21700円筒形リチウムイオン電池の長所と短所は何ですか？

ソフトパックや角型リチウム電池と比較して、18650円筒形リチウム電池は最も早く商品化されており、最も自動化され、最も低コストの1つです。また、基本的にソフトパックと四角いバッテリーで状況を維持するテスラからの長年のサポートがあります。

テスラがモデル3が21700に採用されたことを発表した後、円筒形バッテリーファミリーにもスターメンバーがいました。この記事では、円筒形電池に関連するいくつかの技術的なポイントを見ていきます。以下に別段の記載がない限り、円筒形電池は特に18650と呼ばれます。

円筒形電池構造

パワーバッテリーに注意してください。円筒形の18560バッテリーが最も研究されているバッテリータイプであることがわかります。モノマーは、主に正極、負極、セパレーター、正極負極コレクター、安全弁、過電流保護装置、絶縁部材、ケーシングで構成されています。砲弾は初期には多くの鋼製の砲弾があり、現在はアルミニウム製の砲弾が主流です。安全弁とPTCを下図に示します。

モノマー過電流保護装置、各メーカーの設計は同じではなく、さまざまなセキュリティ要件に応じて、さまざまな価格でカスタマイズできます。一般的な安全装置は、主にPTCの正の抵抗温度係数と2種類の大きな定着ユニットです。

PTCは、電流が多すぎると抵抗加熱が蓄積し、PTC抵抗温度の上昇を促進します。温度がしきい値を超えると、急激に上昇します。これは、故障したバッテリーを回路全体から隔離するのと同じで、熱暴走を防ぎます。

溶断装置は、原則としてヒューズ、過電流、溶断ヒューズであり、回路が切断されています。

2種類の保護装置の違いを元に戻すことができます。後者の保護は、障害が発生すると1回限りです。バッテリーが正常に機能する問題を置き換えるために、システムを検討する必要があります。

円筒形電池の特性

円筒形電池、特に18650は、その構造的特徴により、また標準化のモデルにより、円筒形電池の生産自動化レベルであり、電池の3つの主要な形態の中で最高です。これにより一貫性が高くなり、それに応じて歩留まりが向上しました。統計によると、サムスン、パナソニック、その他の主要な外国メーカーの割合は98％に達する可能性があり、中国のメーカーは90％を超える可能性があります。

利点

1）前述のように、モノマーは良好な一貫性を持っています。

2）その機械的性能は良好であり、閉じたシリンダーと比較して、モノマーおよび正方形およびソフトパッケージバッテリー、おおよそのサイズは、最高の曲げ強度を得ることができます。

3）成熟した技術、低コストですが、同時に、スペースのコスト最適化はほとんど消費されています。

4）モノマーのエネルギーは小さく、事故、形は制御しやすいですが、それはそれを置き換える理由でもあります、ポップの言葉、あなたがあなたを破壊する達成、あなたが作る殺さないことをどのように言うことができますかあなたは強く、これに満足しています！）

短所

1）電気自動車の場合、これは、単列電池システムの列数が多いため、他の2種類の電池と比較して、組織システムと管理システムの両方で電池システムが複雑になり、円筒形電池のシステムレベルのコストになります。ハイサイド;

2）不均一な温度環境の条件下で、疎外の特徴である多数のバッテリーの可能性は、もちろん、テスラは18650を選択する設計の初期段階にあり、10年前、認定パワーバッテリー、円筒形バッテリーのみの量産に。バッテリーの安全性と熱管理の要件は、研究の強力なパワーエレクトロニクス制御システムです。

3）エネルギー密度の上昇空間はすでに非常に小さい。 2016年のニュースでは、Chaoweiは4050mAhの単一容量と306Wh / kgのセル比エネルギーを達成しました。それ以来、これ以上の記録は見られませんでした。確立された空間では、死んだ物質だけが困難な道として認識されています。

テスラのModel3バッテリーシステムは21700を人気にします

テスラモデル3は、すべての21700三元リチウム電池を有効にし、新しい段階の上昇の円筒形電池容量を開きました。テスラモデル3タイプ21700バッテリーシステムでは、エネルギー密度は300wh / kgで制御され、元のモードよりも18650バッテリーエネルギー密度が20％以上増加し、単一容量が20％増加し、システムコストが9％程度増加します。

パナソニックとテスラの共同研究開発による21700バッテリーの生産に加えて、現在の国際的な缶は21700バッテリーをバッチ生産することができます。製品は大量生産用ではないため、SamsungSDIは以前21700製品で展示していました。

国内の21,700のメーカー、ニュース資料によると、21700のメーカーは、BAK、Lishen、Yiwei Lithium、Tianpeng Power、Far East Foster、Lions NewEnergyなどを所有しています。

南京金龍と北喜の2つの製品の発表に伴い、8月16日、工業情報化部は「道路自動車製造企業と製品発表」（第299号）の新製品発表を発表しました。その中で、南京金龍バス製造株式会社と北吉（常州）自動車株式会社が製造した2台の純粋な電気バン（モデルNJL5040XXYBEV25とBJ5040XXYCJ06EV）は、21,700台の三元リチウムイオン電池を最初に搭載しました。

18650から21700まで、どうですか？

18650リチウムイオン電池は開発に挑戦し、全体の寸法を維持する場合、特定のエネルギーの現在の状況を改善し、エネルギー密度を改善するために現在の人々に直面し、18650は多くの課題に直面します。

1）NCA、シリコン炭素材料のサプライチェーンなどの新しい材料はまだ成熟しておらず、高コスト、供給の安定性、より高いエネルギー密度の材料、811、たとえば、ギャップの安定性と製造プロセス制御距離自体、結果は811です。 18650は短期的にははるかに高価であり、パフォーマンスは低くなります。

2）環境需要に対する新しい材料プロセスが高く、固定資産への投資が高く、エネルギー消費が多い。

3）モノマーのバッテリー容量が低く、PACKグループの技術要件とコストが高い。

4）正と負のバイポーラ構造のリストに適応するまでのモノマー電池、およびエネルギー密度へのより重要な影響。

5）高いエネルギー密度と高い充電率の要件を同時に備え、設計スペースは非常に小さく、新しい国家規格によると、523 +グラファイトシステムを備えた18650、1 c do 2.4AHが設計限界に達しました。

より大きな直径の円筒形リチウムイオン電池は避けられない傾向になります。下の図に示すデータでは、より大きなサイズの電池と耳の設計と巻線の18650で、2つの曲率角の大きなサイズの電池を比較すると明らかな利点があります。

要約すると、サイズが18650から21700に増加し、利点は次のとおりです。

1）エネルギー密度のケースを増やすと、通常の材料、安定した性能、費用効果の高いものを選択できます。

2）多極耳機構の設計に適しており、内部抵抗を低減します。

3）同じエネルギー密度の下で、グラファイトの急速充電特性を選択して、急速充電性能を向上させることができます。

4）直径と高さを適切に増やすと、より効果的なボリュームを得ることができます。

5）モノマー電池の容量が増加し、補助部品の比率が減少し、パックのコストが削減されます。

工業情報化部が発行した新国家標準「GB / T34013-2017電気自動車パワーバッテリー製品サイズ」では、当初の協議草案の18650と32650のみが21700を含む4つの仕様に改訂され、これもメジャーとしてカウントされました。 21700のメリット。

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