Thuis > Nieuws > Nieuws uit de sector

Waarom is Tesla gewijzigd in 2170? Wat zijn de voordelen van een ternaire lithiumbatterij

2022-12-07

18650 batterij was een legende van Tesla. Nu, met de massaproductie van Model 3, loopt de historische missie van de 18650-batterij ten einde. Alle Tesla-modellen kunnen de 21700 lithiumbatterij vervangen. Wat is de reden hierachter?

1. Samenstelling en classificatie?

Lithiumbatterij betekent dat het elektrochemische systeem een ​​lithiumbatterij bevat, die grofweg kan worden onderverdeeld in een lithiumbatterij en een lithiumbatterij. Vanwege het commerciële karakter ervan, dat het geen metallisch lithium bevat en oplaadbaar is, kan de lithiumbatterij worden verdeeld in een cilindrisch en vierkant uiterlijk, en bestaat deze hoofdzakelijk uit vier delen: positief elektrodemateriaal, negatief elektrodemateriaal, elektrolyt en diafragmamateriaal (dit artikel origineel is, geef aan of het is gereproduceerd).

Verschillende anodematerialen en anodematerialen die in lithiumbatterijen worden gebruikt, kunnen worden onderverdeeld in verschillende soorten batterijen. De algemeen gebruikte anodematerialen omvatten bijvoorbeeld lithiumcobalaat, lithiummanganaat, nikkel, lithiumijzerfosfaat en ternaire materialen. De algemeen gebruikte anodematerialen omvatten grafiet-koolstofmaterialen, materialen op tinbasis, siliciummaterialen en materialen op titaniumbasis. Onder hen is lithiumkobalaat het merendeel van de anodematerialen voor lithiumbatterijen.

2. Wat is de technische richting van de lithiumbatterij?

Het wordt ook tri-kobalt-mangaan genoemd, wat betekent dat drie materialen nikkel, kobalt en mangaan positieve materialen zijn, grafiet het positieve materiaal van de batterij is en het nikkelzout, kobaltzout en mangaanzout grondstoffen zijn. Het aandeel nikkel, kobalt en mangaan kan worden aangepast aan de werkelijke situatie. Batterijbedrijven met de belangrijkste technische richtingen, zoals Japan en Korea, lithium-ijzerfosfaatbatterijen zijn gebaseerd op lithiumferrofosfaat als negatief materiaal en grafiet als negatief materiaal, wat de belangrijkste technische richting van BYD is; Lithiumtitanaatbatterijen kunnen in twee typen worden verdeeld. Een daarvan is lithiumtitanaat als kathodemateriaal, terwijl lithiummanganaat en lithiumijzerfosfaat ternaire materialen zijn en het kathodemateriaal van lithiumbatterijen. Dit is momenteel de hoofdrichting van Zhuhai Silver. De andere is lithiumtitanaat als kathode en lithiummetaal of lithiumlegering kathode-lithiumbatterij (dit is een origineel product, startmotor voor kattenauto's, geef de overdracht op).

3. Wat zijn de voordelen van de ternaire lithiumbatterij?

Het grootste voordeel van de ternaire lithiumbatterij ligt in de hoge energieopslagdichtheid, meestal boven de 200WH/kg, en gerelateerd aan de 90-120Wh/kg lithiumijzerfosfaat, die beter geschikt is voor de vraag van de personenautomarkt naar kilometers. . De ontledingstemperatuur van ternaire lithiumbatterijmaterialen is ongeveer 200 ℃, waardoor zuurstofmoleculen vrijkomen. In het geval van hoge temperaturen en snelle verbranding, elektrolytbatterijen en spontane ontbranding en explosiegevaren zijn de beheerseisen voor batterijen zeer hoog. (OVP) moet bestaan ​​uit bescherming tegen overbelasting, ontladingsbescherming (UVP), bescherming tegen te hoge temperaturen (OTP) en bescherming tegen overstroom (OCP). Daarom worden ternaire lithiumbatterijen tot 76% gebruikt door puur elektrische voertuigen op de Chinese markt. Het aantal elektrische bussen bedraagt ​​echter slechts 27,6%, terwijl lithiumijzerfosfaat 64,9% bedraagt.

4. Waarom is Tesla overgestapt op 2170?

De door Tesla gebruikte batterijnummers 18650 en 2170 zijn ternaire copolymeer-lithiumbatterijen. 18650 is een cilindrische batterij met een diameter van 18 mm en een lengte van 65 mm, en 2170 is een cilindrische batterij met een diameter van 21 mm en een lengte van 70 mm. Omdat het onmogelijk is om de energiedichtheid te verbeteren en de batterijkosten te verlagen door middel van procescontrole en grondstoffen, wordt de 2170-batterij met een groter volume een onvermijdelijke keuze. Het model en ModelX zullen naar verwachting worden vervangen na het eerste gebruik van Model3.

Musk beweert dat de batterij in 2170 de hoogste energiedichtheid en goedkoopste batterij ter wereld is, met een energiedichtheid tot 300 WH/kg, wat gerelateerd is aan 233 WH/kg in 18650. De energiedichtheid is met bijna 20 toegenomen. %, maar de kosten van het batterijsysteem bedragen 155 dollar/WH, wat gerelateerd is aan 171/18650 WH, wat een beperkte besparing is. Hoewel er nog een lange weg te gaan is voordat Musk het doel van 100 dollar per wattuur bereikt, is het nog steeds een stap voorwaarts. De volgende stap zou het innoveren van nieuwe batterijmaterialen moeten zijn om de kosten te verlagen. Ternaire lithiumbatterij is een soort lithiumbatterij bestaande uit lithium-nikkel-kobalt-mangaanoxide (Li (NiCoMn) O2) terpolymeer. Het voorloperproduct van ternair composietkathodemateriaal neemt nikkelzout, kobaltzout en mangaanzout als grondstoffen, en het aandeel nikkel, kobalt en mangaan kan worden aangepast aan de werkelijke situatie.

Veiligheid heeft de hoogste prioriteit

De kenmerken van de ternaire lithiumbatterij zijn een hoge energiedichtheid en een hoge spanning, zodat het batterijpakket met hetzelfde gewicht een grotere capaciteit heeft en de auto verder en sneller kan rijden. De zwakte ligt echter in de slechte stabiliteit. Als er sprake is van een interne kortsluiting of als de positieve stof in contact komt met water, ontstaat er open vuur. Daarom wordt ter bescherming doorgaans een laag stalen omhulsel gebruikt. Het batterijpakket van Tesla bestaat uit ongeveer 7000 18650-batterijen. Hoewel Tesla het accupakket rondom beschermt, bestaat er nog steeds brandgevaar bij extreme botsingsongevallen.

Dit komt omdat deze twee materialen zullen ontleden wanneer ze een bepaalde temperatuur bereiken. Lithium-ternair is ongeveer 200 ℃ lager en lithiumijzerfosfaat is ongeveer 800 ℃ lager. De chemische reactie van ternair lithiummateriaal is intenser, waardoor zuurstofmoleculen vrijkomen, en de elektrolyt zal snel verbranden bij hoge temperaturen, wat tot een kettingreactie leidt. Kortom, lithium-ternair is gemakkelijker te ontsteken dan lithiumijzerfosfaat. Het is vermeldenswaard dat we het hebben over materialen, en niet over kant-en-klare batterijen.

De lithium-ijzerfosfaatbatterij is veel stabieler. Zelfs als het paneel kapot is, zal de kortsluiting niet ontploffen en verbranden, en zal de batterij niet in brand vliegen onder de hoge temperatuur van 350 ℃ (drie lithiumbatterijen kunnen niet worden vervoerd bij 180-250 ℃). Daarom is de lithium-ijzerfosfaatbatterij qua veiligheidsprestaties beter.

Omdat ternaire lithiummaterialen zulke potentiële veiligheidsrisico's met zich meebrengen, proberen fabrikanten ook ongelukken te voorkomen. Volgens de pyrolyse-eigenschappen van ternaire lithiummaterialen zullen fabrikanten groot belang hechten aan bescherming tegen overbelasting (OVP), bescherming tegen ontlading (UVP), bescherming tegen oververhitting (OTP) en bescherming tegen overstroom (OCP). Tesla heeft vertrouwen in de veiligheid omdat het een batterijbeheersysteem heeft dat zijn actievere lithiumbatterijen beter kan beheren. Naarmate steeds meer batterijbedrijven, autobedrijven en professionele batterijbeheerbedrijven zich op dit gebied blijven ontwikkelen, kunnen uiteraard ook steeds meer bedrijven uitstekend batterijbeheer realiseren, wat de veiligheid aanzienlijk zal verbeteren.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept