Az 18650 lítium akkumulátor eredetileg NI-MH és Lithium-ion akkumulátorra utal.Most leginkább lítium-ion akkumulátort képvisel, mivel az NI-MH akkumulátort ritkábban használták.

Az 18650 a nevét a cella méretéről kapta: 18,6 mm átmérőjű és 65,2 mm hosszú, súlya körülbelül 47 g.

A LiFePO4(LFP) és a LiNiaCobMncO2(NCM) a legnépszerűbb típusok.A Tesla több akkumulátortesztet hajtott végre, hogy kiderítse elektromos járművéhez a legjobb akkumulátort, és az 18650 lett a győztes.Az 18650 lett az akkumulátor technológia fejlesztésének alapjaTeslaazóta is a gyártósoron.

Mielőtt az elektromos járműiparba bekerült, az 18650-et régóta használták az elektronikában, például laptopokban, kamerákban, így ez a lítium akkumulátor legkorábbi, legstabilabb típusa.Évekig tartó fejlesztés után a gyártók a fogyasztói elektronikai termékekből származó műszaki fejlesztéseket a járműakkumulátorokon alkalmazzák.

Összehasonlítva más, gyengébb akkumulátortípusokkal, az 18650 nagymértékben kompatibilis különféle alkalmazásokkal, amelyek eltérő feszültség-, áram- és méretigényekkel rendelkeznek.

Az 18650 nem mérgező, gyúlékony, nem robbanásveszélyes és szennyeződésmentes az RoHS tanúsítása alapján.

A hőstabilitás magas hőmérsékleten is felülmúlja a többi Li-ion rendszert.100%-os kisülési sebességet lát 65 ℃-on.

Ezenkívül az akkumulátorcella acélhengerbe van zárva, ami lehetővé teszi a kisebb méretek használatát.Apró formájának köszönhetően, amely kis mennyiségű energiát tartalmaz, az egyetlen akkumulátoregység meghibásodása minimális hatással van az akkumulátor teljes teljesítményére.

Azoknak a kültéri elektromos kerékpáros cégnek, mintSzuper73, a magasabb biztonsági szint fontos ahhoz, hogy az akkumulátor ellenálljon a sokkolásnak, ha durva terepen közlekedik.Teslaóvatos volt az akkumulátor kiválasztását illetően, mivel a különböző útviszonyok miatt az akkumulátorcellák közötti hányad komoly veszélyeket, például robbanást okozhat.

Egyetlen 18650 lítium akkumulátor kapacitása 1200 mAh – 3600 mAh, míg mások 800 mAh körüliek.Ez a funkció lehetővé teszi, hogy az akkumulátor készlet meghaladja az 5000 mAh-t, ha összerakják őket.

Ugyanezen súly mellett az 18650-es akkumulátor kapacitása 1,5-2-szerese lehet az NI-MH akkumulátorénak.Az önkisülés mértéke is alacsony.

A Teslától származó adatok szerint a fajlagos energiaszint akár 250 Wh/kg is lehet, hogy megfeleljen a Tesla elektromos járművek hatótávolsági követelményeinek.

Az 18650-es akkumulátor meglehetősen hosszú élettartammal rendelkezik a hagyományos akkumulátorokhoz képest.A ciklus élettartama megfelelő karbantartás mellett 1000-2000 is lehet.Több éves fejlesztés után a szerkezeti tervezés, a gyártástechnológia és a berendezések kompetensek, így alacsonyabb üzemeltetési és karbantartási költségeket tesznek lehetővé.

Kiemelkedő teljesítménye érdekében az 18650 lítium akkumulátor is megtalálható benneSzuper73gyártósorai, a legnépszerűbb veterán elektromos kerékpár márka az Egyesült Államokban.

Az 18650-es lítium akkumulátor azonban még mindig szembesül bizonyos hátrányokkal, mint például a magas önmelegedés, a bonyolult csoportosítás és a lassú töltés, ami pontosan az oka annak, hogy a Tesla a Panasonic akkumulátor-óriással együttműködve fejlesztette ki a 21700-as lítium akkumulátort.

Azt mondják, hogy ez a legköltséghatékonyabb lítium akkumulátor, amely a legnagyobb fajlagos energiával rendelkezik a tömeggyártó sorokon.

Átmérő 21mm, hossz 70mm, súly 68g.

1. ábra – A kapacitás megtartása (balra) és a ciklus élettartama (jobbra) különbsége az 18650 és 21700 között

Az egycellás kapacitása 1-vel nőtt50%

A Tesla által gyártott 21700-as lítium akkumulátor cellánként 3-4,8 Ah-t érhet el.

 

Az akkumulátorrendszer fajlagos energiájának további 20%-a

A Tesla adatai szerint az 18650-es akkumulátor energiasűrűsége körülbelül 250 Wh/kg, míg a 21700-asé akár 300 Wh/kg is lehet.

 

9%-os megtakarítás az akkumulátorrendszer költségén

A Tesla elemzése szerint az akkumulátorkészlet ára körülbelül 170 USD/Wh, illetve 185 USD/Wh a 21700 és 18650 esetében.A Model 3 sikeresen 9%-kal csökkentette az akkumulátorrendszer költségeit.

 

10%-kal könnyebb

Annak ellenére, hogy a 21700-as akkumulátor nagyobb összmérettel rendelkezik, nagyobb fajlagos energiát tárol egy cellában, ami azt jelenti, hogy az egyes energiákhoz szükséges egycellák száma 33%-kal csökken.Az akkumulátorkészlet kezelése is egyszerűbb a különböző alkalmazásokhoz.Sőt, mivel kevesebb cellára van szükség, a fém és az elektronikai alkatrészek hiánya elősegíti az akkumulátorrendszer súlyának csökkenését.

Azt mondják, hogy a Super73 a rövid jövőben valószínűleg lecseréli az 18650-et a 21700-asra a tömeggyártásban, kezdve a bestseller modellelRX.

 

 

Nagyon sok a közös az akkumulátor gyártósorait és a folyamatait illetően.Így lehetséges az 18650-es akkumulátor gyártását 21700-asra módosítani a korábbi gyártási rendszer egyes konfigurációinak megváltoztatásával.

 

 

Referencia:

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