Kodėl Tesla pakeista į 2170? Kokie yra trijų dalių ličio baterijų pranašumai

18650 baterija buvo Tesla legenda. Dabar, pradėjus masinę 3 modelio gamybą, istorinė 18650 baterijos misija artėja prie pabaigos. Visi Tesla modeliai gali pakeisti 21700 ličio bateriją. Kokia to priežastis?

1. Sudėtis ir klasifikacija?

Ličio baterija reiškia, kad elektrocheminėje sistemoje yra ličio baterija, kurią galima grubiai suskirstyti į ličio bateriją ir ličio bateriją. Dėl savo komercinio pobūdžio, nes jame nėra metalinio ličio ir jis yra įkraunamas, ličio bateriją galima suskirstyti į cilindrinę ir kvadratinę, o daugiausia sudaryta iš keturių dalių: teigiamo elektrodo medžiagos, neigiamo elektrodo medžiagos, elektrolito ir diafragmos medžiagos (šis straipsnis). yra originalas, nurodykite, ar jis atkurtas).

Įvairios anodo medžiagos ir anodo medžiagos, naudojamos ličio baterijose, gali būti suskirstytos į skirtingų tipų baterijas. Pavyzdžiui, dažniausiai naudojamos anodo medžiagos yra ličio kobalatas, ličio manganatas, nikelis, ličio geležies fosfatas ir trikomponentės medžiagos. Dažniausiai naudojamos anodinės medžiagos yra grafito anglies, alavo, silicio ir titano medžiagos. Tarp jų ličio kobalatas yra dauguma ličio baterijų anodo medžiagų.

2. Kokia yra ličio baterijos techninė kryptis?

Jis taip pat vadinamas trikobalto manganu, o tai reiškia, kad trys medžiagos: nikelis, kobaltas ir manganas yra teigiamos medžiagos, grafitas yra teigiama akumuliatoriaus medžiaga, o jo nikelio druska, kobalto druska ir mangano druska yra žaliavos. Nikelio, kobalto ir mangano santykis gali būti koreguojamas pagal faktinę situaciją. Baterijų įmonės, turinčios pagrindines technines kryptis, pvz., Japonija ir Korėja, ličio geležies fosfato baterija yra pagrįsta ličio geležies fosfatu kaip neigiama medžiaga ir grafitu kaip neigiama medžiaga, kuri yra pagrindinė BYD techninė kryptis; Ličio titanato baterijas galima suskirstyti į du tipus. Vienas iš jų yra ličio titanatas kaip katodo medžiaga, o ličio manganatas ir ličio geležies fosfatas yra trijų komponentų medžiagos ir ličio baterijų katodo medžiaga. Tai yra pagrindinė Zhuhai Silver kryptis šiuo metu. Kitas yra ličio titanatas kaip katodas ir ličio metalo arba ličio lydinio katodo ličio baterija (tai originalus gaminys, katės automobilio starteris, nurodykite perdavimą).

3. Kokie yra trijų dalių ličio akumuliatoriaus privalumai?

Didžiausias trinarės ličio akumuliatoriaus pranašumas yra didelis energijos kaupimo tankis, paprastai didesnis nei 200 WH/kg, ir susijęs su 90–120 Wh/kg ličio geležies fosfatu, kuris labiau tinka lengvųjų automobilių rinkos paklausai dėl ridos. . Trijų dalių ličio baterijų medžiagų skilimo temperatūra yra apie 200 ℃, todėl išsiskirs deguonies molekulės. Aukštos temperatūros ir greito degimo, elektrolitų akumuliatorių ir savaiminio užsidegimo bei sprogimo pavojaus atveju akumuliatorių valdymo reikalavimai yra labai aukšti. (OVP) turėtų būti sudaryta iš apsaugos nuo perkrovos, apsaugos nuo iškrovos (UVP), apsaugos nuo perkaitimo (OTP) ir apsaugos nuo viršsrovių (OCP). Todėl trijų dalių ličio baterijas grynai elektrinės transporto priemonės Kinijos rinkoje naudoja iki 76 proc. Tačiau elektrinių autobusų yra tik 27,6%, o ličio geležies fosfatas - 64,9%.

4. Kodėl Tesla perėjo prie 2170?

„Tesla“ naudojamų baterijų numeriai 18650 ir 2170 yra trijų dalių kopolimero ličio baterijos. 18650 yra 18 mm skersmens ir 65 mm ilgio cilindrinis akumuliatorius, o 2170 yra 21 mm skersmens ir 70 mm ilgio cilindrinis akumuliatorius. Kadangi neįmanoma pagerinti energijos tankio ir sumažinti baterijos sąnaudas kontroliuojant procesą ir žaliavas, 2170 akumuliatorius, kurio tūris yra didesnis, tampa neišvengiamu pasirinkimu. Tikimasi, kad modelis ir ModelX bus pakeisti pirmą kartą panaudojus Model3.

Muskas teigia, kad 2170 m. akumuliatorius yra didžiausio energijos tankio ir pigiausias akumuliatorius pasaulyje, jo energijos tankis yra iki 300 WH/kg, o tai susiję su 233 WH/kg 18650 m. Energijos tankis padidėjo beveik 20 %, tačiau jo akumuliatoriaus sistemos kaina yra 155 doleriai/WH, tai yra susijusi su 171/18650 WH, o tai yra ribotas sumažinimas. Nors Muskas dar turi daug nuveikti iki 100 USD už vatvalandę tikslą, tai vis tiek yra žingsnis į priekį. Kitas žingsnis turėtų būti naujų baterijų medžiagų diegimas siekiant sumažinti išlaidas. Trinarė ličio baterija yra tam tikra ličio baterija, sudaryta iš ličio nikelio kobalto mangano oksido (Li (NiCoMn) O2) terpolimero. Trinarės sudėtinės katodo medžiagos pirmtakas naudoja nikelio druską, kobalto druską ir mangano druską kaip žaliavas, o nikelio, kobalto ir mangano santykis gali būti koreguojamas pagal faktinę situaciją.

Saugumas yra svarbiausias prioritetas

Trijų dalių ličio akumuliatoriaus charakteristikos yra didelis energijos tankis ir aukšta įtampa, todėl tokio pat svorio akumuliatoriaus talpa yra didesnė, o automobilis gali nuvažiuoti toliau ir greičiau. Tačiau jo silpnybė yra prastas stabilumas. Jei įvyksta vidinis trumpasis jungimas arba teigiama medžiaga patenka į vandenį, bus atvira liepsna. Todėl apsaugai paprastai naudojamas plieninio apvalkalo sluoksnis. „Tesla“ akumuliatorių paketą sudaro apie 7000 18650 baterijų. Nors „Tesla“ užtikrina visapusišką akumuliatoriaus apsaugą, ekstremalių susidūrimų metu vis tiek kyla gaisro pavojus.

Taip yra todėl, kad pasiekusios tam tikrą temperatūrą šios dvi medžiagos suirs. Ličio trinaris yra apie 200 ℃ žemesnis, o ličio geležies fosfatas yra apie 800 ℃ žemesnis. Trinarės ličio medžiagos cheminė reakcija yra intensyvesnė, todėl išsiskirs deguonies molekulės, o elektrolitas greitai sudegs aukštoje temperatūroje, sukeldamas grandininę reakciją. Trumpai tariant, ličio trinarį lengviau uždegti nei ličio geležies fosfatą. Verta paminėti, kad kalbame apie medžiagas, o ne apie paruoštas baterijas.

Ličio geležies fosfato baterija yra daug stabilesnė. Net sugedus skydeliui trumpasis jungimas nesprogs ir nesudegs, o akumuliatorius neužsidegs aukštoje 350 ℃ temperatūroje (trys ličio baterijos negali būti nešiojamos 180-250 ℃ temperatūroje). Todėl, kalbant apie saugumą, ličio geležies fosfato baterija yra geresnė.

Kadangi trinarės ličio medžiagos turi tokį potencialų pavojų saugai, gamintojai taip pat stengiasi išvengti nelaimingų atsitikimų. Atsižvelgdami į trijų komponentų ličio medžiagų pirolizės charakteristikas, gamintojai teiks didelę reikšmę apsaugai nuo perkrovos (OVP), apsaugai nuo perkaitimo (UVP), apsaugai nuo perkaitimo (OTP) ir apsaugai nuo srovės (OCP). „Tesla“ pasitiki saugumu, nes turi baterijų valdymo sistemą, kuri gali geriau valdyti aktyvesnes ličio baterijas. Žinoma, vis daugiau ir daugiau akumuliatorių kompanijų, automobilių kompanijų ir profesionalių akumuliatorių valdymo įmonių toliau vystosi šioje srityje, vis daugiau įmonių taip pat gali pasiekti puikų akumuliatoriaus valdymą, o tai labai pagerins saugumą.