Giải thích chi tiết về khái niệm pin 18650 và pin 21700 và ưu điểm của chúng

Với sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện năng lượng mới trong những năm gần đây, pin lithium cũng trở nên phổ biến. Pin năng lượng luôn là một lĩnh vực quan trọng của các phương tiện năng lượng mới. Ai làm chủ được pin điện sẽ làm chủ được phương tiện sử dụng năng lượng mới. Trong số các loại pin điện, chắc chắn là bắt mắt nhất là pin lithium-ion.

Mật độ năng lượng của pin lithium-ion rất cao và dung lượng của nó gấp 1.5 đến 2 lần so với pin niken-hydro có cùng trọng lượng và nó có tốc độ tự phóng điện rất thấp. Ngoài ra, pin lithium-ion hầu như không có “hiệu ứng bộ nhớ” và không chứa các chất độc hại. Những ưu điểm này của pin lithium-ion khiến nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xe năng lượng mới.

Ngày nay, các loại pin lithium-ion hình trụ được sử dụng rộng rãi hơn là pin 18650 và pin 21700.

Pin 18650:

Pin 18650 ban đầu được gọi là pin niken-kim loại hyđrua và pin lithium-ion. Vì pin niken-kim loại hyđrua ngày nay ít được sử dụng hơn, nên giờ đây chúng được dùng để chỉ pin lithium-ion. 18650 là hãng sản xuất pin lithium-ion – một mẫu pin lithium-ion tiêu chuẩn do SONY ở Nhật Bản đặt ra nhằm tiết kiệm chi phí, trong đó 18 có nghĩa là đường kính 18mm, 65 có nghĩa là chiều dài 65mm và 0 có nghĩa là pin hình trụ. Các loại pin 18650 thông thường bao gồm pin lithium-ion bậc ba và pin lithium iron phosphate.

Nói đến pin 18650 là phải nhắc đến Tesla. Khi Tesla đang phát triển pin ô tô điện, hãng đã thử nghiệm nhiều loại pin, nhưng cuối cùng hãng chỉ tập trung vào pin 18650 và sử dụng pin 18650 làm pin ô tô điện năng lượng mới. Tuyến kỹ thuật. Có thể nói, sở dĩ Tesla có được hiệu suất không thua kém các loại xe chạy bằng nhiên liệu truyền thống là ngoài công nghệ động cơ điện còn được hưởng lợi từ công nghệ pin tiên tiến của Tesla. Vậy tại sao Tesla lại chọn pin 18650 làm nguồn điện?

lợi thế

Công nghệ hoàn thiện và tính nhất quán cao

Trước khi bước vào lĩnh vực xe năng lượng mới, pin 18650 đã được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm điện tử. Chúng là những loại pin lithium-ion sớm nhất, trưởng thành nhất và ổn định nhất. Sau nhiều năm kinh nghiệm, các nhà sản xuất Nhật Bản đã tích lũy được 18650 pin trong các sản phẩm tiêu dùng. Công nghệ tiên tiến được áp dụng rất tốt trong lĩnh vực ắc quy xe. Panasonic là một trong những công ty có quy mô và công nghệ pin lớn nhất thế giới. So với các nhà sản xuất khác, nó có ít lỗi sản phẩm nhất và quy mô lớn hơn, và cũng dễ dàng lựa chọn pin có độ đồng bộ tốt.

Ngược lại, các loại pin khác, chẳng hạn như pin lithium-ion xếp chồng lên nhau, còn lâu mới đủ trưởng thành. Nhiều sản phẩm thậm chí không thể thống nhất về kích thước to nhỏ và quy trình sản xuất do các nhà sản xuất pin sở hữu cũng không thể đáp ứng được điều kiện. Nói chung, tính nhất quán của pin không đạt được mức của pin 18650. Nếu tính nhất quán của pin không đáp ứng được yêu cầu, việc quản lý một số lượng lớn các chuỗi pin và bộ pin hình thành song song sẽ không cho phép phát huy hiệu suất của mỗi pin tốt hơn, và pin 18650 có thể giải quyết tốt vấn đề này.

Hiệu suất an toàn cao

Pin lithium 18650 có hiệu suất an toàn cao, không nổ, không bắt lửa; không độc hại, không gây ô nhiễm, và đã đạt chứng nhận nhãn hiệu RoHS; và có khả năng chịu nhiệt độ cao tốt, và hiệu suất xả là 100% ở 65 độ.

Pin 18650 thường được đóng gói trong một lớp vỏ thép. Trong những tình huống khắc nghiệt như va chạm xe có thể giảm thiểu tai nạn xảy ra nhiều nhất có thể, độ an toàn cao hơn. Ngoài ra, kích thước của mỗi ô pin của 18650 nhỏ, và năng lượng của mỗi ô có thể được kiểm soát trong một phạm vi nhỏ hơn. So với việc sử dụng các tế bào pin kích thước lớn, ngay cả khi một bộ phận của bộ pin bị lỗi, nó có thể giảm tác động của việc hỏng hóc.

Mật độ năng lượng cao

Dung lượng của pin lithium 18650 nói chung là từ 1200 mah đến 3600 mah, trong khi dung lượng pin chung chỉ khoảng 800 mah. Nếu được kết hợp thành một bộ pin 18650 lithium, bộ pin 18650 lithium có thể vượt quá 5000 mah. Dung lượng của nó gấp 1.5 đến 2 lần so với pin niken-hydro có cùng trọng lượng và nó có tốc độ tự phóng điện rất thấp. Mật độ năng lượng của tế bào pin 18650 hiện có thể đạt mức 250Wh / kg, đáp ứng các yêu cầu về phạm vi bay cao của Tesla.

Chi phí thấp và hiệu suất chi phí cao

Pin 18650 lithium có tuổi thọ dài và vòng đời có thể đạt hơn 500 lần khi sử dụng bình thường, gấp hơn hai lần so với các loại pin thông thường. Sản phẩm 18650 có mức độ hoàn thiện công nghệ cao. Thiết kế kết cấu, công nghệ sản xuất và thiết bị sản xuất, cũng như công nghệ mô-đun 18650 có nguồn gốc đều đã hoàn thiện, tất cả đều giảm chi phí vận hành và bảo trì.

Pin 18650 hiện đang được sử dụng rộng rãi đã có lịch sử phát triển trong nhiều năm. Mặc dù công nghệ đã tương đối hoàn thiện so với các loại pin khác, nó vẫn phải đối mặt với các vấn đề như sinh nhiệt cao, phân nhóm phức tạp và không thể sạc nhanh. Trong bối cảnh đó, 21700 viên pin đại liên hình trụ đã ra đời.

Vào ngày 4/2017/21700, Tesla đã công bố bắt đầu sản xuất hàng loạt loại pin mới XNUMX do Tesla và Panasonic cùng phát triển, đồng thời nhấn mạnh đây là loại pin có mật độ năng lượng cao nhất và giá thành thấp nhất trong số các loại pin hiện có để sản xuất hàng loạt.

Pin 21700:

Pin 21700 là một mẫu pin hình trụ, cụ thể: 21-đề cập đến pin hình trụ có đường kính ngoài 21mm; 700-đề cập đến pin hình trụ có chiều cao 70.0mm.

Đây là một mẫu xe mới được phát triển để đáp ứng các yêu cầu của xe điện về quãng đường lái xe dài hơn và cải thiện việc sử dụng hiệu quả không gian pin của xe. So với pin lithium hình trụ 18650 thông thường, dung lượng của 21700 có thể cao hơn 35% so với pin cùng loại.

21700 mới có bốn ưu điểm đáng kể:

(1) Dung lượng pin tăng thêm 35%. Lấy pin 21700 do Tesla sản xuất làm ví dụ. Sau khi chuyển từ model 18650 sang model 21700, dung lượng pin có thể đạt từ 3 đến 4.8 Ah, tăng đáng kể 35%.

(2) Mật độ năng lượng của hệ thống pin được tăng lên khoảng 20%. Theo dữ liệu được Tesla tiết lộ, mật độ năng lượng của hệ thống pin 18650 được sử dụng trong những ngày đầu vào khoảng 250Wh / kg. Sau đó, mật độ năng lượng của hệ thống pin 21700 do nó sản xuất vào khoảng 300Wh / kg. Mật độ năng lượng thể tích của pin 21700 cao hơn pin 18650 ban đầu gần 20%.

(3) Chi phí của hệ thống dự kiến ​​sẽ giảm khoảng 9%. Từ việc phân tích thông tin giá pin do Tesla tiết lộ, hệ thống pin lithium năng lượng của pin 21700 có giá 170 USD / Wh, và giá của hệ thống pin 18650 là 185 USD / Wh. Sau khi sử dụng 21700 viên pin trên Model 3, chỉ riêng chi phí của hệ thống pin có thể giảm khoảng 9%.

(4) Trọng lượng của hệ thống dự kiến ​​sẽ giảm khoảng 10%. Tổng khối lượng của 21700 lớn hơn 18650. Khi công suất monome tăng lên, mật độ năng lượng của monome cao hơn, do đó, số lượng monome pin cần có cùng một năng lượng có thể giảm đi khoảng 1/3, điều này sẽ làm giảm độ khó quản lý hệ thống và giảm số lượng pin. Số lượng các bộ phận cấu trúc kim loại và phụ kiện điện được sử dụng trong túi càng làm giảm trọng lượng của pin. Sau khi Samsung SDI chuyển sang bộ pin mới 21700, người ta thấy rằng trọng lượng của hệ thống đã giảm 10% so với bộ pin hiện tại.