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Pourquoi Tesla est-il changé en 2170 ? Quels sont les avantages de la batterie au lithium ternaire
2022-12-07
La batterie 18650 était une légende de Tesla. Aujourd’hui, avec la production en série du Model 3, la mission historique de l’accu 18650 touche à sa fin. Tous les modèles Tesla peuvent remplacer la batterie au lithium 21700. Quelle est la raison derrière cela?
1. Composition et classement ?
La batterie au lithium signifie que le système électrochimique contient une batterie au lithium, qui peut être grossièrement divisée en batterie au lithium et batterie au lithium. En raison de sa nature commerciale, qui ne contient pas de lithium métallique et est rechargeable, la batterie au lithium peut être divisée en apparence cylindrique et carrée, et elle est principalement composée de quatre parties : le matériau de l'électrode positive, le matériau de l'électrode négative, l'électrolyte et le matériau du diaphragme (cet article est un original, merci de préciser s'il est reproduit).
Différents matériaux d'anode et matériaux d'anode utilisés dans les batteries au lithium peuvent être divisés en différents types de batteries. Par exemple, les matériaux d'anode couramment utilisés comprennent le cobalate de lithium, le manganate de lithium, le nickel, le phosphate de fer et de lithium et les matériaux ternaires. Les matériaux d'anode couramment utilisés comprennent les matériaux en graphite-carbone, les matériaux à base d'étain, les matériaux à base de silicium et les matériaux à base de titane. Parmi eux, le cobalate de lithium constitue la majorité des matériaux d'anode pour les batteries au lithium.
2. Quelle est la direction technique de la batterie au lithium ?
On l'appelle également tri-cobalt manganèse, ce qui signifie que trois matériaux que sont le nickel, le cobalt et le manganèse sont des matériaux positifs, le graphite est le matériau positif de la batterie et son sel de nickel, son sel de cobalt et son sel de manganèse sont des matières premières. La proportion de nickel, de cobalt et de manganèse peut être ajustée en fonction de la situation réelle. Les entreprises de batteries ayant des orientations techniques principales, comme le Japon et la Corée, les batteries au lithium fer phosphate sont basées sur le phosphate ferreux de lithium comme matériau négatif et le graphite comme matériau négatif, qui est la principale direction technique de BYD ; Les batteries au lithium-titanate peuvent être divisées en deux types. L’un est le titanate de lithium comme matériau cathodique, tandis que le manganate de lithium et le phosphate de fer lithium sont des matériaux ternaires et le matériau cathodique des batteries au lithium. C’est actuellement la direction principale de Zhuhai Silver. L'autre est du titanate de lithium comme cathode, et une batterie au lithium cathodique au lithium métal ou en alliage de lithium (il s'agit d'un produit original, démarreur de voiture cat, veuillez spécifier le transfert).
3. Quels sont les avantages de la batterie ternaire au lithium ?
Le plus grand avantage de la batterie ternaire au lithium réside dans sa haute densité de stockage d'énergie, généralement supérieure à 200 Wh/kg, et liée aux 90-120 Wh/kg de phosphate de fer lithium, ce qui est plus adapté à la demande du marché des voitures particulières en termes de kilométrage. . La température de décomposition des matériaux des batteries ternaires au lithium est d'environ 200 ℃, ce qui libérera des molécules d'oxygène. Dans le cas de températures élevées et de combustion rapide, de batteries à électrolyte et de risques de combustion spontanée et d'explosion, les exigences de gestion des batteries sont très élevées. (OVP) doit être composé d'une protection contre les surcharges, d'une protection contre les décharges (UVP), d'une protection contre la surchauffe (OTP) et d'une protection contre les surintensités (OCP). Par conséquent, les batteries ternaires au lithium sont utilisées à hauteur de 76 % par les véhicules électriques purs sur le marché chinois. Cependant, le nombre de bus électriques n’est que de 27,6 %, tandis que le phosphate de fer et de lithium est de 64,9 %.
4. Pourquoi Tesla est-il passé au 2170 ?
Les batteries numéro 18650 et 2170 utilisées par Tesla sont des batteries au lithium copolymère ternaire. 18650 est une batterie cylindrique d'un diamètre de 18 mm et d'une longueur de 65 mm, et 2170 est une batterie cylindrique d'un diamètre de 21 mm et d'une longueur de 70 mm. Comme il est impossible d'améliorer la densité énergétique et de réduire le coût de la batterie grâce au contrôle des processus et des matières premières, la batterie 2170 avec un plus grand volume devient un choix inévitable. Le modèle et ModelX devraient être remplacés après la première utilisation de Model3.
Musk affirme que la batterie de 2170 est la batterie à densité énergétique la plus élevée et la moins chère au monde, avec une densité énergétique allant jusqu'à 300 WH/kg, ce qui est lié aux 233 WH/kg de 18650. La densité énergétique a augmenté de près de 20. %, mais le coût de son système de batterie est de 155 dollars/WH, ce qui est lié à 171/18650 WH, ce qui représente une réduction limitée. Même s’il reste encore un long chemin à parcourir avant que Musk atteigne l’objectif de 100 dollars par wattheure, il s’agit encore d’un pas en avant. La prochaine étape devrait consister à innover avec de nouveaux matériaux pour batteries afin de réduire les coûts. La batterie au lithium ternaire est une sorte de batterie au lithium composée de terpolymère d'oxyde de lithium-nickel-cobalt-manganèse (Li (NiCoMn) O2). Le produit précurseur du matériau cathodique composite ternaire prend du sel de nickel, du sel de cobalt et du sel de manganèse comme matières premières, et la proportion de nickel, de cobalt et de manganèse peut être ajustée en fonction de la situation réelle.
La sécurité est la priorité absolue
Les caractéristiques de la batterie ternaire au lithium sont une densité d'énergie élevée et une tension élevée, de sorte que la batterie avec le même poids a une plus grande capacité et que la voiture peut aller plus loin et plus vite. Cependant, sa faiblesse réside dans sa faible stabilité. S'il y a un court-circuit interne ou si la substance positive rencontre de l'eau, il y aura des flammes nues. Par conséquent, une couche de coque en acier est généralement utilisée pour la protection. La batterie de Tesla est composée d'environ 7 000 batteries 18650. Bien que Tesla offre une protection complète à la batterie, il existe toujours un risque d'incendie en cas de collision extrême.
En effet, ces deux matériaux se décomposent lorsqu'ils atteignent une certaine température. Le lithium ternaire est inférieur d’environ 200 ℃ et le phosphate de fer lithium est inférieur d’environ 800 ℃. La réaction chimique du matériau ternaire au lithium est plus intense, ce qui libère des molécules d'oxygène et l'électrolyte brûle rapidement à haute température, conduisant à une réaction en chaîne. En bref, le lithium ternaire est plus facile à enflammer que le lithium fer phosphate. Il convient de noter que nous parlons de matériaux et non de batteries prêtes à l'emploi.
La batterie au lithium fer phosphate est beaucoup plus stable. Même si le panneau est en panne, le court-circuit n'explosera pas et ne brûlera pas, et la batterie ne prendra pas feu à une température élevée de 350 ℃ (trois batteries au lithium ne peuvent pas être transportées à 180-250 ℃). Par conséquent, en termes de performances de sécurité, la batterie au lithium fer phosphate est meilleure.
Étant donné que les matériaux ternaires au lithium présentent de tels risques potentiels pour la sécurité, les fabricants tentent également de prévenir les accidents. Selon les caractéristiques de pyrolyse des matériaux ternaires au lithium, les fabricants accorderont une grande importance à la protection contre les surcharges (OVP), la protection contre les décharges excessives (UVP), la protection contre la surchauffe (OTP) et la protection contre les surintensités (OCP). Tesla a confiance en la sécurité car elle dispose d'un système de gestion de batterie capable de mieux gérer ses batteries au lithium les plus actives. Bien entendu, à mesure que de plus en plus d'entreprises de batteries, de constructeurs automobiles et de sociétés professionnelles de gestion de batteries continuent de se développer dans ce domaine, de plus en plus d'entreprises peuvent également parvenir à une excellente gestion des batteries, ce qui améliorera considérablement la sécurité.
1. Composition et classement ?
La batterie au lithium signifie que le système électrochimique contient une batterie au lithium, qui peut être grossièrement divisée en batterie au lithium et batterie au lithium. En raison de sa nature commerciale, qui ne contient pas de lithium métallique et est rechargeable, la batterie au lithium peut être divisée en apparence cylindrique et carrée, et elle est principalement composée de quatre parties : le matériau de l'électrode positive, le matériau de l'électrode négative, l'électrolyte et le matériau du diaphragme (cet article est un original, merci de préciser s'il est reproduit).
Différents matériaux d'anode et matériaux d'anode utilisés dans les batteries au lithium peuvent être divisés en différents types de batteries. Par exemple, les matériaux d'anode couramment utilisés comprennent le cobalate de lithium, le manganate de lithium, le nickel, le phosphate de fer et de lithium et les matériaux ternaires. Les matériaux d'anode couramment utilisés comprennent les matériaux en graphite-carbone, les matériaux à base d'étain, les matériaux à base de silicium et les matériaux à base de titane. Parmi eux, le cobalate de lithium constitue la majorité des matériaux d'anode pour les batteries au lithium.
2. Quelle est la direction technique de la batterie au lithium ?
On l'appelle également tri-cobalt manganèse, ce qui signifie que trois matériaux que sont le nickel, le cobalt et le manganèse sont des matériaux positifs, le graphite est le matériau positif de la batterie et son sel de nickel, son sel de cobalt et son sel de manganèse sont des matières premières. La proportion de nickel, de cobalt et de manganèse peut être ajustée en fonction de la situation réelle. Les entreprises de batteries ayant des orientations techniques principales, comme le Japon et la Corée, les batteries au lithium fer phosphate sont basées sur le phosphate ferreux de lithium comme matériau négatif et le graphite comme matériau négatif, qui est la principale direction technique de BYD ; Les batteries au lithium-titanate peuvent être divisées en deux types. L’un est le titanate de lithium comme matériau cathodique, tandis que le manganate de lithium et le phosphate de fer lithium sont des matériaux ternaires et le matériau cathodique des batteries au lithium. C’est actuellement la direction principale de Zhuhai Silver. L'autre est du titanate de lithium comme cathode, et une batterie au lithium cathodique au lithium métal ou en alliage de lithium (il s'agit d'un produit original, démarreur de voiture cat, veuillez spécifier le transfert).
3. Quels sont les avantages de la batterie ternaire au lithium ?
Le plus grand avantage de la batterie ternaire au lithium réside dans sa haute densité de stockage d'énergie, généralement supérieure à 200 Wh/kg, et liée aux 90-120 Wh/kg de phosphate de fer lithium, ce qui est plus adapté à la demande du marché des voitures particulières en termes de kilométrage. . La température de décomposition des matériaux des batteries ternaires au lithium est d'environ 200 ℃, ce qui libérera des molécules d'oxygène. Dans le cas de températures élevées et de combustion rapide, de batteries à électrolyte et de risques de combustion spontanée et d'explosion, les exigences de gestion des batteries sont très élevées. (OVP) doit être composé d'une protection contre les surcharges, d'une protection contre les décharges (UVP), d'une protection contre la surchauffe (OTP) et d'une protection contre les surintensités (OCP). Par conséquent, les batteries ternaires au lithium sont utilisées à hauteur de 76 % par les véhicules électriques purs sur le marché chinois. Cependant, le nombre de bus électriques n’est que de 27,6 %, tandis que le phosphate de fer et de lithium est de 64,9 %.
4. Pourquoi Tesla est-il passé au 2170 ?
Les batteries numéro 18650 et 2170 utilisées par Tesla sont des batteries au lithium copolymère ternaire. 18650 est une batterie cylindrique d'un diamètre de 18 mm et d'une longueur de 65 mm, et 2170 est une batterie cylindrique d'un diamètre de 21 mm et d'une longueur de 70 mm. Comme il est impossible d'améliorer la densité énergétique et de réduire le coût de la batterie grâce au contrôle des processus et des matières premières, la batterie 2170 avec un plus grand volume devient un choix inévitable. Le modèle et ModelX devraient être remplacés après la première utilisation de Model3.
Musk affirme que la batterie de 2170 est la batterie à densité énergétique la plus élevée et la moins chère au monde, avec une densité énergétique allant jusqu'à 300 WH/kg, ce qui est lié aux 233 WH/kg de 18650. La densité énergétique a augmenté de près de 20. %, mais le coût de son système de batterie est de 155 dollars/WH, ce qui est lié à 171/18650 WH, ce qui représente une réduction limitée. Même s’il reste encore un long chemin à parcourir avant que Musk atteigne l’objectif de 100 dollars par wattheure, il s’agit encore d’un pas en avant. La prochaine étape devrait consister à innover avec de nouveaux matériaux pour batteries afin de réduire les coûts. La batterie au lithium ternaire est une sorte de batterie au lithium composée de terpolymère d'oxyde de lithium-nickel-cobalt-manganèse (Li (NiCoMn) O2). Le produit précurseur du matériau cathodique composite ternaire prend du sel de nickel, du sel de cobalt et du sel de manganèse comme matières premières, et la proportion de nickel, de cobalt et de manganèse peut être ajustée en fonction de la situation réelle.
La sécurité est la priorité absolue
Les caractéristiques de la batterie ternaire au lithium sont une densité d'énergie élevée et une tension élevée, de sorte que la batterie avec le même poids a une plus grande capacité et que la voiture peut aller plus loin et plus vite. Cependant, sa faiblesse réside dans sa faible stabilité. S'il y a un court-circuit interne ou si la substance positive rencontre de l'eau, il y aura des flammes nues. Par conséquent, une couche de coque en acier est généralement utilisée pour la protection. La batterie de Tesla est composée d'environ 7 000 batteries 18650. Bien que Tesla offre une protection complète à la batterie, il existe toujours un risque d'incendie en cas de collision extrême.
En effet, ces deux matériaux se décomposent lorsqu'ils atteignent une certaine température. Le lithium ternaire est inférieur d’environ 200 ℃ et le phosphate de fer lithium est inférieur d’environ 800 ℃. La réaction chimique du matériau ternaire au lithium est plus intense, ce qui libère des molécules d'oxygène et l'électrolyte brûle rapidement à haute température, conduisant à une réaction en chaîne. En bref, le lithium ternaire est plus facile à enflammer que le lithium fer phosphate. Il convient de noter que nous parlons de matériaux et non de batteries prêtes à l'emploi.
La batterie au lithium fer phosphate est beaucoup plus stable. Même si le panneau est en panne, le court-circuit n'explosera pas et ne brûlera pas, et la batterie ne prendra pas feu à une température élevée de 350 ℃ (trois batteries au lithium ne peuvent pas être transportées à 180-250 ℃). Par conséquent, en termes de performances de sécurité, la batterie au lithium fer phosphate est meilleure.
Étant donné que les matériaux ternaires au lithium présentent de tels risques potentiels pour la sécurité, les fabricants tentent également de prévenir les accidents. Selon les caractéristiques de pyrolyse des matériaux ternaires au lithium, les fabricants accorderont une grande importance à la protection contre les surcharges (OVP), la protection contre les décharges excessives (UVP), la protection contre la surchauffe (OTP) et la protection contre les surintensités (OCP). Tesla a confiance en la sécurité car elle dispose d'un système de gestion de batterie capable de mieux gérer ses batteries au lithium les plus actives. Bien entendu, à mesure que de plus en plus d'entreprises de batteries, de constructeurs automobiles et de sociétés professionnelles de gestion de batteries continuent de se développer dans ce domaine, de plus en plus d'entreprises peuvent également parvenir à une excellente gestion des batteries, ce qui améliorera considérablement la sécurité.
