18650 lithiumbatterij verwijst oorspronkelijk naar NI-MH- en lithium-ionbatterij.Nu vertegenwoordigt het meestal een lithium-ionbatterij, aangezien de NI-MH-batterij in een lagere frequentie is gebruikt.

De 18650 dankt zijn naam aan zijn celgrootte: 18,6 mm in diameter en 65,2 mm lang met een gewicht van ongeveer 47 gram.

LiFePO4(LFP) en LiNiaCobMncO2(NCM) zijn de meest populaire typen.Tesla heeft een groter aantal batterijtests uitgevoerd om de beste batterij voor zijn elektrische voertuig te vinden en 18650 is de winnaar.De 18650 werd de basis van de ontwikkeling van batterijtechnologieTesla's productielijn sindsdien.

Voordat de 18650 in de elektrische auto-industrie werd geïntroduceerd, wordt hij al lang gebruikt in elektronica zoals laptops en camera's, waardoor het het eerste en meest stabiele type lithiumbatterij is.Na jaren van ontwikkeling maken de fabrikanten gebruik van de technische verbeteringen die consumentenelektronica-producten op voertuigaccu's opleveren.

Vergeleken met andere inferieure soorten batterijen is de 18650 zeer compatibel met verschillende toepassingen die verschillende spannings-, stroom- en groottevereisten hebben.

De 18650 is getest als niet-giftig, ontvlambaar, niet-explosief en vrij van verontreiniging, onder de RoHS-certificering.

Thermische stabiliteit bij hoge temperaturen presteert ook beter dan andere Li-ion-systemen.Het ziet een ontladingssnelheid van 100% bij 65 ℃.

Bovendien is de batterijcel verzegeld in een stalen cilinder, waardoor kleinere afmetingen mogelijk zijn.Dankzij de kleine vorm, die een kleine hoeveelheid energie bevat, heeft het falen van een enkele batterij een minimale impact op de algehele batterijprestaties.

Voor degenen die elektrische fietsen in de open lucht leuk vindenSuper73Een hoger veiligheidsniveau is belangrijk om ervoor te zorgen dat de accu schokken kan weerstaan ​​tijdens het rijden op ruw terrein.Teslais voorzichtig geweest bij de keuze van batterijen, omdat de fractie tussen batterijcellen die wordt gegenereerd door verschillende wegomstandigheden kan leiden tot ernstige gevaren zoals explosies.

Een enkele 18650-lithiumbatterij heeft een capaciteit van 1200 mAh – 3600 mAh, terwijl andere ongeveer 800 mAh hebben.Deze functie zorgt ervoor dat de batterijset meer dan 5000 mAh kan leveren als ze samen worden geplaatst.

Bij hetzelfde gewicht kan de capaciteit van de 18650-batterij 1,5 tot 2 keer zo groot zijn als die van een NI-MH-batterij.Ook het zelfontladingspercentage is laag.

Volgens gegevens van Tesla kan het specifieke energieniveau oplopen tot 250 Wh/kg om te voldoen aan de actieradiusvereiste van elektrische Tesla-voertuigen.

De 18650-batterij heeft een vrij lange levensduur in vergelijking met gewone batterijen.Bij goed onderhoud kan de levensduur van de cyclus 1000-2000 zijn.Na jaren van ontwikkeling zijn het structurele ontwerp, de productietechnologie en de apparatuur competent, waardoor lagere exploitatie- en onderhoudskosten mogelijk zijn.

Vanwege zijn uitstekende prestaties is er ook een 18650-lithiumbatterij in verwerktSuper73's productielijnen, het populairste merk voor vintage elektrische fietsen in de VS.

De 18650-lithiumbatterij heeft echter nog steeds te maken met een aantal nadelen, zoals een hoge zelfopwarming, ingewikkelde groepering en langzaam opladen, wat precies de reden is dat Tesla samenwerkt met batterijgigant Panasonic om de 21700-lithiumbatterij te ontwikkelen.

Er wordt gezegd dat het de meest kosteneffectieve lithiumbatterij is met de hoogste specifieke energie op massaproductielijnen.

Diameter 21 mm, lengte 70 mm, gewicht 68 g.

Figuur 1 – Het verschil tussen het capaciteitsbehoud (links) en de levensduur van de cyclus (rechts) tussen 18650 en 21700

De capaciteit van een enkele cel is toegenomen met50%

De 21700 lithiumbatterij, vervaardigd door Tesla, kan 3-4,8 Ah per cel bereiken.

 

Extra 20% van de specifieke energie van het batterijsysteem

Volgens gegevens van Tesla heeft de 18650-batterij een energiedichtheid van ongeveer 250 Wh/kg, terwijl de 21700 kan oplopen tot 300 Wh/kg.

 

Besparing van 9% op de kosten van het batterijsysteem

Volgens Tesla's analyse bedragen de kosten voor een batterijset respectievelijk ongeveer $ 170/Wh en $ 185/Wh voor de 21700 en 18650.Model 3 heeft met succes de kosten voor het batterijsysteem met 9% verlaagd.

 

10% lichter in gewicht

Hoewel de 21700-batterij een groter totaalformaat heeft, bevat deze een hogere specifieke energie in een enkele cel, wat betekent dat het aantal afzonderlijke cellen dat nodig is voor bepaalde energie met 33% wordt verminderd.Ook is het eenvoudiger om de accuset voor verschillende toepassingen te beheren.Omdat er minder cellen nodig zijn, zal de afwezigheid van metalen en elektronische onderdelen bovendien het batterijsysteem helpen gewicht te verliezen.

Er wordt gezegd dat Super73 de 18650 waarschijnlijk zal vervangen door de 21700 voor massaproductie in de korte toekomst, te beginnen met het bestsellermodelRX.

 

 

Er zijn veel overeenkomsten als het gaat om de productielijnen en processen van batterijen.Het is dus mogelijk om de productie van de 18650-batterij te wijzigen naar die van de 21700 door enkele configuraties in het voormalige productiesysteem te wijzigen.

 

 

Referentie:

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