Детальне пояснення концепцій акумулятора 18650 і батареї 21700 та їх переваг

Зі стрімким розвитком нових енергетичних транспортних засобів в останні роки літієві батареї також стали популярними. Акумулятори завжди були важливою сферою нових енергетичних транспортних засобів. Хто опанує батареї, той опанує нові енергетичні транспортні засоби. Серед акумуляторних батарей найбільше, безсумнівно, привертає увагу літій-іонний акумулятор.

Щільність енергії літій-іонних батарей дуже висока, а їх ємність у 1.5-2 рази перевищує ємність нікель-водневих акумуляторів тієї ж маси, і вони мають дуже низьку швидкість саморозряду. Крім того, літій-іонні акумулятори практично не мають «ефекту пам’яті» і не містять токсичних речовин. Ці переваги літій-іонних акумуляторів роблять його широко застосовуваним у сфері нових енергетичних транспортних засобів.

У наш час більш широко використовуються циліндричні літій-іонні батареї 18650 і 21700 батарей.

18650 акумулятор:

Батареї 18650 спочатку називали нікель-метал-гідридними і літій-іонними батареями. Оскільки нікель-метал-гідридні батареї в даний час використовуються менше, вони тепер відносяться до літій-іонних акумуляторів. 18650 є основоположником літій-іонних батарей – стандартної моделі літій-іонної батареї, встановленої компанією SONY в Японії, щоб заощадити кошти, де 18 означає діаметр 18 мм, 65 означає довжину 65 мм, а 0 означає циліндричний акумулятор. Звичайні батареї 18650 включають потрійні літій-іонні батареї та літій-залізо-фосфатні батареї.

Говорячи про батареї 18650, слід згадати Tesla. Коли Tesla розробляла акумулятори для електромобілів, вона випробувала багато типів акумуляторів, але врешті-решт зосередилася на батареях 18650 і використовувала батареї 18650 як нові батареї для електромобілів. Технічний маршрут. Можна сказати, що причина, чому Tesla може мати продуктивність, яка не поступається традиційним паливним транспортним засобам, на додаток до технології електродвигуна, також виграє від передової технології акумуляторів Tesla. Тож чому Tesla вибрала акумулятор 18650 як джерело живлення?

перевагу

Зріла технологія і висока консистенція

До того, як увійти в сферу нових енергетичних транспортних засобів, 18650 батарей широко використовувалися в електронних виробах. Це найперші, найзріліші та найстабільніші літій-іонні батареї. Після багаторічного досвіду японські виробники накопичили 18650 батарейок у споживчих товарах. Передові технології надзвичайно добре застосовуються в області автомобільних акумуляторів. Panasonic є однією з найбільших у світі компаній, що займаються технологією та масштабуванням акумуляторів. У порівнянні з іншими виробниками, він має найменшу кількість дефектів продукції та більший масштаб, а також легко вибрати батареї з хорошою консистенцією.

Навпаки, інші батареї, такі як літій-іонні батареї, далекі від достатньої зрілості. Багато продуктів навіть не можуть бути уніфіковані за розміром і розміром, а виробничі процеси, якими володіють виробники акумуляторів, не можуть відповідати умовам. Загалом консистенція батареї не досягає рівня батареї 18650. Якщо консистенція батареї не відповідає вимогам, керування великою кількістю рядків батарей і блоків батарей, сформованих паралельно, не дозволить краще відтворювати продуктивність кожної батареї, і батареї 18650 можуть добре вирішити цю проблему.

Високі показники безпеки

Літієва батарея 18650 має високі показники безпеки, не вибухонебезпечна, негорюча; нетоксичний, не забруднює навколишнє середовище та пройшов сертифікацію торгової марки RoHS; і має хорошу стійкість до високих температур, а ефективність розряду становить 100% при 65 градусах.

Батарея 18650 зазвичай упакована в сталевий корпус. У екстремальних ситуаціях, таких як зіткнення з автомобілем, це може максимально зменшити кількість нещасних випадків, а рівень безпеки вище. Крім того, розмір кожного елемента батареї 18650 невеликий, і енергією кожного елемента можна керувати в меншому діапазоні. Порівняно з використанням акумуляторних елементів великого розміру, навіть якщо один блок батарейного блоку виходить з ладу, це можна зменшити.

Висока щільність енергії

Ємність літієвої батареї 18650 зазвичай становить від 1200 мАг до 3600 мАг, тоді як загальна ємність акумулятора становить лише близько 800 мАг. Якщо об’єднати в літієвий акумулятор 18650, літієвий акумулятор 18650 може перевищувати 5000 мАг. Його ємність у 1.5-2 рази більше, ніж у нікель-водневої батареї такої ж ваги, і вона має дуже низьку швидкість саморозряду. Щільність енергії акумуляторної батареї 18650 на даний момент може досягати рівня 250 Вт·год/кг, що відповідає вимогам великого запасу ходу Tesla.

Низька вартість і висока продуктивність

Літієва батарея 18650 має тривалий термін служби, а термін служби може досягати більш ніж 500 разів при нормальному використанні, що вдвічі більше, ніж у звичайних батарей. Виріб 18650 має високий ступінь технологічної зрілості. Конструкція, технологія виробництва та виробниче обладнання, а також технологія похідного модуля 18650 – все це зріло, що зменшує витрати на експлуатацію та обслуговування.

Акумулятор 18650, який зараз широко використовується, має багаторічну історію розвитку. Незважаючи на те, що ця технологія є відносно зрілою в порівнянні з іншими типами акумуляторів, вона все ще стикається з такими проблемами, як високе тепловиділення, складне групування та неможливість швидкої зарядки. У цьому контексті з’явилося 21700 циліндричних потрійних батарей.

4 січня 2017 року Tesla оголосила про початок масового виробництва нової батареї 21700, розробленої спільно Tesla і Panasonic, і підкреслила, що це акумулятор з найвищою щільністю енергії та найнижчою вартістю серед батарей, доступних на даний момент для масового виробництва.

21700 акумулятор:

Акумулятор 21700 є циліндричною моделлю акумулятора, зокрема: 21-відноситься до циліндричної батареї із зовнішнім діаметром 21 мм; 700-відноситься до циліндричної батареї висотою 70.0 мм.

Це нова модель, розроблена, щоб задовольнити вимоги електромобілів для більшої пробігу та покращення ефективного використання місця акумулятора автомобіля. У порівнянні зі звичайною циліндричною літієвою батареєю 18650, ємність 21700 може бути більш ніж на 35% вище, ніж у того ж матеріалу.

Новий 21700 має чотири суттєві переваги:

(1) Ємність елемента акумулятора збільшено на 35%. Візьмемо для прикладу акумулятор 21700 виробництва Tesla. Після переходу з моделі 18650 на модель 21700 ємність елемента батареї може досягати від 3 до 4.8 Ач, що значно збільшиться на 35%.

(2) Щільність енергії акумуляторної системи збільшується приблизно на 20%. Згідно з даними, оприлюдненими Tesla, щільність енергії акумуляторної системи 18650, яка використовувалася на початку, становила близько 250 Вт·год/кг. Пізніше щільність енергії виробленої нею акумуляторної системи 21700 становила близько 300 Вт·год/кг. Об’ємна щільність енергії батареї 21700 була вищою за оригінальну 18650. Майже на 20%.

(3) Очікується, що вартість системи знизиться приблизно на 9%. З аналізу інформації про ціни на батареї, розкритої Tesla, літієва батарея 21700 має ціну 170 доларів США за годину, а батарея 18650 — 185 доларів США за годину. Після використання 21700 батарей на моделі 3 вартість однієї акумуляторної системи може бути знижена приблизно на 9%.

(4) Очікується, що вага системи зменшиться приблизно на 10%. Загальний об’єм 21700 перевищує 18650. Зі збільшенням ємності мономеру щільність енергії мономеру вища, тому кількість мономерів батареї, необхідних при тій самій енергії, можна зменшити приблизно на 1/3, що зменшить труднощі управління системою та зменшити кількість батарей. Кількість металевих конструкцій та електричних аксесуарів, що використовуються в сумці, ще більше зменшує вагу батареї. Після того, як Samsung SDI перейшов на новий набір акумуляторів 21700, було виявлено, що вага системи зменшилася на 10% порівняно з поточним акумулятором.