Silindriline, kandiline, pehme pakend, elektrisõidukite akude vahe on suurem, kui te arvate?

Meile meeldib tavaliselt viidata" aku, elektriajam," elektriline juhtimine; kui" kolm elektrilist" uute energiasõidukite süsteem. Läbi" tugev koostöö" kolme vahel hakkab elektriauto lõpuks sõitma ja sellest saab puhas elektrisõiduk, mis saavutab liikuvuse. Lihtsas mõttes on nn" kolme jõu" pole midagi muud kui elektrimootorid, akud ja elektroonilised juhtimissüsteemid, mis võimaldavad neil GG-ga liikuda; koos elavad GG-d ;.

Kolme omaduste ja seoste sügavamaks mõistmiseks viib reisijuht läbi GG-pakkumise süvaanalüüsi; kolm elektrilist GG-pakkumist; elektrisõidukite süsteem jadalike illustratsioonide kujul, mis aitab teil kasutada kõige paremini Bai&# 39 viisi, kuidas mõista elektrisõidukite olulisemaid põhimõtteid uuel energiaajastul.

Võtke kõigilt kõigepealt aru, et see on elektrisõidukite üks põhiriistvara - aku.

Mis on" saladused" akude kohta?

Selles etapis on teada kahte tüüpi elektrisõidukite akusid, mis jagunevad kolmekomponentseteks liitiumakudeks ja liitiumraudfosfaatpatareideks vastavalt positiivse elektroodi erinevatele materjalidele. Esimene on praegu kõige tavapärasem aku tüüp ja liitium raudfosfaat aku on" raud aku" mis tegi kord BYD kuulsaks.' liitium raudfosfaatpatarei on nõrga aktiivsusega, põhjustades madala energiatiheduse ja ei saa&# 39 pikemat vastupidavust pakkuda, nii et see hajub järk-järgult silmist.

Praegu kasutatava kolmekomponendilise liitiumaku eelised on kõrge aku aktiivsus ja suurem energiatihedus, seetõttu kasutavad uued energiasõidukid energiasalvestusmehhanismidena põhimõtteliselt kolmekomponentseid liitiumakuid. Ka kolmekomponendiline liitiumaku jaguneb kahte kategooriasse: üks on MCM (nikkel-koobaltmangaan) kolmekomponendiline liitiumaku, mida kasutavad enamus autofirmasid, ja teine ​​on NCA (nikkel-koobaltalumiinium), mida kasutab Tesla Yuan liitiumaku.

Sõltumata liitiumaku tüübist, on selle oluline struktuur sarnane. Kõik koosnevad positiivsest elektroodist, negatiivsest elektroodist, eraldajast ja elektrolüüdist. Liitiumaku laadimine on positiivse elektroodi laetud liitiumioonide (võrdse koguse) genereerimine ja positiivsest elektroodist eraldumine,"" elektrolüüdi ja eraldaja ühendage negatiivse elektroodiga ja sisestage see negatiivse elektroodi materjali. Tühjendamise protsess on vastupidine. Liitiumioonid pääsevad negatiivsest elektroodist ja GG-st, ujuvad GG-i suunas; positiivne elektrood. Lihtsamalt öeldes realiseeritakse liitiumakude laadimis- ja tühjenemisprotsess liitiumioonide abil, positiivse ja negatiivse elektroodi vahel edasi-tagasi ujudes.

See on elektrivool, mis surub liitiumioone edasi-tagasi. Nii saame kiirest laadimisest aru saada kui liitiumiooni taga oleva suure võimsusega tõukejõu, mis surub liitiumioonid kiirelt ja sunniviisiliselt positiivsest elektroodist GG-i; ujuda GG-i; negatiivne elektrood, samas kui aeglane laadimine on väikese võimsusega tõukejõud, liitiumiooniga aeglane ja aeglane Uju positiivsest negatiivini.

Miks on kiirel laadimisel aku teatud mõju? Lihtsalt, paljud suure võimsusega tõukejõuga liitiumioonid" hullult metsikult" positiivsest elektroodist negatiivse elektroodini ja enne negatiivse elektroodini jõudmist (negatiivsesse elektroodi sisse põimitud) tormas ka tagaküljele veel üks liitiumioon ja kaks liitiumiiooni põrkasid kokku, nad "kukkusid kokku" ja kaotasid tegevuse. Selle tagajärjel kaotab aku ühe liitiumiooni. Aja jooksul on" surnud" liitiumioonid kuhjuvad ja moodustavad liitiumdendriite. Paljud aku deflatsiooni põhjustavad enamasti liitiumdendriidid, mis eraldavad separaatori liiga kaua läbi ja tekitavad aku sees lühise.

Miks on kiirel laadimisel aku teatud mõju? Lihtsalt, paljud suure võimsusega tõukejõuga liitiumioonid" hullult metsikult" positiivsest elektroodist negatiivse elektroodini ja enne negatiivse elektroodini jõudmist (negatiivsesse elektroodi sisse põimitud) tormas ka tagaküljele veel üks liitiumioon ja kaks liitiumiiooni põrkasid kokku, nad "kukkusid kokku" ja kaotasid tegevuse. Selle tagajärjel kaotab aku ühe liitiumiooni. Aja jooksul on" surnud" liitiumioonid kuhjuvad ja moodustavad liitiumdendriite. Paljud aku deflatsiooni põhjustavad enamasti liitiumdendriidid, mis eraldavad separaatori liiga kaua läbi ja tekitavad aku sees lühise.

Enne akude mõistmist peame kõigepealt teadma, et" akupakett" ja" aku aku" mida praegu sageli öeldakse, pole üksik aku, vaid koosneb mitmest akust (üksikelemendist), juhtivatest ridadest, proovivõtuseadmetest ja pärast mooduli moodustamiseks vajalike struktuuriliste tugikomponentide integreerimist, võib neid nimetada"iks ; akud" või" toiteakud" ;. Akuelement (üksik aku) ise on erinevat tüüpi, jagunedes peamiselt kolmeks tüübiks: ruudukujuline kõva kesta aku, silindriline aku ja pehme patarei.

Enamik uusi energiaautosid tootvaid ettevõtteid armastab kasutada: kandilist kõva kesta aku

Nelinurkne kõvakestaga aku on vaieldamatult kõige laialdasemalt kasutatav akuvorm. Selles etapis kasutab lisaks Teslale seda akuvormi rohkem kui 90% uutest energiasõidukitest. Kodumajapidamises kasutatavad tavapärased akutarnijad, keda esindab Ningde ajastu, võtavad peamise R&võimendina ka ristkülikukujulisi kõvakestaga akusid; D tooted. See on ka ruudukujulise kõvakestaga akude üks eeliseid: tarnijaid on piisavalt. Autofirmade jaoks tähendab see ka seda, et akude ostmise kulusid saab tõhusalt vähendada.

Lisaks on ruudukujulisel kõva kesta akul endal suurem ruumi kasutamise määr, seega on akuelemendi maht ja maht ka teiste akuvormidega võrreldes tunduvalt paremad ning aku energiatihedust saab muuta ka suuremaks. Võttes näitena Ningde ajastu NCM 811 aku, siis kui PACK on saavutatud, ületab aku üldine energiatihedus 180 Wh / kg. Samaaegselt. Suurem raku maht ja maht tähendavad, et PACK-rühmade arv väheneb, mis tähendab ühtlasi ka nõudeid BMS-i akuhaldussüsteemile.

Kuid kandilise kõva kesta aku miinuseks on see, et enne PACKi kokkupanemist vajab aku ise eraldi välist kõva kaitsekest, mis tähendab, et aku suurus on märkimisväärselt suurenenud. Samal ajal tähendab suurem ruumi kasutamine ka suurenenud nõudeid jahutussüsteemi paigutusele, mis suurendab veelgi akukomplekti maksumust.

Ehkki praegustes akupesades on hakatud kasutama kergema kaaluga alumiiniummaterjale ja nutikamaid jahutuskonstruktsioone, on need kaks riistvaraosa siiski sisuliselt olemas. Seetõttu on praeguseks peamiseks probleemiks saanud kuidas kontrollida aku kogukaalu.

Selle probleemi lahendamiseks käivitas Ningde Times oma uusima CTP väga integreeritud toiteaku arendusplatvormi, kõrvaldades aku PACKi rühmitamise lingi ja integreerides akuelemendid otse akupatareisse. Võrreldes traditsiooniliste akupakettidega tõstetakse CTP akupatareide mahtu 15% -20%, akupakettide arvu vähendatakse 40% ja akupatareide energiatihedus väheneb suurendatakse alates 180 Wh / kg rohkem kui 200 Wh / kg, mis muutub ruudukujuliseks kõvaks kestuks Parim lahendus aku jaoks selles etapis.

Tesla'" love" ;: silindriline aku

Silindrilised akud on alati olnud Tesla' ainus valik, kuid Tesla' silindriliste akude valik on teatud mõttes ka omamoodi abitus. Tegelikult kasutatakse silindrilisi patareisid laialdaselt. Juba 1992 on 18650 silindrilisi patareisid elektroonikaseadmetes laialdaselt kasutatud. 18650 tähistab aku mudelit," 18 " tähistab aku läbimõõtu," 65 " tähistab aku kõrgust ja" 0" tähistab silindrilist akut. Samamoodi on Tesla kasutatav aku 21700 nüüd hästi mõistetav.

Aku 18650 tehniline küpsusaste on väga kõrge ning selle enda konstruktsiooniliste omaduste ja standardimise tõttu on silindriliste akude tootmise automatiseerituse tase kõrgem. Samal ajal suudavad suuremad välismaised tootjad, nagu Samsung ja Panasonic, ka tootlust ületada 98% ja kodumaised akutootjad saavutavad põhimõtteliselt rohkem kui 90%. Seetõttu on Tesla&# 39 valitud 18650 algetapis ka eeltoodud põhjustel põhinev neutraliseerimisvalik.

Silindrilise aku enda eeliseks on see, et ühe elemendi energiatihedus on suurem kui kandilise kõva kesta aku korral. Praegu on Tesla mudelis 3 kasutatud uusim 21700 aku suurendanud ühe elemendi energiatihedust tasemeni 300 Wh / kg, mis on ühtlasi veel üks aku A tase, milleni pole võimalik jõuda teatud aja jooksul.

Samal ajal on silindriline aku suurepärase tsükli jõudlusega, seda saab kiiresti laadida ja tühjendada, sellel on kõrge laadimisefektiivsus ja suurem väljundvõimsus. Kuna akutehnoloogia on küpsem, on aku püsivus kõrge ja ka aku üldine stabiilsus pärast PACKi grupeerimist on parem. Kuna akuelemendi energia on väike, on seda ka rikke korral lihtsam kontrollida. Muidugi on sellel BMS-süsteemile kõrgemad nõuded.

Silindriline aku ise on aga väiksema suurusega, mis on vaid pisut suurem kui igapäevaselt kasutatav patarei nr. 5 , seega on patarei 18650 väiksema üheelemendilise mahutavusega. Elektrisõidukite suurema energiatarbe rahuldamiseks saab seda kompenseerida ainult arvu suurendamisega. Näiteks koosnes Tesla varasemate mudelite akukomplekt enam kui 7 000 18650 akust ja nii suure hulga akude juhtimiseks oli vaja võimsamat BMS-süsteemi. See on üks põhjusi, miks ainult Teslas on pikka aega kasutanud silindrilisi akusid. .

Teiseks on silindriline aku ise silindriline korpus ja ruumi kasutamise määr on ilmselgelt madalam kui ruudu kõva kesta aku korral. Kuid õnneks saab silindriliste akude vahe sisse panna jahutussüsteemi, mis on õnnetuse tõttu ka õnnistus.

GG quot; laiendatud versioon" mobiiltelefonide patareid: pehmed patareid

Pehme patareiga aku võib öelda, et see on kõige vähem aku, mida praegu elektrisõidukites kasutatakse, kuid me pole selles uued. Enamik meie ümber asuvate mobiiltelefonide akusid on pehme patareiga patareid.

Suurim erinevus pehme patarei ja kahe teise patareivormi vahel on see, et kest on valmistatud alumiinium-plastkilest. Teise kahega võrreldes on aku ise kergem. Sama mahu korral on pehme pakendi aku mass 20% kergem ja selle maht 50% suurem kui ristkülikukujulise kõva kesta aku korral. Seetõttu on pehmepatarei teoreetiline energiatihedus suurem kui nelinurkse aku ja silindrilise aku korral

Lisaks on pehmepatareide veel üks suur eelis see, et moodulkohandamise rikkus on suurem, aku kujuga kujutlusruum on suurem ning nõudmised paigutusalale ja asukohale on väiksemad. See on ajendanud ka paljusid hübriidmudeleid valima pehme akupaketi PACK akuelemendiks.

Pehme pakendi aku materjal on aga pehme alumiiniumist plastkile ja aku korpuse enesekaitse on kehv, seetõttu vajab pehme pakendi aku pärast PACK gruppi kõvemat kaitseümbrist. Lisaks sellele on pehmepatareide paigutus enamasti lamineerimine, üks tükk pehmepatareisid on virnastatud vertikaalselt, nii et aku soojusjuhtimissüsteemi paigutus peab iga kahe aku vahele lisama jahutusribide kihi. See disain mitte ainult ei suurenda aku üldist kaalu, vaid sellel on ka kõrgemad nõuded kujunduse paigutusele.

Teiseks on pehmepatareide valmistamise protsess praegu suhteliselt madal ning peamised tehnoloogiad on Jaapani ja Korea akuettevõtete käes. Samal ajal tõi pehmepatareide kättesaadavus kaasa ka patareide tootmise standardite ja järjepidevuse languse. Lisaks on puhtatel elektrisõidukitel aku kujule madalamad nõudmised ja kohandamisvajadus pole suur, mistõttu pole pehme pakendi aku suutnud suures ringis ringi liikuda.

Veelgi olulisem on see, et pehmes pakendis patareide jaoks vajalike alumiinium-plastkile karpide tootmistehnoloogia on keeruline ja praegu sõltub see põhimõtteliselt täielikult impordist. Seetõttu on kõrgemad ostukulud viinud ka juhtumini, et kodumaised elektriautode tootjad ei ole põhimõtteliselt valinud pehmepatareisid. Muidugi, välja arvatud tulevane K 50.

Toitepatareide tulevikul on veel pikk tee minna

Ehkki kolmel akutüübil on omad plussid ja miinused, ei suuda praeguse uue energiaturu osas akutehnoloogia tarbijatele vastata' aku vastupidavus. Ehkki puhaste elektrisõidukite reisivalik on hakanud arenema"iks, grupp" 600 km km-st selles etapis on kolmekomponentsetest liitiumakudest koosnev tehnoloogia välja astunud. Samal ajal on laadimiskiiruses ja laadimisvaiade paigutuses veel palju puudusi.

Seetõttu nõuab uute energiasõidukite, eriti elektrisõidukite edasiarendamine lisaks akude tehnoloogia ilmsetele läbimurretele ka tugiteenuste laiaulatuslikumat ehitamist.