टेस्ला 2170 मध्ये का बदलले आहे? टर्नरी लिथियम बॅटरीचे फायदे काय आहेत

18650 बॅटरी ही टेस्लाची दंतकथा होती. आता, मॉडेल 3 च्या मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनासह, 18650 बॅटरीचे ऐतिहासिक मिशन समाप्त होत आहे. सर्व टेस्ला मॉडेल्स 21700 लिथियम बॅटरीची जागा घेऊ शकतात. यामागे काय कारण आहे?

1. रचना आणि वर्गीकरण?

लिथियम बॅटरी म्हणजे इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टममध्ये लिथियम बॅटरी असते, जी लिथियम बॅटरी आणि लिथियम बॅटरीमध्ये विभागली जाऊ शकते. मेटलिक लिथियम नसण्याच्या आणि रिचार्ज करण्यायोग्य असल्याच्या व्यावसायिक स्वरूपामुळे, लिथियम बॅटरी दिसायला दंडगोलाकार आणि चौरसात विभागली जाऊ शकते आणि ती प्रामुख्याने चार भागांनी बनलेली आहे: सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट आणि डायाफ्राम सामग्री (हा लेख मूळ आहे, कृपया ते पुनरुत्पादित केले असल्यास निर्दिष्ट करा).

लिथियम बॅटरीमध्ये वापरलेले वेगवेगळे एनोड साहित्य आणि एनोड साहित्य वेगवेगळ्या प्रकारच्या बॅटरीमध्ये विभागले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या एनोड सामग्रीमध्ये लिथियम कोबालेट, लिथियम मँगनेट, निकेल, लिथियम आयर्न फॉस्फेट आणि टर्नरी सामग्रीचा समावेश होतो. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या एनोड सामग्रीमध्ये ग्रेफाइट कार्बन साहित्य, कथील आधारित साहित्य, सिलिकॉन सामग्री आणि टायटॅनियम आधारित साहित्य यांचा समावेश होतो. त्यापैकी, लिथियम कोबालेट हे लिथियम बॅटरीसाठी बहुसंख्य एनोड सामग्री आहे.

2. लिथियम बॅटरीची तांत्रिक दिशा काय आहे?

याला ट्राय कोबाल्ट मँगनीज असेही म्हणतात, याचा अर्थ निकेल, कोबाल्ट आणि मँगनीज हे तीन पदार्थ सकारात्मक पदार्थ आहेत, ग्रेफाइट बॅटरीचे सकारात्मक पदार्थ आहेत आणि त्याचे निकेल मीठ, कोबाल्ट मीठ आणि मँगनीज मीठ हे कच्चे माल आहेत. निकेल, कोबाल्ट आणि मँगनीजचे प्रमाण वास्तविक परिस्थितीनुसार समायोजित केले जाऊ शकते. जपान आणि कोरिया सारख्या मुख्य तांत्रिक दिशा असलेल्या बॅटरी कंपन्या, लिथियम लोह फॉस्फेट बॅटरी लिथियम फेरस फॉस्फेट नकारात्मक सामग्री म्हणून आणि ग्रेफाइट नकारात्मक सामग्रीवर आधारित आहे, जी BYD ची मुख्य तांत्रिक दिशा आहे; लिथियम टायटॅनेट बॅटरी दोन प्रकारात विभागल्या जाऊ शकतात. एक म्हणजे कॅथोड मटेरियल म्हणून लिथियम टायटेनेट, तर लिथियम मँगनेट आणि लिथियम आयर्न फॉस्फेट हे त्रयस्थ पदार्थ आणि लिथियम बॅटरियांचे कॅथोड पदार्थ आहेत. सध्या झुहाई सिल्व्हरची ही मुख्य दिशा आहे. दुसरा कॅथोड म्हणून लिथियम टायटेनेट आहे, आणि लिथियम धातू किंवा लिथियम मिश्र धातु कॅथोड लिथियम बॅटरी (हे मूळ उत्पादन आहे, मांजर कार स्टार्टर, कृपया हस्तांतरण निर्दिष्ट करा).

3. टर्नरी लिथियम बॅटरीचे फायदे काय आहेत?

टर्नरी लिथियम बॅटरीचा सर्वात मोठा फायदा त्याच्या उच्च ऊर्जा साठवण घनतेमध्ये आहे, सामान्यतः 200WH/kg पेक्षा जास्त, आणि 90-120Wh/kg लिथियम आयर्न फॉस्फेटशी संबंधित आहे, जे मायलेजसाठी प्रवासी कार बाजाराच्या मागणीसाठी अधिक योग्य आहे. . टर्नरी लिथियम बॅटरी सामग्रीचे विघटन तापमान सुमारे 200 ℃ आहे, जे ऑक्सिजन रेणू सोडेल. उच्च तापमान आणि जलद ज्वलन, इलेक्ट्रोलाइट बॅटरी आणि उत्स्फूर्त ज्वलन आणि स्फोट धोक्याच्या बाबतीत, बॅटरीसाठी व्यवस्थापन आवश्यकता खूप जास्त आहेत. (OVP) हे ओव्हरचार्ज प्रोटेक्शन, डिस्चार्ज प्रोटेक्शन (UVP), ओव्हर टेंपरेचर प्रोटेक्शन (OTP) आणि ओव्हर-करंट प्रोटेक्शन (OCP) चे बनलेले असावे. म्हणून, चिनी बाजारपेठेत 76% पर्यंत शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनांद्वारे टर्नरी लिथियम बॅटरी वापरल्या जातात. तथापि, इलेक्ट्रिक बसेसची संख्या केवळ 27.6% आहे, तर लिथियम आयर्न फॉस्फेट 64.9% आहे.

4. टेस्ला 2170 वर का स्विच केले?

टेस्ला द्वारे वापरलेली बॅटरी क्रमांक 18650 आणि 2170 या टर्नरी कॉपॉलिमर लिथियम बॅटरी आहेत. 18650 ही 18 मिमी व्यासाची आणि 65 मिमी लांबीची एक दंडगोलाकार बॅटरी आहे आणि 2170 ही 21 मिमी व्यासाची आणि 70 मिमी लांबीची दंडगोलाकार बॅटरी आहे. प्रक्रिया नियंत्रण आणि कच्च्या मालाद्वारे उर्जेची घनता सुधारणे आणि बॅटरीची किंमत कमी करणे अशक्य असल्याने, मोठ्या व्हॉल्यूमसह 2170 बॅटरी अपरिहार्य निवड बनते. मॉडेल 3 च्या पहिल्या वापरानंतर मॉडेल आणि मॉडेलएक्स बदलले जाण्याची अपेक्षा आहे.

मस्कचा दावा आहे की 2170 मधील बॅटरी ही जगातील सर्वाधिक ऊर्जा घनता आणि सर्वात स्वस्त बॅटरी आहे, ज्याची ऊर्जा घनता 300 WH/kg पर्यंत आहे, जी 18650 मध्ये 233 WH/kg शी संबंधित आहे. ऊर्जेची घनता जवळपास 20 ने वाढली आहे. %, परंतु त्याच्या बॅटरी सिस्टमची किंमत 155 डॉलर/WH आहे, जी 171/18650 WH शी संबंधित आहे, जी मर्यादित कपात आहे. मस्कला $100 प्रति वॅट तासाचे उद्दिष्ट गाठण्याआधी अजून बराच पल्ला गाठायचा असला तरी, ते अजून एक पाऊल पुढे आहे. पुढील पायरी म्हणजे खर्च कमी करण्यासाठी नवीन बॅटरी मटेरिअलमध्ये नाविन्य आणणे. टर्नरी लिथियम बॅटरी ही लिथियम निकेल कोबाल्ट मँगनीज ऑक्साईड (Li (NiCoMn) O2) टेरपॉलिमरपासून बनलेली एक प्रकारची लिथियम बॅटरी आहे. टर्नरी कंपोझिट कॅथोड मटेरिअलचे पूर्ववर्ती उत्पादन निकेल मीठ, कोबाल्ट मीठ आणि मँगनीज मीठ कच्चा माल म्हणून घेते आणि निकेल, कोबाल्ट आणि मँगनीजचे प्रमाण वास्तविक परिस्थितीनुसार समायोजित केले जाऊ शकते.

सुरक्षितता ही सर्वोच्च प्राथमिकता आहे

टर्नरी लिथियम बॅटरीची वैशिष्ट्ये उच्च उर्जा घनता आणि उच्च व्होल्टेज आहेत, म्हणून समान वजन असलेल्या बॅटरी पॅकमध्ये जास्त क्षमता असते आणि कार अधिक आणि वेगाने जाऊ शकते. तथापि, त्याची कमजोरी त्याच्या खराब स्थिरतेमध्ये आहे. अंतर्गत शॉर्ट सर्किट असल्यास किंवा सकारात्मक पदार्थ पाण्याचा सामना करत असल्यास, उघड्या ज्वाला होतील. म्हणून, स्टील शेलचा थर सामान्यतः संरक्षणासाठी वापरला जातो. टेस्लाचा बॅटरी पॅक सुमारे 7000 18650 बॅटरीचा बनलेला आहे. जरी टेस्ला बॅटरी पॅकसाठी सर्वांगीण संरक्षण प्रदान करते, तरीही तीव्र टक्कर अपघातांमध्ये आगीचा धोका असतो.

कारण हे दोन पदार्थ विशिष्ट तापमानापर्यंत पोचल्यावर विघटित होतील. लिथियम टर्नरी सुमारे 200 ℃ कमी आहे आणि लिथियम लोह फॉस्फेट सुमारे 800 ℃ कमी आहे. टर्नरी लिथियम सामग्रीची रासायनिक प्रतिक्रिया अधिक तीव्र असते, ज्यामुळे ऑक्सिजनचे रेणू बाहेर पडतात आणि उच्च तापमानात इलेक्ट्रोलाइट वेगाने जळतात, ज्यामुळे साखळी प्रतिक्रिया होते. थोडक्यात, लिथियम आयर्न फॉस्फेटपेक्षा लिथियम टर्नरी प्रज्वलित करणे सोपे आहे. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की आम्ही सामग्रीबद्दल बोलत आहोत, तयार बॅटरीबद्दल नाही.

लिथियम लोह फॉस्फेट बॅटरी अधिक स्थिर आहे. जरी पॅनेल तुटले तरी शॉर्ट सर्किटने स्फोट होणार नाही आणि जळणार नाही आणि 350 ℃ उच्च तापमानात बॅटरीला आग लागणार नाही (तीन लिथियम बॅटरी 180-250 ℃ वर वाहून जाऊ शकत नाहीत). म्हणून, सुरक्षिततेच्या कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने, लिथियम लोह फॉस्फेट बॅटरी अधिक चांगली आहे.

टर्नरी लिथियम मटेरियलमध्ये असे संभाव्य सुरक्षेचे धोके असल्याने, उत्पादक अपघात टाळण्यासाठी देखील प्रयत्न करीत आहेत. टर्नरी लिथियम मटेरियलच्या पायरोलिसिस वैशिष्ट्यांनुसार, उत्पादक ओव्हरचार्ज प्रोटेक्शन (OVP), ओव्हर डिस्चार्ज प्रोटेक्शन (UVP), ओव्हर टेंपरेचर प्रोटेक्शन (OTP) आणि ओव्हर करंट प्रोटेक्शन (OCP) यांना खूप महत्त्व देतील. टेस्ला सुरक्षिततेवर विश्वास ठेवते कारण तिच्याकडे बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली आहे जी त्याच्या अधिक सक्रिय लिथियम बॅटरी चांगल्या प्रकारे व्यवस्थापित करू शकते. अर्थात, अधिकाधिक बॅटरी कंपन्या, ऑटोमोबाईल कंपन्या आणि व्यावसायिक बॅटरी व्यवस्थापन कंपन्या या क्षेत्रात विकसित होत राहिल्याने, अधिकाधिक कंपन्या उत्कृष्ट बॅटरी व्यवस्थापन देखील साध्य करू शकतात, ज्यामुळे सुरक्षिततेत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा होईल.