Cilindrico, quadrato, soft pack, il divario tra le batterie dei veicoli elettrici è più grande di quanto pensi?

Di solito ci piace fare riferimento a" batteria, azionamento elettrico, controllo elettrico" come quot GG; tre quot&elettriche; sistema di veicoli di nuova energia. Attraverso la quotazione GG, forte cooperazione" tra i tre, un'auto elettrica alla fine correrà e diventerà un veicolo elettrico puro che raggiunge la mobilità. In senso semplice, la cosiddetta quot GG; tre potenze" non sono altro che motori elettrici, batterie e sistemi di controllo elettronico che consentono ai due di quotare GG; vivere insieme quot&;.

Al fine di fornire una comprensione più approfondita delle caratteristiche e dei collegamenti tra i tre, l'ufficiale di viaggio principale effettuerà un'analisi approfondita della quota GG; tre quote&elettriche; sistema di veicoli elettrici sotto forma di illustrazioni seriali per aiutarti a utilizzare il modo più Bai' s di comprendere i principi più essenziali dei veicoli elettrici nella nuova era energetica.

Porta prima tutti a capire che uno dei componenti hardware principali della batteria dei veicoli elettrici.

Quali sono le quotazioni GG; segreti" sulle batterie?

In questa fase sono noti due tipi di batterie per veicoli elettrici, che sono suddivise in batterie al litio ternarie e batterie al litio ferro fosfato in base ai diversi materiali dell'elettrodo positivo. Il primo è attualmente il tipo di batteria più tradizionale e la batteria al litio ferro fosfato è la" batteria alla ferro" che una volta rese famoso BYD.' è solo che la batteria al litio ferro fosfato ha una scarsa attività, con conseguente sua bassa densità di energia e può' t fornire una resistenza più lunga, quindi gradualmente svanisce alla vista.

L'attuale batteria al litio ternaria tradizionale presenta i vantaggi di un'elevata attività della batteria e una maggiore densità di energia, quindi i nuovi veicoli energetici utilizzano fondamentalmente batterie al litio ternarie come meccanismi di accumulo di energia. La batteria al litio ternaria è anche divisa in due categorie, una è la batteria al litio ternaria MCM (nickel cobalto manganese) utilizzata dalla maggior parte delle case automobilistiche, e l'altra è la NCA (alluminio cobalto nichel) utilizzata dalla batteria al litio Tesla Yuan.

Indipendentemente dal tipo di batteria al litio, la sua struttura essenziale è simile. Tutti sono composti da elettrodo positivo, elettrodo negativo, separatore ed elettrolita. La carica della batteria al litio serve a generare ioni di litio caricati (uguale quantità) dall'elettrodo positivo e staccare dall'elettrodo positivo," swim" l'elettrolita e il separatore all'elettrodo negativo e inserirlo nel materiale dell'elettrodo negativo. Il processo di scarico è l'opposto. Gli ioni litio fuoriescono dall'elettrodo negativo e" nuotano verso" l'elettrodo positivo. In parole povere, il processo di carica e scarica delle batterie al litio è realizzato da ioni di litio che "nuotano" avanti e indietro tra gli elettrodi positivo e negativo.

È la corrente elettrica che spinge avanti e indietro gli ioni di litio. Quindi possiamo semplicemente capire la ricarica rapida come un propulsore ad alta potenza dietro lo ione litio, che spinge rapidamente e forzatamente gli ioni litio dall'elettrodo positivo a" swim" l'elettrodo negativo, mentre la carica lenta è un piccolo propulsore di potenza, con ioni di litio lento e lento Nuota dal positivo al negativo.

Quindi perché la ricarica rapida ha un certo effetto sulla batteria? Molto semplicemente, molti ioni di litio con propulsori ad alta potenza" follemente follemente" dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativo, e prima di raggiungere l'elettrodo negativo (incorporato nell'elettrodo negativo), si precipitò anche un altro ione di litio sul retro e due ioni di litio si scontrarono insieme, "si schiantarono" e persero la loro attività. Di conseguenza, la batteria perde uno ione di litio. Nel tempo, la quotazione GG; quot&morta; gli ioni di litio si accumulano formando dendriti di litio. Molte deflagrazioni della batteria sono principalmente causate da dendriti di litio che perforano il separatore troppo a lungo e causano un cortocircuito all'interno della batteria.

Quindi perché la ricarica rapida ha un certo effetto sulla batteria? Molto semplicemente, molti ioni di litio con propulsori ad alta potenza" follemente follemente" dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativo, e prima di raggiungere l'elettrodo negativo (incorporato nell'elettrodo negativo), si precipitò anche un altro ione di litio sul retro e due ioni di litio si scontrarono insieme, "si schiantarono" e persero la loro attività. Di conseguenza, la batteria perde uno ione di litio. Nel tempo, la quotazione GG; quot&morta; gli ioni di litio si accumulano formando dendriti di litio. Molte deflagrazioni della batteria sono principalmente causate da dendriti di litio che perforano il separatore troppo a lungo e causano un cortocircuito all'interno della batteria.

Prima di comprendere le batterie, dobbiamo prima sapere che il" pacco batteria" e" batteria ricaricabile" che attualmente si dice spesso non sono un singolo corpo batteria, ma sono composti da più batterie (celle singole), file conduttive, unità di campionamento e dopo che alcuni componenti di supporto strutturale necessari sono integrati insieme per formare un modulo, possono essere chiamati" ; pacchi batteria" o" batterie di alimentazione" ;. La cella della batteria (batteria singola) ha forme diverse, principalmente suddivise in tre tipi: batteria quadrata a guscio duro, batteria cilindrica e batteria soft pack.

La maggior parte delle nuove case automobilistiche a energia ama usare: batteria quadrata a guscio duro

La batteria quadrata a guscio duro è probabilmente la forma di batteria più utilizzata. In questa fase, oltre a Tesla, oltre il 90% dei nuovi veicoli energetici utilizza questo modulo batteria. I principali fornitori di batterie per uso domestico rappresentati dall'era Ningde prendono anche batterie rettangolari a guscio duro come principale amplificatore R GG; Prodotti D. Questo è anche uno dei vantaggi delle batterie quadrate a guscio duro: ci sono abbastanza fornitori. Per le case automobilistiche, ciò significa anche che il costo di acquisto delle batterie può essere efficacemente ridotto.

Inoltre, la batteria quadrata a guscio duro ha un tasso di utilizzo dello spazio più elevato, quindi il volume e la capacità della cella della batteria sono significativamente migliori rispetto ad altre forme di batteria e la densità di energia della batteria può anche essere aumentata. Prendendo ad esempio la batteria NCM 811 dell'era Ningde, dopo che il PACK può essere raggiunto, la densità energetica complessiva del pacco batteria supera 180 Wh / kg. Contemporaneamente. Il volume e la capacità delle celle più grandi significano che il numero di gruppi PACK diminuisce, il che significa anche che i requisiti per il sistema di gestione della batteria BMS sono ridotti.

Ma lo svantaggio della batteria quadrata a guscio duro è che prima dell'assemblaggio del PACCHETTO, la batteria stessa necessita di un guscio protettivo esterno rigido separato, il che significa che il peso complessivo del pacco batteria è aumentato in modo significativo. Allo stesso tempo, un maggiore utilizzo dello spazio significa anche maggiori requisiti per il layout del sistema di raffreddamento, che aumenterà ulteriormente il costo di progettazione del pacco batteria.

Anche se gli attuali alloggiamenti delle batterie stanno iniziando a utilizzare materiali in alluminio più leggeri e design di raffreddamento più intelligenti, queste due parti dell'hardware esistono ancora in sostanza. Pertanto, come controllare il peso complessivo del pacco batteria è diventato attualmente il problema principale.

Al fine di risolvere questo problema, Ningde Times ha lanciato la sua ultima piattaforma di sviluppo della batteria di alimentazione altamente integrata CTP, eliminando il collegamento di raggruppamento del gruppo batteria e integrando le celle della batteria direttamente nel gruppo batteria. Rispetto ai pacchi batteria tradizionali, il tasso di utilizzo del volume dei pacchi batteria CTP è aumentato del 15% -20%, il numero di parti del pacco batteria è ridotto del 40% e la densità energetica dei pacchi batteria viene aumentato da 180 Wh / kg a oltre 200 Wh / kg, che diventa un guscio rigido quadrato La migliore soluzione per la batteria in questa fase.

Tesla' s" love" ;: batteria cilindrica

Le batterie cilindriche sono sempre state l'unica scelta di Tesla' ma la scelta di Tesla' la scelta di batterie cilindriche è anche una sorta di impotenza in un certo senso. In effetti, le batterie cilindriche sono ampiamente utilizzate. Già 1992, le batterie cilindriche 18650 sono state ampiamente utilizzate nei prodotti elettronici. 18650 rappresenta il modello della batteria," 18 " rappresenta il diametro della batteria," 65 " rappresenta l'altezza della batteria e" 0" rappresenta la batteria cilindrica. Allo stesso modo, la 21700 batteria utilizzata da Tesla è ora ben compresa.

La maturità tecnica della batteria 18650 è molto elevata e, a causa delle sue caratteristiche strutturali e della sua standardizzazione, il livello di automazione della produzione di batterie cilindriche sarà più elevato. Allo stesso tempo, anche i principali produttori stranieri come Samsung e Panasonic possono mantenere un tasso di rendimento superiore al 98%, e i produttori di batterie nazionali possono sostanzialmente raggiungere oltre il 90%. Pertanto, la scelta di Tesla' di 18650 nella fase iniziale è anche una scelta di neutralizzazione basata sui motivi sopra.

Il vantaggio della batteria cilindrica stessa è che la densità di energia della singola cella è superiore a quella della batteria quadrata a guscio duro. Allo stato attuale, l'ultima batteria 21700 utilizzata nel modello Tesla 3 ha aumentato la densità di energia della singola cella a 300 Wh / kg, che è anche un'altra forma di batteria Un livello che non può essere raggiunto entro un certo periodo di tempo.

Allo stesso tempo, la batteria cilindrica ha eccellenti prestazioni di ciclo, può essere caricata e scaricata rapidamente, ha un'elevata efficienza di carica e ha una maggiore potenza di uscita. Inoltre, poiché la tecnologia della batteria è più matura, la consistenza della batteria è elevata e anche la stabilità complessiva del pacco batteria dopo il raggruppamento del PACK è migliore. Inoltre, poiché l'energia della cella della batteria è ridotta, è più facile controllarla in caso di guasto. Naturalmente, questo ha requisiti più elevati per il sistema BMS.

Tuttavia, la batteria cilindrica stessa ha una dimensione più piccola, che è solo leggermente più grande della batteria No. 5 che usiamo quotidianamente, quindi la batteria 18650 stessa ha una capacità singola singola più piccola. Al fine di soddisfare il maggiore consumo di energia dei veicoli elettrici, può essere compensato solo aumentando il numero. Ad esempio, il pacco batteria dei precedenti modelli di Tesla era composto da più di 7, 000 batterie 18650 ed era necessario un sistema BMS più potente per controllare un numero così elevato di batterie. Questo è uno dei motivi per cui solo Teslas ha usato batterie cilindriche per lungo tempo. .

In secondo luogo, la batteria cilindrica stessa è un corpo cilindrico e il tasso di utilizzo dello spazio è ovviamente inferiore a quello della batteria quadrata a guscio duro. Ma fortunatamente, un sistema di raffreddamento può essere posto nello spazio tra le batterie cilindriche, che è anche una benedizione a causa del disastro.

GG quot; Versione ingrandita" di batterie per telefoni cellulari: batterie soft pack

Si può dire che la batteria del soft-pack sia la forma di batteria minima attualmente utilizzata nei veicoli elettrici, ma non siamo nuovi. La maggior parte delle batterie nei telefoni cellulari intorno a noi sono batterie soft-pack.

La più grande differenza tra la batteria soft pack e le altre due forme di batteria è che il guscio è realizzato in pellicola di alluminio-plastica. Rispetto alle altre due, la batteria stessa è più leggera. Alla stessa capacità, il peso della batteria del soft-pack è del 20% più leggero e la capacità è del 50% superiore a quella della batteria rettangolare a guscio duro. Pertanto, la densità di energia teorica della batteria soft-pack è superiore a quella della batteria quadrata e della batteria cilindrica

Inoltre, un altro grande vantaggio delle batterie soft-pack è che la ricchezza della personalizzazione modulare è maggiore, lo spazio di immaginazione a forma di batteria è maggiore e i requisiti di spazio e posizione di posizionamento sono inferiori. Ciò ha anche spinto molti modelli ibridi a scegliere il soft pack PACK come pacco batteria.

Tuttavia, il materiale della batteria del soft pack è un film plastico in alluminio morbido e l'autoprotezione del corpo della batteria è scadente, quindi la batteria del soft pack necessita di una custodia protettiva più dura dopo il gruppo PACK. Inoltre, il layout delle batterie soft-pack è principalmente laminazione, un pezzo di batterie soft-pack è impilato verticalmente, quindi il layout del sistema di gestione termica della batteria deve aggiungere uno strato di alette di raffreddamento tra ciascuna due batterie. Questo design non solo aumenta il peso complessivo del pacco batteria, ma ha anche requisiti più elevati per il layout del design.

In secondo luogo, l'attuale maturità del processo di fabbricazione delle batterie soft-pack è relativamente bassa e le principali tecnologie sono nelle mani delle società di batterie giapponesi e coreane. Allo stesso tempo, la disponibilità di batterie soft pack ha anche portato a un calo degli standard di produzione e della coerenza delle batterie. Inoltre, i veicoli elettrici puri hanno requisiti più bassi per la forma della batteria e la richiesta di personalizzazione non è grande, quindi la batteria del soft pack non è stata in grado di circolare su larga scala.

Ancora più importante, la tecnologia di produzione dei gusci di pellicola in alluminio-plastica richiesta per le batterie soft-pack è complicata ed è sostanzialmente completamente dipendente dalle importazioni al momento. Pertanto, il costo di acquisto più elevato ha portato al caso in cui i produttori di auto elettriche domestiche non abbiano sostanzialmente selezionato batterie soft-pack. Ovviamente, tranne per il futuro K 50.

Il futuro delle batterie elettriche ha ancora molta strada da fare

Sebbene i tre tipi di batterie abbiano i loro vantaggi e svantaggi, per quanto riguarda l'attuale nuovo mercato dell'energia, la tecnologia delle batterie non è ancora in grado di soddisfare i consumatori' domanda di durata della batteria. Sebbene la gamma da crociera di veicoli elettrici puri abbia iniziato a svilupparsi nel" gruppo" di 600 km in questa fase, la tecnologia delle batterie al litio ternarie è uscita dal periodo di collo di bottiglia. Allo stesso tempo, ci sono ancora molte carenze nella velocità di ricarica e nella disposizione delle pile di ricarica.

Pertanto, l'ulteriore sviluppo di nuovi veicoli energetici, in particolare i veicoli elettrici, richiede non solo evidenti innovazioni nella tecnologia delle batterie, ma anche una costruzione più completa di strutture di supporto.