ทรงกระบอก, สแควร์, แพ็คนุ่มช่องว่างระหว่างแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีขนาดใหญ่กว่าที่คุณคิด?

เรามักจะหมายถึง" แบตเตอรี่, ไดรฟ์ไฟฟ้า, การควบคุมไฟฟ้า" ในฐานะ" สาม&ไฟฟ้า; ระบบของรถยนต์พลังงานใหม่ ผ่าน" ความร่วมมือที่แข็งแกร่ง" ในระหว่างทั้งสามรถยนต์ไฟฟ้าจะทำงานในที่สุดและกลายเป็นยานพาหนะไฟฟ้าบริสุทธิ์ที่มีความคล่องตัว ในความหมายง่ายๆที่เรียกว่า" สามอำนาจ" ไม่มีอะไรมากไปกว่ามอเตอร์ไฟฟ้าแบตเตอรี่และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่อนุญาตให้ทั้งสองถึง" อยู่ด้วยกัน"

เพื่อให้คุณเข้าใจถึงลักษณะและการเชื่อมต่อระหว่างทั้งสามได้ดีขึ้นหัวหน้าเจ้าหน้าที่การเดินทางจะทำการวิเคราะห์เชิงลึกของ"&สามระบบไฟฟ้า ระบบของยานพาหนะไฟฟ้าในรูปแบบของภาพประกอบอนุกรมเพื่อช่วยให้คุณใช้แนวทางของ Bai&# 39 มากที่สุดเพื่อทำความเข้าใจหลักการที่สำคัญที่สุดของรถยนต์ไฟฟ้าในยุคพลังงานใหม่

พาทุกคนไปทำความเข้าใจก่อนว่าหนึ่งในฮาร์ดแวร์หลักของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

GG quot คืออะไรความลับ" เกี่ยวกับแบตเตอรี่

มีแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าสองประเภทที่รู้จักกันในขั้นตอนนี้ซึ่งแบ่งเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมประกอบไปด้วยและแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตตามวัสดุที่แตกต่างกันของขั้วบวก อดีตปัจจุบันเป็นประเภทแบตเตอรี่ที่สำคัญที่สุดและแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคือ" แบตเตอรี่เหล็ก" ที่ครั้งหนึ่งเคยทำให้ BYD โด่งดัง มัน&# 39 เป็นเพียงแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีกิจกรรมที่ไม่ดีส่งผลให้ความหนาแน่นของพลังงานต่ำและสามารถ' t ให้ความอดทนนานขึ้นจึงค่อยๆจางหายไปจากสายตา

กระแสหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมประกอบไปด้วยข้อดีของกิจกรรมแบตเตอรี่สูงและความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นดังนั้นรถยนต์พลังงานใหม่จึงใช้แบตเตอรี่ลิเธียมประกอบไปด้วยเป็นกลไกในการจัดเก็บพลังงาน แบตเตอรี่ลิเธียมประกอบไปด้วยก็แบ่งออกเป็นสองประเภทหนึ่งคือ MCM (นิกเกิลโคบอลต์แมงกานีส) แบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคที่ใช้โดย บริษัท รถยนต์ส่วนใหญ่และอื่น ๆ คือ NCA (นิกเกิลโคบอลต์อลูมิเนียม) ที่ใช้โดยแบตเตอรี่ลิเธียมเทสลาหยวน

โดยไม่คำนึงถึงชนิดของแบตเตอรี่ลิเธียมโครงสร้างที่สำคัญของมันก็คล้ายกัน ทั้งหมดประกอบด้วยขั้วบวกขั้วลบขั้วแยกและอิเล็กโทรไลต์ การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมคือการสร้างประจุลิเธียมไอออน (จำนวนเท่ากัน) จากขั้วบวกและแยกออกจากขั้วบวก" ว่ายน้ำ" อิเล็กโทรไลต์และตัวคั่นไปยังขั้วลบและใส่เข้าไปในวัสดุขั้วลบ กระบวนการปล่อยเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม ลิเธียมไอออนหนีออกจากขั้วลบและ" ว่ายน้ำไปยัง" ขั้วบวก ในแง่ง่ายกระบวนการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมจะถูกรับรู้โดยลิเธียมไอออน "ว่ายน้ำ" ไปมาระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ

เป็นกระแสไฟฟ้าที่ดันลิเทียมไอออนไปมา ดังนั้นเราจึงสามารถเข้าใจการชาร์จอย่างรวดเร็วในฐานะทรัสเตอร์พลังงานสูงที่อยู่เบื้องหลังลิเธียมไอออนซึ่งผลักไอออนลิเธียมจากขั้วบวกไปยัง&อย่างรวดเร็วและบังคับให้" ว่ายน้ำ" อิเล็กโทรดลบในขณะที่การชาร์จช้าเป็นทรัสเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีลิเธียมไอออนช้าและว่ายน้ำช้าจากบวกถึงลบ

เหตุใดการชาร์จเร็วจึงมีผลกระทบกับแบตเตอรี่ ค่อนข้างง่ายลิเทียมไอออนหลายตัวที่มี thrusters กำลังแรงสูง" จากขั้วบวกไปยังขั้วลบและก่อนที่จะถึงขั้วลบ (ฝังอยู่ในขั้วลบ) ลิเธียมไอออนอีกตัวที่ด้านหลังก็รีบวิ่งไปและไอออนลิเธียมไอออนสองตัวชนกันพวกมัน“ ชน” และสูญเสียกิจกรรม ดังนั้นแบตเตอรี่จะสูญเสียลิเธียมไอออนหนึ่งตัว เมื่อเวลาผ่านไป"&ตาย ลิเธียมไอออนจะกองพะเนินและสร้างลิเธียมเดนไดรต์ การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ส่วนใหญ่เกิดจากแบตเตอรี่ลิเธียมเดนนิสต์ที่เจาะตัวคั่นยาวเกินไปและทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรภายในแบตเตอรี่

เหตุใดการชาร์จเร็วจึงมีผลกระทบกับแบตเตอรี่ ค่อนข้างง่ายลิเทียมไอออนหลายตัวที่มี thrusters กำลังแรงสูง" จากขั้วบวกไปยังขั้วลบและก่อนที่จะถึงขั้วลบ (ฝังอยู่ในขั้วลบ) ลิเธียมไอออนอีกตัวที่ด้านหลังก็รีบวิ่งไปและไอออนลิเธียมไอออนสองตัวชนกันพวกมัน“ ชน” และสูญเสียกิจกรรม ดังนั้นแบตเตอรี่จะสูญเสียลิเธียมไอออนหนึ่งตัว เมื่อเวลาผ่านไป"&ตาย ลิเธียมไอออนจะกองพะเนินและสร้างลิเธียมเดนไดรต์ การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ส่วนใหญ่เกิดจากแบตเตอรี่ลิเธียมเดนนิสต์ที่เจาะตัวคั่นยาวเกินไปและทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรภายในแบตเตอรี่

ก่อนที่เราจะเข้าใจแบตเตอรี่เราต้องรู้ก่อนว่า" ก้อนแบตเตอรี่" และ" ชุดแบตเตอรี่กำลัง" ที่มักจะกล่าวว่าในปัจจุบันไม่ได้เป็นแบตเตอรี่ตัวเดียว แต่ประกอบด้วยแบตเตอรี่หลายเซลล์ (เซลล์เดียว) แถวนำไฟฟ้าหน่วยสุ่มตัวอย่างและหลังจากส่วนประกอบสนับสนุนโครงสร้างที่จำเป็นบางส่วนถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นโมดูลพวกเขาสามารถเรียกว่า" ; ก้อนแบตเตอรี่ quot; GG; หรือ" ชุดพลังงานแบตเตอรี่" เซลล์แบตเตอรี่ (แบตเตอรี่เดี่ยว) มีรูปแบบที่แตกต่างกันส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: แบตเตอรี่เปลือกแข็งสี่เหลี่ยมแบตเตอรี่ทรงกระบอกและแบตเตอรี่แพ็คนุ่ม

บริษัท รถยนต์พลังงานใหม่ส่วนใหญ่ชอบที่จะใช้: แบตเตอรี่เปลือกแข็งสี่เหลี่ยม

แบตเตอรี่เปลือกแข็งรูปสี่เหลี่ยมเป็นรูปแบบแบตเตอรี่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ในขั้นตอนนี้นอกเหนือจาก Tesla ยานพาหนะพลังงานใหม่ 90%% ใช้แบตเตอรี่รูปแบบนี้ ซัพพลายเออร์แบตเตอรี่ในประเทศหลักแสดงโดยยุค Ningde ยังใช้แบตเตอรี่เปลือกแข็งเป็นสี่เหลี่ยมเป็นแอมป์ R&หลักของพวกเขา; ผลิตภัณฑ์ D นี่เป็นข้อดีอย่างหนึ่งของแบตเตอรี่แบบเปลือกแข็ง: มีซัพพลายเออร์เพียงพอ สำหรับ บริษัท รถยนต์นี่หมายความว่าสามารถลดต้นทุนในการซื้อแบตเตอรี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากนี้แบตเตอรี่แบบเหลี่ยมแข็งมีอัตราการใช้พื้นที่สูงกว่าดังนั้นปริมาณและความจุของเซลล์แบตเตอรี่จึงดีกว่าแบตเตอรี่รูปแบบอื่น ๆ อย่างมีนัยสำคัญและความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ก็สามารถสูงขึ้นได้เช่นกัน ยกตัวอย่าง NCM 811 ของแบตเตอรี่ในยุค Ningde หลังจากสามารถบรรจุได้สำเร็จความหนาแน่นพลังงานโดยรวมของแบตเตอรี่เกิน 180 Wh / kg พร้อมกัน ปริมาตรและความจุของเซลล์ที่ใหญ่ขึ้นหมายความว่าจำนวนของกลุ่ม PACK จะลดลงซึ่งหมายความว่าข้อกำหนดสำหรับระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS จะลดลง

แต่ข้อเสียของแบตเตอรี่แบบเปลือกแข็งรูปสี่เหลี่ยมก็คือก่อนที่จะประกอบชุดแบตเตอรี่เองต้องมีเกราะป้องกันด้านนอกแยกต่างหากซึ่งหมายความว่าน้ำหนักโดยรวมของก้อนแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกันการใช้พื้นที่มากขึ้นก็หมายถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการจัดวางระบบระบายความร้อนซึ่งจะเป็นการเพิ่มต้นทุนการออกแบบของแบตเตอรี่

แม้ว่าตัวเรือนแบตเตอรี่ในปัจจุบันจะเริ่มใช้วัสดุอลูมิเนียมน้ำหนักเบาและการออกแบบการระบายความร้อนที่ชาญฉลาด แต่ฮาร์ดแวร์สองส่วนนี้ยังคงมีอยู่ในใจ ดังนั้นวิธีการควบคุมน้ำหนักโดยรวมของก้อนแบตเตอรี่จึงเป็นปัญหาหลักในปัจจุบัน

เพื่อที่จะแก้ปัญหานี้ Ningde Times ได้เปิดตัวแพลตฟอร์มการพัฒนาแบตเตอรี่พลังงานสูงแบบบูรณาการล่าสุดของ CTP กำจัดลิงก์กลุ่มการจัดกลุ่มแบตเตอรี่และรวมเซลล์แบตเตอรี่เข้ากับแบตเตอรี่โดยตรง เมื่อเปรียบเทียบกับชุดแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมอัตราการใช้ปริมาณการใช้งานของชุดแบตเตอรี่ CTP เพิ่มขึ้น 15% -20% จำนวนชิ้นส่วนของชุดแบตเตอรี่จะลดลง 40% และความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ เพิ่มขึ้นจาก 180 Wh / kg เป็นมากกว่า 200 Wh / kg ซึ่งกลายเป็นเปลือกแข็งรูปสี่เหลี่ยมวิธีที่ดีที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ในระยะนี้

เทสลา' s" รัก": แบตเตอรี่ทรงกระบอก

แบตเตอรี่ทรงกระบอกเป็นตัวเลือกเดียวของ Tesla&# 39 เสมอ แต่ Tesla&# 39 การเลือกใช้แบตเตอรี่ทรงกระบอกก็เป็นสิ่งที่ไร้ประโยชน์เช่นกัน ในความเป็นจริงแบตเตอรี่ทรงกระบอกใช้กันอย่างแพร่หลาย เร็วเท่าที่ 1992, 18650 แบตเตอรี่ทรงกระบอกมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ 18650 หมายถึงรูปแบบของแบตเตอรี่" 18 " แสดงถึงเส้นผ่าศูนย์กลางของแบตเตอรี่," 65 " แสดงถึงความสูงของแบตเตอรี่และ" 0" หมายถึงแบตเตอรี่รูปทรงกระบอก ในทำนองเดียวกันแบตเตอรี่ 21700 ที่ใช้โดย Tesla นั้นเข้าใจกันดีแล้ว

วุฒิภาวะทางเทคนิคของแบตเตอรี่ 18650 นั้นสูงมากและเนื่องจากลักษณะโครงสร้างและมาตรฐานของตนเองระดับการผลิตแบตเตอรี่ทรงกระบอกอัตโนมัติจะสูงขึ้น ในเวลาเดียวกันผู้ผลิตรายใหญ่จากต่างประเทศเช่นซัมซุงและพานาโซนิคยังสามารถรักษาอัตราผลตอบแทนที่สูงกว่า 98% และผู้ผลิตแบตเตอรี่ในประเทศสามารถทำได้มากกว่า 90% ดังนั้น Tesla' ทางเลือกของ 18650 ในระยะเริ่มต้นก็เป็นทางเลือกสำหรับการวางตัวเป็นกลางตามเหตุผลข้างต้น

ข้อดีของแบตเตอรี่ทรงกระบอกคือความหนาแน่นพลังงานของเซลล์เดียวสูงกว่าแบตเตอรี่เปลือกแข็งสี่เหลี่ยม ในปัจจุบันแบตเตอรี่ 21700 ล่าสุดที่ใช้ในรุ่น Tesla 3 ได้เพิ่มความหนาแน่นพลังงานเซลล์เดียวเป็น 300 Wh / kg ซึ่งเป็นแบตเตอรี่รูปแบบ A อีกระดับที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ ภายในระยะเวลาหนึ่ง

ในเวลาเดียวกันแบตเตอรี่ทรงกระบอกมีประสิทธิภาพการทำงานรอบที่ยอดเยี่ยมสามารถเรียกเก็บและปล่อยอย่างรวดเร็วมีประสิทธิภาพการชาร์จสูงและมีกำลังขับที่มากขึ้น นอกจากนี้เนื่องจากเทคโนโลยีแบตเตอรี่มีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าความสอดคล้องของแบตเตอรี่จึงสูงและความเสถียรโดยรวมของก้อนแบตเตอรี่หลังจากที่จัดกลุ่ม PACK จะดีขึ้นเช่นกัน นอกจากนี้เนื่องจากพลังงานของเซลล์แบตเตอรี่มีขนาดเล็กจึงง่ายต่อการควบคุมในกรณีที่เกิดความล้มเหลว แน่นอนว่าสิ่งนี้มีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับระบบ BMS

อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่ทรงกระบอกนั้นมีขนาดเล็กกว่าซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าแบตเตอรี่ No 5 ที่เราใช้ทุกวันดังนั้นแบตเตอรี่ 18650 จึงมีความจุของเซลล์เดียวที่เล็กกว่า เพื่อตอบสนองการใช้พลังงานที่สูงขึ้นของยานพาหนะไฟฟ้าสามารถชดเชยได้โดยการเพิ่มจำนวนเท่านั้น ตัวอย่างเช่นชุดแบตเตอรี่ของรุ่นก่อนหน้าของ Tesla ประกอบไปด้วยมากกว่า 7, 000 18650 แบตเตอรี่และระบบ BMS ที่ทรงพลังยิ่งกว่านั้นต้องการการควบคุมแบตเตอรี่จำนวนมาก นี่คือหนึ่งในเหตุผลที่เทสลาสเท่านั้นที่ใช้แบตเตอรี่รูปทรงกระบอกเป็นเวลานาน .

ประการที่สองแบตเตอรี่รูปทรงกระบอกตัวเองเป็นรูปทรงกระบอกและอัตราการใช้พื้นที่ที่เห็นได้ชัดว่าด้อยกว่าของแบตเตอรี่เปลือกแข็งสี่เหลี่ยม แต่โชคดีที่ระบบระบายความร้อนสามารถวางในช่องว่างระหว่างแบตเตอรี่ทรงกระบอกซึ่งเป็นพรเนื่องจากภัยพิบัติ

GG quot; รุ่นที่ขยายใหญ่" ของแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือ: แบตเตอรี่ soft pack

แบตเตอรี่แบบ soft pack สามารถเป็นรูปแบบแบตเตอรี่ที่น้อยที่สุดที่ใช้ในยานพาหนะไฟฟ้า แต่เราไม่ได้ใหม่ แบตเตอรี่ส่วนใหญ่ในโทรศัพท์มือถือรอบตัวเราเป็นแบตเตอรี่แบบอ่อน

ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างแบตเตอรี่ soft pack และแบตเตอรี่อีกสองรูปแบบคือเปลือกทำจากฟิล์มพลาสติกอลูมิเนียม เมื่อเทียบกับอีกสองตัวแบตเตอรี่จะเบากว่า ที่ความจุเท่ากันน้ำหนักของซอฟต์แพ็คแบตเตอรี่จะเบากว่า 20% และกำลังการผลิตจะสูงกว่า 50% ของแบตเตอรี่แบบฮาร์ด - เชลล์ ดังนั้นความหนาแน่นพลังงานทางทฤษฎีของแบตเตอรี่แบบนิ่มจะสูงกว่าของแบตเตอรี่แบบสี่เหลี่ยมและแบตเตอรี่แบบทรงกระบอก

นอกจากนี้ข้อดีอีกอย่างของแบตเตอรี่แบบ soft pack คือความร่ำรวยของการปรับแต่งแบบแยกส่วนสูงกว่าพื้นที่จินตนาการในรูปร่างของแบตเตอรี่มีขนาดใหญ่ขึ้นและข้อกำหนดสำหรับพื้นที่วางและตำแหน่งจะลดลง สิ่งนี้ยังกระตุ้นให้รุ่นไฮบริดจำนวนมากให้เลือก soft pack PACK เป็นชุดแบตเตอรี่กำลังไฟ

อย่างไรก็ตามวัสดุของแบตเตอรี่แพ็คนุ่มเป็นฟิล์มพลาสติกอลูมิเนียมที่อ่อนนุ่มและการป้องกันตัวเองของแบตเตอรี่ไม่ดีดังนั้นแบตเตอรี่แพ็คอ่อนต้องมีเคสป้องกันที่ยากขึ้นหลังจากกลุ่ม PACK นอกจากนี้เลย์เอาต์ของแบตเตอรี่ soft pack ส่วนใหญ่จะเคลือบด้วยแบตเตอรี่ soft-pack หนึ่งก้อนจะเรียงซ้อนกันในแนวตั้งดังนั้นเลย์เอาต์ของระบบจัดการความร้อนของแบตเตอรี่จำเป็นต้องเพิ่มครีบระบายความร้อนระหว่างแบตเตอรี่สองก้อน การออกแบบนี้ไม่เพียง แต่จะเพิ่มน้ำหนักโดยรวมของแบตเตอรี่ แต่ยังมีความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับรูปแบบการออกแบบ

ประการที่สองการกำหนดอายุปัจจุบันของกระบวนการผลิตแบตเตอรี่อ่อนนุ่มค่อนข้างต่ำและเทคโนโลยีหลักอยู่ในมือของ บริษัท แบตเตอรี่ญี่ปุ่นและเกาหลี ในขณะเดียวกันความพร้อมใช้งานของแบตเตอรี่แบบซอฟต์แพ็คก็ทำให้มาตรฐานการผลิตแบตเตอรี่ลดลงและความสม่ำเสมอ นอกจากนี้ยานพาหนะไฟฟ้าบริสุทธิ์มีความต้องการต่ำกว่าสำหรับรูปร่างของแบตเตอรี่และความต้องการในการปรับแต่งไม่ใหญ่ดังนั้นแบตเตอรี่แพ็คนุ่มไม่สามารถหมุนเวียนในขนาดใหญ่

ที่สำคัญกว่านั้นเทคโนโลยีการผลิตเปลือกฟิล์มพลาสติกอลูมิเนียมที่จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่แบบนิ่มมีความซับซ้อนและโดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับการนำเข้าในปัจจุบัน ดังนั้นต้นทุนการซื้อที่สูงขึ้นจึงนำไปสู่กรณีที่ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าในประเทศไม่ได้เลือกแบตเตอรี่แบบอ่อน แน่นอนยกเว้นอนาคต K 50

อนาคตของแบตเตอรี่พลังงานยังคงมีอีกต่อไป

แม้ว่าแบตเตอรี่ทั้งสามประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองเท่าที่ตลาดพลังงานใหม่ในปัจจุบันมีความกังวลเทคโนโลยีแบตเตอรี่ยังไม่สามารถตอบสนองผู้บริโภค' ความต้องการสำหรับแบตเตอรี่ แม้ว่าช่วงของการล่องเรือยานพาหนะไฟฟ้าบริสุทธิ์ได้เริ่มพัฒนาเป็น" กลุ่ม" จาก 600 กม. ในระยะนี้เทคโนโลยีของแบตเตอรี่ลิเธียมประกอบไปด้วยก้าวออกจากยุคคอขวด ในเวลาเดียวกันยังมีข้อบกพร่องหลายประการในเรื่องความเร็วในการชาร์จและรูปแบบของกองชาร์จ

ดังนั้นการพัฒนารถยนต์พลังงานใหม่โดยเฉพาะอย่างยิ่งยานพาหนะไฟฟ้านั้นไม่เพียง แต่ต้องมีการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่อย่างชัดเจน