Comparación das baterías de litio 18650 e 21700: cal é mellor?

A batería de litio goza dunha boa reputación na industria de vehículos eléctricos.Despois de anos de mellora, desenvolveu un par de variacións que teñen a súa propia forza.

Batería de litio 18650

Batería de litio 18650

A batería de litio 18650 refírese orixinalmente á batería de ión-litio e NI-MH.Agora representa principalmente a batería de iones de litio xa que a batería NI-MH utilizouse con menos frecuencia.

O 18650 recibe o seu nome polo seu tamaño de cela: 18,6 mm de diámetro e 65,2 mm de lonxitude cun peso ao redor de 47 g.

LiFePO4(LFP) e LiNiaCobMncO2(NCM) son os tipos máis populares.Tesla realizou un maior número de probas de batería para descubrir a mellor batería para o seu vehículo eléctrico e 18650 é o gañador.O 18650 converteuse na base do desenvolvemento da tecnoloxía de batería enTeslaa liña de produción desde entón.

Vantaxes do 18650

Alta consistencia

Antes de ser adoptado na industria dos vehículos eléctricos, o 18650 utilizouse durante moito tempo en produtos electrónicos como ordenadores portátiles, cámaras, o que o converte no tipo de batería de litio máis antigo e estable.Despois de anos de desenvolvemento, os fabricantes utilizan a mellora técnica que se obtén cos produtos electrónicos de consumo nas baterías dos vehículos.

En comparación con outras formas inferiores de batería, o 18650 é altamente compatible con varias aplicacións que teñen diferentes requisitos de tensión, corrente e tamaño.

Máis seguro na estrutura

O 18650 foi probado como non tóxico, inflamable, non explosivo e libre de contaminación, baixo a certificación RoHS.

A estabilidade térmica a altas temperaturas tamén supera a outros sistemas de iones de litio.Ve unha taxa de descarga do 100% a 65 ℃.

Ademais, a célula da batería está selada nun cilindro de aceiro, o que permite a posibilidade de un tamaño máis pequeno.Grazas á súa forma pequena, que contén unha pequena cantidade de enerxía, a falla dunha única batería ten un impacto mínimo no rendemento xeral da batería.

Para aquelas empresas de bicicletas eléctricas ao aire libre comoSuper73, un nivel de seguridade máis alto é importante para que a batería resista os choques cando anda por terreos accidentados.Teslafoi cauteloso na selección da batería xa que a fracción entre as células da batería xerada por diferentes condicións da estrada pode provocar perigos graves como unha explosión.

Excelente densidade enerxética

Unha única batería de litio 18650 ten unha capacidade de 1200 mAh - 3600 mAh mentres que outras teñen uns 800 mAh.Esta función permite que o conxunto de baterías supere os 5000 mAh se están xuntos.

Ao mesmo peso, a capacidade da batería 18650 pode ser 1,5-2 veces superior á da batería NI-MH.A taxa de autodescarga tamén é baixa.

Segundo os datos proporcionados por Tesla, o nivel de enerxía específico pode chegar a 250 Wh/kg para cumprir o requisito de autonomía dos vehículos eléctricos de Tesla.

Alta relación prezo-rendemento

A batería 18650 ten unha expectativa bastante longa en comparación coas baterías normais.O ciclo de vida pode ser de 1000-2000 cun mantemento adecuado.Despois de anos de desenvolvemento, o deseño estrutural, a tecnoloxía de fabricación e os equipos son competentes, o que permite un menor custo de operación e mantemento.

Polo seu excelente rendemento, tamén se pode atopar a batería de litio 18650Super73's liñas de produción, a marca de bicicletas eléctricas vintage máis popular nos EE.

Non obstante, a batería de litio 18650 aínda se enfronta a algúns inconvenientes como o alto quecemento automático, a agrupación complicada e a carga lenta, que son a razón exacta pola que Tesla colabora co xigante da batería Panasonic para desenvolver a batería de litio 21700.

Batería de litio 21700

Estrutura da batería de litio

Dise que é a batería de litio máis rendible que ten a maior enerxía específica nas liñas de produción en masa.

Dimensións

Diámetro 21 mm, lonxitude 70 mm, peso 68 g.

A comparación 18650 n 21700

Figura 1 - A diferenza da retención de capacidade (esquerda) e da vida útil do ciclo (dereita) entre 18650 e 21700

Vantaxes do novo modelo en comparación co 18650

A capacidade dunha soa célula aumentou50 %

A batería de litio 21700 fabricada por Tesla pode alcanzar 3-4,8 Ah por célula.

 

20% adicional de enerxía específica do sistema de batería

Segundo os datos de Tesla, a batería 18650 ten unha densidade de enerxía duns 250Wh/kg mentres que a 21700 pode chegar a 300Wh/kg.

 

Aforrando un 9% no custo do sistema de batería

Segundo a análise de Tesla, o custo do conxunto de baterías é de aproximadamente $ 170/Wh e $ 185/Wh para o 21700 e 18650 respectivamente.O modelo 3 reduciu con éxito o seu custo nun 9 % no sistema de batería.

 

Un 10% máis lixeiro

Aínda que a batería 21700 ten un tamaño total maior, contén unha maior enerxía específica nunha única cela, o que significa que o número de celas individuais necesarias para certa enerxía redúcese nun 33%.Tamén é máis doado xestionar o conxunto de baterías para diferentes aplicacións.Ademais, como se necesitan menos células, a ausencia de pezas metálicas e electrónicas axudará ao sistema de batería a perder peso.

Dise que o Super73 probablemente substituirá o 18650 polo 21700 para a produción en masa nun futuro curto, comezando polo modelo máis vendido.RX.

 

 

Semellanza

Hai moito en común cando se trata de liñas de produción de baterías e procesos.Polo tanto, é posible modificar a fabricación da batería 18650 a 21700 cambiando algunhas das configuracións do sistema de produción anterior.

 

 

Referencia:

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


Hora de publicación: 02-09-2021