La bateria de liti 18650 es refereix originalment a la bateria NI-MH i a la bateria de ions de liti.Ara representa principalment una bateria d'ions de liti, ja que la bateria NI-MH s'ha utilitzat amb menys freqüència.

El 18650 rep el seu nom de la mida de la seva cel·la: 18,6 mm de diàmetre i 65,2 mm de llarg amb un pes d'uns 47 g.

LiFePO4 (LFP) i LiNiaCobMncO2 (NCM) són els tipus més populars.Tesla ha realitzat un nombre més gran de proves de bateria per tal d'esbrinar la millor bateria per al seu vehicle elèctric i 18650 és el guanyador.El 18650 es va convertir en la base del desenvolupament de la tecnologia de la bateria aTeslala línia de producció de des d'aleshores.

Abans d'adoptar-se a la indústria del vehicle elèctric, el 18650 s'ha utilitzat durant molt de temps en electrònica com portàtils, càmeres, cosa que el converteix en el tipus de bateria de liti més antic i estable.Després d'anys de desenvolupament, els fabricants utilitzen la millora tècnica que obtenen els productes electrònics de consum a les bateries dels vehicles.

En comparació amb altres tipus de bateria inferiors, el 18650 és altament compatible amb diverses aplicacions que tenen diferents requisits de voltatge, corrent i mida.

El 18650 es va provar com a no tòxic, inflamable, no explosiu i lliure de contaminació, sota la certificació de RoHS.

L'estabilitat tèrmica a alta temperatura també supera altres sistemes d'ions de liti.Veu una taxa de descàrrega del 100% a 65 ℃.

A més, la cèl·lula de la bateria està segellada en un cilindre d'acer, la qual cosa permet la possibilitat de mida més petita.Gràcies a la seva forma petita, que conté una petita quantitat d'energia, la fallada d'una unitat de bateria única té un impacte mínim en el rendiment general de la bateria.

A aquelles empreses de bicicletes elèctriques a l'aire lliure comSuper73, un nivell de seguretat més alt és important perquè la bateria resisteixi els impactes quan es condueix per terrenys accidentats.Teslaha estat prudent en la selecció de la bateria, ja que la fracció entre les cèl·lules de la bateria que genera les diferents condicions de la carretera pot provocar perills greus com una explosió.

Una única bateria de liti 18650 té una capacitat de 1200 mAh - 3600 mAh, mentre que altres tenen uns 800 mAh.Aquesta característica permet que el conjunt de bateries superi els 5000 mAh si es posen junts.

Amb el mateix pes, la capacitat de la bateria 18650 pot ser 1,5-2 vegades la de la bateria NI-MH.La taxa d'autodescàrrega també és baixa.

Segons les dades proporcionades per Tesla, el nivell d'energia específic pot arribar als 250 Wh/kg per satisfer el requisit d'autonomia dels vehicles elèctrics de Tesla.

La bateria 18650 té una esperança bastant llarga en comparació amb les bateries normals.El cicle de vida pot ser de 1000-2000 amb un manteniment adequat.Després d'anys de desenvolupament, el disseny estructural, la tecnologia de fabricació i l'equip són competents, permetent un menor cost d'operació i manteniment.

Pel seu rendiment excepcional, també es pot trobar la bateria de liti 18650Super73les línies de producció de, la marca de bicicletes elèctriques vintage més popular als EUA.

Tanmateix, la bateria de liti 18650 encara té alguns inconvenients com l'autoescalfament elevat, l'agrupació complicada i la càrrega lenta, que són la raó exacta per la qual Tesla col·labora amb el gegant de la bateria Panasonic per desenvolupar la bateria de liti 21700.

Es diu que és la bateria de liti més rendible que té l'energia específica més alta a les línies de producció en massa.

Diàmetre 21 mm, longitud 70 mm, pes 68 g.

Figura 1 - La diferència de la retenció de capacitat (esquerra) i la vida del cicle (dreta) entre el 18650 i el 21700

La capacitat de la cèl·lula individual va augmentar50%

La bateria de liti 21700 fabricada per Tesla, pot arribar a 3-4,8 Ah per cèl·lula.

 

20% addicional d'energia específica del sistema de bateries

Segons dades de Tesla, la bateria 18650 té una densitat d'energia d'uns 250Wh/kg mentre que la 21700 pot arribar a 300Wh/kg.

 

Estalvi del 9% en el cost del sistema de bateries

A partir de l'anàlisi de Tesla, el cost del conjunt de bateries és d'aproximadament 170 $ / Wh i 185 $ / Wh per al 21700 i el 18650, respectivament.El model 3 ha reduït amb èxit el seu cost en un 9% en el sistema de bateries.

 

10% més lleuger en pes

Tot i que la bateria 21700 té una mida general més gran, conté una energia específica més alta en una sola cel·la, el que significa que el nombre de cèl·lules individuals necessàries per a certa energia es redueix en un 33%.També és més fàcil gestionar el conjunt de bateries per a diferents aplicacions.A més, com que es necessiten menys cèl·lules, l'absència de peces metàl·liques i electròniques ajudarà el sistema de bateries a perdre pes.

Es diu que és probable que Super73 substituirà el 18650 pel 21700 per a la producció en massa en un futur curt, començant pel model més venut.RX.

 

 

Hi ha molt en comú pel que fa a les línies de producció de bateries i els processos.Per tant, és possible modificar la fabricació de la bateria 18650 a 21700 canviant algunes de les configuracions de l'antic sistema de producció.

 

 

Referència:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775320309186