18650 litijeva baterija se prvotno nanaša na NI-MH in litij-ionsko baterijo.Zdaj večinoma predstavlja litij-ionsko baterijo, saj se NI-MH baterija uporablja manj pogosto.

18650 je dobil ime po velikosti celice: 18,6 mm v premeru in 65,2 mm v dolžino ter težo približno 47 g.

LiFePO4(LFP) in LiNiaCobMncO2(NCM) sta najbolj priljubljeni vrsti.Tesla je opravila večje število testov baterij, da bi odkrila najboljšo baterijo za svoje električno vozilo in 18650 je zmagovalka.18650 je postal osnova razvoja tehnologije baterij vTeslaproizvodne linije od takrat.

Preden so jo sprejeli v industriji električnih vozil, se je 18650 dolgo uporabljala v elektroniki, kot so prenosni računalniki, fotoaparati, zaradi česar je najzgodnejša in najbolj stabilna vrsta litijeve baterije.Po letih razvoja proizvajalci uporabljajo tehnične izboljšave, ki jih pridobijo z izdelki zabavne elektronike, na akumulatorjih vozil.

V primerjavi z drugimi slabšimi oblikami baterij je 18650 zelo združljiv z različnimi aplikacijami, ki imajo različne zahteve glede napetosti, toka in velikosti.

18650 je bil testiran kot netoksičen, vnetljiv, neeksploziven in brez kontaminacije v skladu s certifikatom RoHS.

Toplotna stabilnost pri visoki temperaturi prav tako prekaša druge Li-ion sisteme.Zazna 100-odstotno stopnjo praznjenja pri 65 ℃.

Poleg tega je baterijska celica zaprta v jeklenem cilindru, kar omogoča možnost manjše velikosti.Zahvaljujoč majhni obliki, ki vsebuje majhno količino energije, okvara posamezne baterije minimalno vpliva na celotno zmogljivost baterije.

Za podjetja, ki vozijo električna kolesa na prostemSuper73višja raven varnosti je pomembna, da je baterija odporna na udarce med vožnjo po neravnem terenu.Teslaje bil previden pri izbiri baterije, saj lahko delež med baterijskimi celicami, ki nastane zaradi različnih razmer na cesti, povzroči resne nevarnosti, kot je eksplozija.

Ena litijeva baterija 18650 ima kapacitivnost od 1200 mAh do 3600 mAh, medtem ko imajo druge približno 800 mAh.Ta funkcija omogoča, da komplet baterij preseže 5000 mAh, če jih sestavite skupaj.

Pri enaki teži je lahko zmogljivost baterije 18650 1,5- do 2-krat večja od zmogljivosti baterije NI-MH.Nizka je tudi stopnja samopraznjenja.

Po podatkih, ki jih je zagotovila Tesla, lahko specifična raven energije doseže celo 250 Wh/kg, da izpolni zahteve glede dosega električnih vozil Tesla.

Baterija 18650 ima precej dolgo življenjsko dobo v primerjavi z običajnimi baterijami.Ob pravilnem vzdrževanju je lahko življenjska doba 1000-2000.Po letih razvoja so konstrukcijska zasnova, tehnologija izdelave in oprema kompetentni, kar omogoča nižje stroške delovanja in vzdrževanja.

Zaradi svoje izjemne zmogljivosti lahko najdete tudi litijevo baterijo 18650Super73's proizvodnih linij, najbolj priljubljene znamke starodobnih električnih koles v ZDA.

Vendar se litijeva baterija 18650 še vedno sooča z nekaterimi pomanjkljivostmi, kot so visoko samosegrevanje, zapleteno združevanje in počasno polnjenje, kar je natančen razlog, da Tesla sodeluje z baterijskim velikanom Panasonic pri razvoju 21700 litijeve baterije.

Šlo naj bi za najbolj stroškovno učinkovito litijevo baterijo, ki ima največjo specifično energijo na linijah za množično proizvodnjo.

Premer 21 mm, dolžina 70 mm, teža 68 g.

Slika 1 – Razlika med ohranjanjem zmogljivosti (levo) in življenjsko dobo (desno) med 18650 in 21700

Kapaciteta posamezne celice se je povečala za50 %

Litijeva baterija 21700, ki jo proizvaja Tesla, lahko doseže 3-4,8 Ah na celico.

 

Dodatnih 20 % specifične energije akumulatorskega sistema

Po podatkih Tesle ima baterija 18650 energijsko gostoto okoli 250 Wh/kg, medtem ko lahko baterija 21700 doseže 300 Wh/kg.

 

Prihranek 9 % pri stroških baterijskega sistema

Iz Tesline analize so stroški kompleta baterij približno 170 $/Wh in 185 $/Wh za 21700 oziroma 18650.Model 3 je uspešno znižal svoje stroške za 9 % pri baterijskem sistemu.

 

10% lažji po teži

Čeprav ima baterija 21700 večjo skupno velikost, ima višjo specifično energijo v eni celici, kar pomeni, da se število posameznih celic, potrebnih za določeno energijo, zmanjša za 33 %.Prav tako je lažje upravljati komplet baterij za različne aplikacije.Ker je potrebnih manj celic, bo odsotnost kovinskih in elektronskih delov pripomogla k izgubi teže akumulatorskega sistema.

Rečeno je, da bo Super73 verjetno zamenjal 18650 z 21700 za množično proizvodnjo v kratki prihodnosti, začenši z najbolj prodajanim modelomRX.

 

 

Ko gre za proizvodne linije in procese baterij, je veliko skupnega.Tako je mogoče spremeniti proizvodnjo baterije 18650 v 21700 s spremembo nekaterih konfiguracij v prejšnjem proizvodnem sistemu.

 

 

Referenca:

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