18650 litiumparisto viittaa alun perin NI-MH- ja litiumioniakkuihin.Nyt se edustaa enimmäkseen litiumioniakkua, koska NI-MH-akkua on käytetty harvemmin.

18650 on saanut nimensä kennojen koosta: halkaisija 18,6 mm, pituus 65,2 mm ja paino noin 47 g.

LiFePO4(LFP) ja LiNiaCobMncO2(NCM) ovat suosituimpia tyyppejä.Tesla on tehnyt suuremman määrän akkutestejä löytääkseen parhaan akun sähköajoneuvoonsa ja 18650 on voittaja.18650:stä tuli akkuteknologian kehittämisen perusta vuonnaTeslatuotantolinjalla siitä lähtien.

Ennen kuin 18650 otettiin käyttöön sähköajoneuvoteollisuudessa, sitä on pitkään käytetty elektroniikassa, kuten kannettavissa tietokoneissa, kameroissa, mikä tekee siitä vanhimman ja vakaimman litiumakun.Vuosien kehitystyön jälkeen valmistajat käyttävät kulutuselektroniikkatuotteista saatuja teknisiä parannuksia ajoneuvojen akkuihin.

Verrattuna muihin huonompiin akkumuotoihin, 18650 on erittäin yhteensopiva useiden sovellusten kanssa, joilla on erilaiset jännite-, virta- ja kokovaatimukset.

18650 testattiin myrkyttömäksi, syttyväksi, räjähtämättömäksi ja kontaminoitumattomaksi RoHS-sertifikaatin mukaisesti.

Lämpöstabiilisuus korkeissa lämpötiloissa on myös muita Li-ion-järjestelmiä parempi.Se näkee 100 % purkausnopeuden 65 ℃:ssa.

Lisäksi akkukenno on tiivistetty terässylinteriin, mikä mahdollistaa pienemmän koon.Pienen muodon ansiosta, joka sisältää pienen määrän energiaa, yksittäisen akkuyksikön vikaantuminen vaikuttaa mahdollisimman vähän akun yleiseen suorituskykyyn.

Niille ulkona sähköpyöräyhtiöille, kutenSuper73, korkeampi turvallisuustaso on tärkeää, jotta akku kestää iskuja ajettaessa epätasaisessa maastossa.Teslaon ollut varovainen akun valinnassa, koska erilaisten tieolosuhteiden aiheuttama akkukennojen välinen osuus voi aiheuttaa vakavia vaaroja, kuten räjähdyksen.

Yhden 18650 litiumakun kapasitanssi on 1200mAh – 3600mAh, kun taas toisten noin 800mAh.Tämän ominaisuuden ansiosta akkusarja voi ylittää 5000 mAh, jos ne yhdistetään.

Samalla painolla 18650 akun kapasiteetti voi olla 1,5-2 kertaa NI-MH-akun kapasiteetti.Myös itsepurkautumisnopeus on alhainen.

Teslan toimittamien tietojen mukaan ominaisenergiataso voi nousta jopa 250 Wh/kg täyttämään Teslan sähköajoneuvojen kantamavaatimukset.

18650 akulla on melko pitkä odotusaika tavallisiin akkuihin verrattuna.Jakson käyttöikä voi olla 1000-2000 kunnollisessa kunnossapidossa.Vuosien kehitystyön jälkeen rakennesuunnittelu, valmistustekniikka ja laitteet ovat asiantuntevia, mikä mahdollistaa alhaisemmat käyttö- ja ylläpitokustannukset.

Erinomaisen suorituskyvyn vuoksi 18650 litiumparisto löytyy myösSuper73's tuotantolinjat, suosituin vanhojen sähköpyörien merkki Yhdysvalloissa.

18650 litiumakulla on kuitenkin edelleen joitain haittoja, kuten korkea itsekuumeneminen, monimutkainen ryhmittely ja hidas lataus, mikä on tarkka syy siihen, miksi Tesla tekee yhteistyötä akkujätti Panasonicin kanssa kehittääkseen 21700 litiumakun.

Sen sanotaan olevan kustannustehokkain litiumakku, jolla on suurin ominaisenergia massatuotantolinjoilla.

Halkaisija 21 mm, pituus 70 mm, paino 68 g.

Kuva 1 – Kapasiteetin säilyttämisen (vasemmalla) ja käyttöiän (oikealla) ero 18650:n ja 21700:n välillä

Yksisoluisen solun kapasiteetti kasvoi50 %

Teslan valmistama 21700 litiumakku voi saavuttaa 3-4,8 Ah per solu.

 

Lisäksi 20 % akkujärjestelmän ominaisenergiasta

Teslan tietojen mukaan 18650-akun energiatiheys on noin 250 Wh/kg, kun taas 21700 voi nousta jopa 300 Wh/kg:iin.

 

Säästö 9 % akkujärjestelmän hinnasta

Teslan analyysin mukaan akkusarjan hinta on noin 170 dollaria/Wh ja 185 dollaria/Wh mallissa 21700 ja 18650.Model 3 on onnistuneesti leikannut akkujärjestelmän kustannuksia 9 %.

 

10 % kevyempi

Vaikka 21700 akun kokonaiskoko on suurempi, se säilyttää korkeamman ominaisenergian yksittäisessä kennossa, mikä tarkoittaa, että tiettyyn energiaan tarvittavien yksittäisten kennojen määrä vähenee 33 %.Akkusarjaa on myös helpompi hallita eri sovelluksissa.Lisäksi, koska kennoja tarvitaan vähemmän, metalli- ja elektroniikkaosien puuttuminen auttaa akkujärjestelmää laihtumaan.

Sanotaan, että Super73 todennäköisesti korvaa 18650:n 21700:lla massatuotannossa lähitulevaisuudessa, myydyimmästä mallista alkaen.RX.

 

 

Akkujen tuotantolinjoissa ja prosesseissa on paljon yhteistä.18650-akun valmistusta on siis mahdollista muuttaa 21700-luvuksi muuttamalla joitain entisen tuotantojärjestelmän kokoonpanoja.

 

 

Viite:

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