Gruttere kapasiteit, grutter macht, lytsere grutte, lichter gewicht, makliker massa produksje, en it brûken fan goedkeapere komponinten binne útdagings by it ûntwerpen fan EV batterijen. Mei oare wurden, it komt del op kosten en prestaasjes. de berikte kilowatt-oere (kWh) moat maksimale berik leverje, mar tsjin in ridlike kosten om te meitsjen. As gefolch sille jo faak beskriuwings fan batterijpakket sjen litte fan har produksjekosten, tegearre mei nûmers, fariearjend fan $240 oant $280/kWh ûnder produksje, bygelyks.
Oh, en lit ús feiligens net ferjitte. Unthâld it fiasko fan Samsung Galaxy Note 7 in pear jier lyn, en it EV-batterij-ekwivalint fan autobrannen en Tsjernobyl-lykweardige meltdowns. pakke om te foarkommen dat ien sel in oare, in oare, ensfh.
Wylst in EV-batterijpakket bestiet út trije haaddielen: batterijsellen, in batterijbehearsysteem, en in soarte fan doaze as kontener dy't se byinoar hâldt, sille wy no gewoan nei batterijen sjen en hoe't se binne evoluearre mei Tesla, mar noch in probleem foar Toyota.
De silindryske 18650-batterij is in lithium-ion-batterij mei in diameter fan 18 mm, in lingte fan 65 mm en in gewicht fan likernôch 47 gram.By in nominale spanning fan 3,7 volt kin elke batterij oant 4,2 volt opladen en sa leech ûntlaad as 2,5 volt, opslach oant 3500 mAh per sel.
Krekt as elektrolytyske kondensators besteane de batterijen fan Tesla foar elektryske auto's út lange blêden fan anode en kathode, skieden troch lading-isolearjend materiaal, oprôle en strak ynpakt yn silinders om romte te besparjen en safolle mooglik enerzjy op te slaan. Dizze kathode (negatyf opladen) en anode (posityf opladen) blêden hawwe elk ljeppers foar it ferbinen fan ferlykbere ladingen tusken de sellen, wat resulteart yn in krêftige batterij - se optelle oant ien, as jo wolle.
Krekt as in kondensator fergruttet it syn kapasiteit troch it ferminderjen fan de ôfstân tusken de anode en katodeblêden, it dielektrike (it boppesteande isolearjende materiaal tusken de blêden) te feroarjen nei ien mei in hegere permittiviteit, en it fergrutsjen fan it gebiet fan 'e anode en katode De folgjende stap yn 'e (macht) Tesla EV-batterij is de 2170, dy't in wat gruttere silinder hat as de 18650, mjitten 21mm x 70mm en weagje om 68 gram.By in nominale spanning fan 3.7 volt kin elke batterij oant 4.2 oplade volt en ûntlading sa leech 2,5 volt, opslach oant 4800 mAh per sel.
D'r is lykwols in ôfwikseling dy't meast giet oer ferset en waarmte tsjin it ferlet fan in wat gruttere pot. Yn it gefal fan 'e 2170 resulteart de ferheging fan anode / kathodeplaatgrutte in langere oplaadpaad, wat mear ferset betsjut, dus mear enerzjy dy't ûntsnapt út 'e batterij as waarmte en bemuoit mei de eask foar snelle opladen.
Om in batterij fan 'e folgjende generaasje te meitsjen mei mear krêft (mar sûnder ferhege wjerstân), ûntwurpen Tesla-yngenieurs in signifikant gruttere batterij mei in saneamde "tabellen" -ûntwerp dy't it elektryske paad ferkoart en sadwaande de hoemannichte waarmte ferminderet troch de ferset . In protte fan dit kin wurde taskreaun oan wa't de bêste batterijûndersikers yn 'e wrâld kin wêze.
De 4680-batterij is ûntworpen yn in betegele helixfoarm foar ienfâldiger fabrikaazje, mei in pakketgrutte fan 46mm yn diameter en 80mm yn 'e lingte. Gewicht is net beskikber, mar oare spanningskaaimerken wurde rapportearre as ferlykber of identyk; lykwols, elke sel wurdt rated op rûnom 9000 mAh, dat is wat makket de nije Tesla flat-panel batterijen sa goed. Ek syn oplaad snelheid is noch goed foar flugge fraach.
Wylst it fergrutsjen fan de grutte fan elke sel ynstee fan krimp liket te gean tsjin de ûntwerpeasken fan 'e batterij, resultearren de ferbetteringen yn krêftkapasiteit en thermyske kontrôle fan' e 4680 yn ferliking mei de 18650 en 2170 yn substansjeel minder sellen yn ferliking mei it brûken fan de 18650 en 2170 Batterij -powered eardere Tesla-modellen hawwe mear krêft per batterijpakket fan deselde grutte.
Fanút in numerike eachpunt betsjut dit dat allinich sawat 960 "4680"-sellen nedich binne om deselde romte te foljen as 4,416 "2170"-sellen, mar mei ekstra foardielen lykas legere produksjekosten per kWh en it brûken fan 4680 It batterijpakket fergruttet de macht signifikant.
Lykas sein, de 4680 wurdt ferwachte te bieden 5 kear de enerzjy opslach en 6 kear de macht yn ferliking mei de 2170 batterij, dat fertaalt nei in ferwachte driuwende ferheging fan 82 kWh nei 95 kWh yn nijere Teslas Mileage nimt ta mei maksimaal 16%.
Unthâld, dit is gewoan de basis fan Tesla-batterijen, d'r is mear efter de technology. Mar dit is in goed begjin foar in takomstich artikel, om't wy sille leare hoe't jo it enerzjygebrûk fan batterijpakket beheare, en ek de feiligensproblemen kontrolearje waarmte generaasje, macht ferlies, en ... fansels ... it risiko fan EV batterij brânen.
As jo fan All-Things-Tesla hâlde, is hjir jo kâns om in Hot Wheels RC-ferzje fan 'e Tesla Cybertruck te keapjen.
Timothy Boyer is in Tesla- en EV-ferslachjouwer foar Torque News yn Cincinnati. Belibbe yn iere auto-restauraasje, restaurearret hy regelmjittich âldere auto's en feroaret motoren om prestaasjes te ferbetterjen. Folgje Tim op Twitter @TimBoyerWrites foar deistige Tesla- en EV-nijs.
Post tiid: Febrewaris 21-2022