18650 lityum pil orijinal olarak NI-MH ve Lityum-iyon pili ifade eder.NI-MH pil daha az frekansta kullanıldığından artık çoğunlukla Lityum-iyon pili temsil ediyor.

18650, adını hücre boyutundan alır: 18,6 mm çapında, 65,2 mm uzunluğunda ve yaklaşık 47 g ağırlığında.

LiFePO4(LFP) ve LiNiaCobMncO2(NCM) en popüler türlerdir.Tesla, elektrikli aracı için en iyi bataryayı bulmak amacıyla daha fazla sayıda batarya testi gerçekleştirdi ve kazanan 18650 oldu.18650, pil teknolojisi gelişiminin temeli olduTesla'nıno zamandan beri üretim hattında.

Elektrikli araç endüstrisine kabul edilmeden önce 18650, dizüstü bilgisayarlar, kameralar gibi elektroniklerde uzun süredir kullanılıyor ve bu da onu en eski, en kararlı lityum pil türü yapıyor.Yıllar süren geliştirme çalışmalarının ardından üreticiler, tüketici elektroniği ürünlerinden elde edilen teknik gelişmeyi araç akülerinde kullanıyor.

Diğer düşük pil türleri ile karşılaştırıldığında 18650, farklı voltaj, akım ve boyut gereksinimlerine sahip çeşitli uygulamalarla oldukça uyumludur.

18650, RoHS sertifikası altında toksik olmadığı, yanıcı olmadığı, patlayıcı olmadığı ve kirlenmediği açısından test edildi.

Yüksek sıcaklık altında termal stabilite de diğer Li-iyon sistemlerden daha iyi performans gösterir.65°C'de %100 deşarj oranı görür.

Dahası, pil hücresi çelik bir silindir içine kapatılmıştır, bu da daha küçük boyutlara olanak sağlar.Az miktarda enerji içeren küçük şekli sayesinde tek akü ünitesinin arızalanması, genel akü performansı üzerinde minimum etki yaratır.

Gibi açık hava elektrikli bisiklet şirketlerineSüper73, engebeli arazide sürüş sırasında akünün şoka karşı dayanıklı olması için daha yüksek güvenlik seviyesi önemlidir.Tesla'nınFarklı yol koşulları nedeniyle akü hücreleri arasında oluşan fraksiyon patlama gibi ciddi tehlikelere yol açabileceğinden akü seçiminde dikkatli davrandık.

Tek bir 18650 lityum pilin kapasitansı 1200mAh – 3600mAh iken diğerlerinin kapasitesi 800mAh civarındadır.Bu özellik, pil setinin bir araya getirilmesi durumunda 5000mAh'ın üzerine çıkmasını sağlar.

Aynı ağırlıkta 18650 pilin kapasitesi NI-MH pilin kapasitesinin 1,5-2 katı kadar olabiliyor.Kendi kendine deşarj oranı da düşüktür.

Tesla'dan sağlanan verilere göre, Tesla elektrikli araçlarının menzil ihtiyacını karşılamak için spesifik enerji seviyesi 250Wh/kg'a kadar çıkabiliyor.

18650 pilin normal pillerle karşılaştırıldığında oldukça uzun bir ömrü vardır.Uygun bakım altında çevrim ömrü 1000-2000 olabilir.Yıllar süren geliştirme çalışmalarının ardından yapısal tasarım, üretim teknolojisi ve ekipmanlar yetkin hale gelerek daha düşük işletme ve bakım maliyeti sağlıyor.

Olağanüstü performansı nedeniyle 18650 lityum pil de şurada bulunabilir:Süper73'nin üretim hatları, ABD'deki en popüler vintage elektrikli bisiklet markasıdır.

Bununla birlikte, 18650 lityum pil hala kendi kendine yüksek ısınma, karmaşık gruplama ve yavaş şarj gibi bazı dezavantajlarla karşı karşıyadır; bunlar Tesla'nın 21700 lityum pili geliştirmek için pil devi Panasonic ile işbirliği yapmasının tam nedenidir.

Seri üretim hatlarında en yüksek özgül enerjiye sahip, en uygun maliyetli lityum pil olduğu söyleniyor.

Çap 21mm, Uzunluk 70mm, Ağırlık 68g.

Şekil 1 – 18650 ile 21700 arasındaki kapasite tutma (Sol) ve çevrim ömrü (Sağ) farkı

Tek hücrenin kapasitesi arttı%50

Tesla'nın ürettiği 21700 lityum pil, hücre başına 3-4,8Ah'a ulaşabiliyor.

 

Akü sisteminin özgül enerjisinin ilave %20'si

Tesla'nın verilerine göre 18650 bataryanın enerji yoğunluğu 250Wh/kg civarındayken, 21700 bataryası 300Wh/kg'a kadar çıkabiliyor.

 

Akü sistemi maliyetinden %9 tasarruf

Tesla'nın analizine göre pil setinin maliyeti 21700 ve 18650 için sırasıyla yaklaşık 170 $/Wh ve 185 $/Wh'dir.Model 3, pil sistemindeki maliyetini başarıyla %9 oranında düşürdü.

 

%10 daha hafif

21700 pilin genel boyutu daha büyük olmasına rağmen tek hücrede daha yüksek özgül enerji tutar, bu da belirli enerji için ihtiyaç duyulan tek hücre sayısının %33 oranında azalması anlamına gelir.Farklı uygulamalara yönelik pil setini yönetmek de daha kolaydır.Üstelik daha az hücreye ihtiyaç duyulacağından metal ve elektronik parçaların bulunmaması batarya sisteminin zayıflamasına yardımcı olacaktır.

Super73'ün en çok satan modelden başlayarak kısa gelecekte seri üretim için 18650'yi 21700 ile değiştirmesinin muhtemel olduğu söyleniyor.RX.

 

 

Akü üretim hatları ve süreçleri söz konusu olduğunda pek çok ortak nokta vardır.Yani eski üretim sistemindeki bazı konfigürasyonları değiştirerek 18650 bataryanın imalatını 21700'e çıkarmak mümkün.

 

 

Referans:

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