Lithiová baterie 18650 původně označuje NI-MH a lithium-iontovou baterii.Nyní to většinou představuje lithium-iontovou baterii, protože NI-MH baterie byla používána s nižší frekvencí.

18650 dostal své jméno podle velikosti buňky: 18,6 mm v průměru a 65,2 mm na délku s hmotností kolem 47 g.

LiFePO4(LFP) a LiNiaCobMncO2(NCM) jsou nejoblíbenější typy.Tesla provedla větší počet testů baterií, aby zjistila nejlepší baterii pro svůj elektromobil a 18650 je vítězem.18650 se stal základem vývoje technologie baterií v roceTeslaod té doby na výrobní lince.

Než byl 18650 přijat do průmyslu elektrických vozidel, byl dlouho používán v elektronice, jako jsou notebooky a fotoaparáty, což z něj činí nejstarší a nejstabilnější typ lithiové baterie.Po letech vývoje výrobci využívají technické vylepšení, které přináší produkty spotřební elektroniky, na akumulátory vozidel.

Ve srovnání s jinými méně kvalitními bateriemi je 18650 vysoce kompatibilní s různými aplikacemi, které mají různé požadavky na napětí, proud a velikost.

18650 byl testován jako netoxický, hořlavý, nevýbušný a bez kontaminace podle certifikace RoHS.

Tepelná stabilita při vysokých teplotách také překonává ostatní Li-ion systémy.Vidí 100% rychlost vybíjení při 65 °C.

Bateriový článek je navíc utěsněn v ocelovém válci, což umožňuje možnost menší velikosti.Díky malému tvaru, který obsahuje malé množství energie, má porucha jedné bateriové jednotky minimální dopad na celkový výkon baterie.

Pro ty venkovní elektrokolo společnosti jakoSuper 73Vyšší úroveň bezpečnosti je důležitá, aby baterie odolávala otřesům při jízdě v nerovném terénu.Teslabyl opatrný při výběru baterie, protože zlomek mezi články baterie, který se generuje při různých podmínkách vozovky, může vést k vážným nebezpečím, jako je exploze.

Jedna lithiová baterie 18650 má kapacitu 1200 mAh – 3600 mAh, zatímco ostatní mají přibližně 800 mAh.Tato funkce umožňuje, aby sada baterií přesáhla 5000 mAh, pokud jsou sestaveny.

Při stejné hmotnosti může být kapacita baterie 18650 1,5-2krát větší než kapacita baterie NI-MH.Míra samovybíjení je také nízká.

Podle údajů poskytnutých společností Tesla může úroveň specifické energie dosáhnout až 250 Wh/kg, aby byl splněn požadavek na dojezd elektromobilů Tesla.

Baterie 18650 má ve srovnání s běžnými bateriemi poměrně dlouhou životnost.Životnost cyklu může být 1000-2000 při správné údržbě.Po letech vývoje jsou konstrukční řešení, výrobní technologie a zařízení kompetentní, což umožňuje nižší náklady na provoz a údržbu.

Pro svůj mimořádný výkon lze nalézt také lithiovou baterii 18650Super 73's výrobní linky, nejoblíbenější značka historických elektrických kol v USA.

Lithiová baterie 18650 však stále čelí některým nevýhodám, jako je vysoké samozahřívání, komplikované seskupování a pomalé nabíjení, které jsou přesným důvodem, proč Tesla spolupracuje s bateriovým gigantem Panasonic na vývoji lithiové baterie 21700.

Uvádí se, že jde o cenově nejvýhodnější lithiovou baterii, která má nejvyšší měrnou energii na hromadných výrobních linkách.

Průměr 21mm, délka 70mm, váha 68g.

Obrázek 1 – Rozdíl v zachování kapacity (vlevo) a životnosti cyklu (vpravo) mezi 18650 a 21700

Kapacita jedné buňky se zvýšila o50 %

Lithiová baterie 21700 vyrobená Teslou může dosáhnout 3-4,8Ah na článek.

 

Dalších 20 % specifické energie bateriového systému

Podle údajů společnosti Tesla má baterie 18650 hustotu energie kolem 250 Wh/kg, zatímco baterie 21700 může dosáhnout až 300 Wh/kg.

 

Úspora 9 % nákladů na bateriový systém

Z analýzy společnosti Tesla vyplývá, že cena sady baterií je přibližně 170 $/Wh a 185 $/Wh pro 21700 a 18650, v tomto pořadí.Model 3 úspěšně snížil náklady na bateriový systém o 9 %.

 

O 10 % lehčí

I když má baterie 21700 větší celkovou velikost, pojme vyšší měrnou energii v jednom článku, což znamená, že počet jednotlivých článků potřebných pro určitou energii se sníží o 33 %.Je také jednodušší spravovat sadu baterií pro různé aplikace.Navíc, protože je potřeba méně článků, absence kovových a elektronických částí pomůže bateriovému systému zhubnout.

Říká se, že Super73 pravděpodobně nahradí 18650 21700 pro sériovou výrobu v krátké budoucnosti, počínaje nejprodávanějším modelem.RX.

 

 

Pokud jde o linky na výrobu baterií a procesy, je toho mnoho společného.Je tedy možné upravit výrobu baterie 18650 na 21700 změnou některých konfigurací v dřívějším výrobním systému.

 

 

Odkaz:

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