяи силиндрӣ бо диаметри берунии 21мм ишора мекунад; 700-ба батареяи силиндрӣ бо баландии 70.0мм ишора мекунад.

Ин модели навест, ки барои қонеъ кардани талаботи мошинҳои барқӣ барои масофаи дарозтари ронандагӣ ва беҳтар кардани истифодаи самараноки фазои батареяи автомобил таҳия шудааст. Дар муқоиса бо батареяи литийии силиндрии 18650, иқтидори 21700 метавонад аз 35% зиёдтар аз ҳамон мавод бошад.

Нав 21700 дорои чор бартарии муҳим аст:

(1) Иқтидори ҳуҷайраи батарея 35% зиёд мешавад. Батареяи 21700-ро, ки Tesla истеҳсол кардааст, мисол гиред. Пас аз гузаштан аз модели 18650 ба модели 21700, иқтидори ҳуҷайраи батарея метавонад ба 3 то 4.8 Ah, афзоиши назарраси 35% мерасад.

(2) Зичии энергияи системаи батарея тақрибан 20% зиёд мешавад. Тибқи маълумоте, ки Tesla ифшо кардааст, зичии энергияи системаи батареяи 18650, ки дар рӯзҳои аввал истифода мешуд, тақрибан 250 Вт соат / кг буд. Баъдтар, зичии энергияи системаи батареяи 21700, ки онро истеҳсол кардааст, тақрибан 300 Вт / кг буд. Зичии энергияи ҳаҷмии батареяи 21700 нисбат ба соли 18650-и аслӣ баландтар буд. Қариб 20%.

(3) Интизор меравад, ки арзиши система тақрибан 9% коҳиш ёбад. Аз таҳлили маълумоти нархи батарея, ки Tesla ифшо кардааст, системаи батареяи литийии батареяи 21700 ба 170 доллар / Вт ва нархи системаи батареяи 18650 $ 185 / Вт / соат нархгузорӣ шудааст. Пас аз истифодаи 21700 батарея дар Модели 3, танҳо арзиши системаи батареяро тақрибан 9% кам кардан мумкин аст.

(4) Интизор меравад, ки вазни система тақрибан 10% коҳиш ёбад. Ҳаҷми умумии 21700 аз 18650 зиёдтар аст. Тавре ки иқтидори мономер меафзояд, зичии энергетикии мономер баландтар аст, бинобар ин шумораи мономерҳои батареяро дар зери энергияи якхела талаб кардан мумкин аст тақрибан 1/3 кам карда шавад, ки ин мушкилотро коҳиш медиҳад. идоракунии система ва кам кардани шумораи батареяҳо. Шумораи қисмҳои сохтории металлӣ ва лавозимоти барқӣ, ки дар халта истифода мешаванд, вазни батареяро боз ҳам кам мекунад. Пас аз гузаштани Samsung SDI ба маҷмӯи нави батареяҳои 21700, маълум шуд, ки вазни система нисбат ба батареяи ҷорӣ 10% кам шудааст.