Үлкен сыйымдылық, үлкен қуат, кішірек өлшем, жеңіл салмақ, жеңіл жаппай өндіру және арзанырақ компоненттерді пайдалану EV батареяларын жобалаудағы қиындықтар болып табылады. Басқаша айтқанда, бұл құны мен өнімділігіне байланысты. Мұны теңгерім әрекеті ретінде қарастырыңыз, мұнда қол жеткізілген киловатт-сағат (кВт/сағ) максималды диапазонды қамтамасыз етуі керек, бірақ өндіруге қолайлы бағамен. Нәтижесінде сіз аккумулятор жинағының сипаттамаларын олардың өндірістік шығындарын және 240 доллардан 280 доллар/кВт/сағ аралығындағы сандармен бірге жиі көресіз. өндіру кезінде, мысалы.
Қауіпсіздікті де ұмытпайық. Бірнеше жыл бұрынғы Samsung Galaxy Note 7 сәтсіздігін және көліктегі өрттер мен Чернобыль апатының эквивалентіндегі EV батареясының баламасын есте сақтаңыз. Тізбекті апаттың сценарийінде, батареядағы ұяшықтар арасындағы қашықтық пен жылу бақылаулары. бір ұяшықты басқасын, екіншісін, т.б. тұтандырмау үшін орау EV аккумуляторын дамытудың күрделілігін арттырады. Олардың арасында тіпті Теслада да проблемалар бар.
EV аккумулятор жинағы үш негізгі бөліктен тұрады: батарея ұяшықтары, батареяны басқару жүйесі және оларды біріктіретін қандай да бір қорап немесе контейнер, әзірге біз батареяларды және олардың Tesla-мен қалай дамығанын қарастырамыз. бірақ Toyota үшін әлі де проблема.
Цилиндрлік 18650 аккумуляторы диаметрі 18 мм, ұзындығы 65 мм және салмағы шамамен 47 грамм болатын литий-ионды аккумулятор болып табылады. 3,7 вольт номиналды кернеуде әрбір батарея 4,2 вольтке дейін зарядталады және аз разрядталады. 2,5 вольт ретінде, бір ұяшыққа 3500 мАч дейін сақтайды.
Электролиттік конденсаторлар сияқты, Tesla компаниясының электр көлігінің аккумуляторлары заряд оқшаулағыш материалмен бөлінген, кеңістікті үнемдеу және мүмкіндігінше көп энергия сақтау үшін цилиндрлерге оралған және тығыз оралған анод пен катодтың ұзын парақтарынан тұрады. Бұл катод (теріс зарядталған) және Анодты (оң зарядталған) парақтардың әрқайсысында ұяшықтар арасында ұқсас зарядтарды қосуға арналған құлақшалар бар, нәтижесінде қуатты батарея пайда болады — егер қажет болса, олардың қосындысы біреуге жетеді.
Конденсатор сияқты, ол анод пен катод парақтары арасындағы қашықтықты азайту, диэлектрикті (парақтар арасындағы жоғарыдағы оқшаулағыш материал) жоғары өткізгіштікке өзгерту және анод пен катодтың ауданын ұлғайту арқылы оның сыйымдылығын арттырады. (қуат) Tesla EV батареясының келесі қадамы 2170 болып табылады, оның цилиндрі 18650-ден сәл үлкенірек, өлшемі 21 мм x 70 мм және салмағы шамамен 68 грамм. 3,7 вольт номиналды кернеуде әрбір батарея 4,2-ге дейін зарядталады. вольт және 2,5 вольтқа дейін төмен разряд, бір ұяшыққа 4800 мАч дейін сақтайды.
Дегенмен, сәл үлкенірек құмыраны қажет ететін қарсылық пен жылуға қатысты айырбастау бар. 2170 жағдайында анод/катод пластинасының өлшемінің ұлғаюы ұзағырақ зарядтау жолына әкеледі, бұл үлкен қарсылықты білдіреді, осылайша көбірек. батареядан жылу ретінде шығатын энергия және жылдам зарядтау талабына кедергі келтіреді.
Қуаты жоғары (бірақ жоғары қарсылықсыз) келесі ұрпақ батареясын жасау үшін Tesla инженерлері электрлік жолды қысқартатын және осылайша қарсылық нәтижесінде пайда болатын жылу мөлшерін азайтатын «кестелер» деп аталатын дизайнымен айтарлықтай үлкенірек аккумуляторды жасады. Мұның көп бөлігі әлемдегі ең жақсы батарея зерттеушілері болуы мүмкін екеніне байланысты болуы мүмкін.
4680 аккумуляторы қарапайым өндіру үшін қаптаманың өлшемі диаметрі 46 мм және ұзындығы 80 мм болатын плиткалы спираль түрінде жасалған. Салмағы жоқ, бірақ басқа кернеу сипаттамалары ұқсас немесе бірдей деп хабарлайды; дегенмен, әрбір ұяшық 9000 мАч шамасында бағаланған, бұл жаңа Tesla жалпақ панельді батареяларын соншалықты жақсы етеді.Сонымен қатар, оның зарядтау жылдамдығы әлі де жылдам сұраныс үшін жақсы.
Әр ұяшықтың өлшемін кішірейту орнына ұлғайту аккумулятордың дизайн талаптарына қайшы келетін сияқты көрінуі мүмкін, 18650 және 2170-пен салыстырғанда 4680 қуат сыйымдылығын және жылуды басқаруды жақсарту 18650 және 2170 батареяларын пайдаланумен салыстырғанда ұяшықтардың айтарлықтай аз болуына әкелді. - Қуатпен жұмыс істейтін бұрынғы Tesla үлгілері бірдей өлшемдегі аккумуляторлық жинаққа көбірек қуат береді.
Сандық тұрғыдан алғанда, бұл шамамен 960 "4680" ұяшықты 4,416 "2170" ұяшықтармен бірдей кеңістікті толтыру үшін қажет екенін білдіреді, бірақ бір кВт/сағ өндіріс шығындарын азайту және 4680 батареяны пайдалану сияқты қосымша артықшылықтарға ие. Батарея жинағы қуатты айтарлықтай арттырады.
Жоғарыда айтылғандай, 4680 2170 аккумуляторымен салыстырғанда 5 есе қуат сақтауды және 6 есе қуатты ұсынады деп күтілуде, бұл жаңа Teslas Mileage 16% -ға дейін 82 кВтсағ-тан 95 кВт-қа дейін күтілетін ұлғаюды білдіреді.
Есіңізде болсын, бұл Tesla аккумуляторларының негізі, технологияның артында тағы көп нәрсе бар. Бірақ бұл болашақ мақала үшін жақсы бастама, өйткені біз батарея қорын пайдалануды қалай басқаруға болатынын, сондай-ақ айналасындағы қауіпсіздік мәселелерін бақылауды үйренеміз. жылу өндіру, қуат жоғалту және… әрине… EV батареясының жану қаупі.
Егер сізге All-Things-Tesla ұнаса, Tesla Cybertruck көлігінің Hot Wheels RC нұсқасын сатып алу мүмкіндігіңіз бар.
Тимоти Бойер - Цинциннатидегі Torque News журналының Tesla және EV репортері. Көлікті ертерек қалпына келтіру тәжірибесі бар ол жұмысты жақсарту үшін ескі көліктерді қалпына келтіреді және қозғалтқыштарды өзгертеді. Күнделікті Tesla және EV жаңалықтары үшін Twitter-де Тимге жазылыңыз @TimBoyerWrites.
Жіберу уақыты: 21 ақпан 2022 ж