Bateria litowa 18650 pierwotnie odnosi się do baterii NI-MH i litowo-jonowej.Obecnie reprezentuje głównie akumulator litowo-jonowy, ponieważ akumulator NI-MH był używany z mniejszą częstotliwością.

Model 18650 zawdzięcza swoją nazwę rozmiarowi ogniwa: średnica 18,6 mm i długość 65,2 mm, a waga około 47 g.

Najpopularniejsze typy to LiFePO4(LFP) i LiNiaCobMncO2(NCM).Tesla przeprowadziła większą liczbę testów akumulatorów, aby znaleźć najlepszy akumulator do swojego pojazdu elektrycznego i zwyciężył akumulator 18650.Model 18650 stał się podstawą rozwoju technologii akumulatorów wTesliod tego czasu linia produkcyjna.

Przed zastosowaniem w branży pojazdów elektrycznych akumulator 18650 był od dawna stosowany w urządzeniach elektronicznych, takich jak laptopy i aparaty fotograficzne, co czyni go najwcześniejszym i najbardziej stabilnym typem baterii litowej.Po latach rozwoju producenci wykorzystują udoskonalenia techniczne, jakie zyskały w produktach elektroniki użytkowej, w akumulatorach pojazdów.

W porównaniu do innych, gorszych typów baterii, model 18650 jest wysoce kompatybilny z różnymi zastosowaniami, które mają różne wymagania dotyczące napięcia, prądu i rozmiaru.

Model 18650 został przetestowany pod kątem nietoksycznego, łatwopalnego, niewybuchowego i wolnego od zanieczyszczeń, zgodnie z certyfikatem RoHS.

Stabilność termiczna w wysokiej temperaturze również przewyższa inne systemy litowo-jonowe.Widzi 100% szybkości rozładowania przy 65 ℃.

Co więcej, ogniwo akumulatora jest zamknięte w stalowym cylindrze, co pozwala na zastosowanie mniejszych rozmiarów.Dzięki niewielkiemu kształtowi, zawierającemu niewielką ilość energii, awaria pojedynczego akumulatora ma minimalny wpływ na ogólną wydajność akumulatora.

Do takich firm zajmujących się rowerami elektrycznymi na świeżym powietrzuSuper73Aby akumulator był odporny na wstrząsy podczas jazdy po nierównym terenie, ważny jest wyższy poziom bezpieczeństwa.Teslizachował ostrożność przy wyborze akumulatorów, ponieważ część ogniw akumulatora powstająca w wyniku różnych warunków drogowych może powodować poważne zagrożenia, takie jak eksplozja.

Pojedyncza bateria litowa 18650 ma pojemność od 1200 mAh do 3600 mAh, podczas gdy inne mają około 800 mAh.Dzięki tej funkcji zestaw akumulatorów może przekroczyć 5000 mAh, jeśli zostaną złożone razem.

Przy tej samej wadze pojemność akumulatora 18650 może być 1,5-2 razy większa niż pojemność akumulatora NI-MH.Wskaźnik samorozładowania jest również niski.

Według danych dostarczonych przez Teslę, specyficzny poziom energii może sięgać nawet 250 Wh/kg, aby spełnić wymagania dotyczące zasięgu pojazdów elektrycznych Tesli.

Bateria 18650 ma dość długą żywotność w porównaniu ze zwykłymi bateriami.Przy odpowiedniej konserwacji cykl życia może wynosić 1000-2000.Po latach rozwoju projekt konstrukcyjny, technologia produkcji i sprzęt są kompetentne, co pozwala na obniżenie kosztów eksploatacji i konserwacji.

Ze względu na wyjątkową wydajność, baterię litową 18650 można znaleźć również wSuper73linie produkcyjne, najpopularniejsza marka zabytkowych rowerów elektrycznych w USA.

Jednak bateria litowa 18650 nadal ma pewne wady, takie jak wysokie samonagrzewanie, skomplikowane grupowanie i powolne ładowanie, co jest dokładnym powodem, dla którego Tesla współpracuje z gigantem akumulatorowym Panasonic w celu opracowania baterii litowej 21700.

Mówi się, że jest to najbardziej opłacalna bateria litowa, która ma najwyższą energię właściwą na liniach produkcyjnych masowej.

Średnica 21 mm, długość 70 mm, waga 68 g.

Rysunek 1 – Różnica w utrzymaniu pojemności (po lewej) i cyklu życia (po prawej) pomiędzy modelami 18650 i 21700

Pojemność pojedynczego ogniwa wzrosła o50%

Bateria litowa 21700 wyprodukowana przez Teslę może osiągnąć 3-4,8Ah na ogniwo.

 

Dodatkowe 20% energii właściwej układu akumulatorowego

Według danych Tesli akumulator 18650 ma gęstość energii rzędu 250 Wh/kg, natomiast akumulator 21700 może osiągnąć nawet 300 Wh/kg.

 

Oszczędność 9% na kosztach systemu akumulatorowego

Z analizy Tesli wynika, że ​​koszt zestawu akumulatorów wynosi około 170 USD/Wh i 185 USD/Wh odpowiednio dla modeli 21700 i 18650.Model 3 z powodzeniem obniżył koszt systemu akumulatorowego o 9%.

 

10% lżejszy

Mimo że akumulator 21700 ma większy rozmiar całkowity, utrzymuje większą energię właściwą w pojedynczym ogniwie, co oznacza, że ​​liczba pojedynczych ogniw potrzebnych do uzyskania określonej energii jest zmniejszona o 33%.Łatwiejsze jest także zarządzanie zestawem baterii do różnych zastosowań.Co więcej, ponieważ potrzeba mniej ogniw, brak części metalowych i elektronicznych pomoże systemowi akumulatorowemu schudnąć.

Mówi się, że Super73 prawdopodobnie w najbliższej przyszłości zastąpi 18650 21700 w masowej produkcji, zaczynając od najlepiej sprzedającego się modeluRX.

 

 

Linie produkcyjne akumulatorów i procesy mają ze sobą wiele wspólnego.Można zatem zmodyfikować produkcję baterii 18650 do 21700, zmieniając niektóre konfiguracje w poprzednim systemie produkcyjnym.

 

 

Odniesienie:

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