Узнать, как устроен литий-ионный аккумуляторный элемент Tesla 21700 (сокращенно – 2170), выпуск которых недавно начат на Гигафабрике 1, решил пользователь YouTube под ником Aries RC. Для этого он полностью разобрал устройство и заснял весь этот процесс на видео.
В настоящее время батареи для Tesla Model 3 собираются из элементов типоразмера 2170, пришедших на смену предыдущему поколению элементов 18650, которые использовались в электромобилях Тесла (Model S/X).
Сначала в ролике демонстрируется разница в линейных размерах аккумуляторных ячеек 2170 и 18650. Следует отметить, что объем цилиндра растет экспоненциально с увеличением радиуса, поэтому даже при небольшом увеличении диаметра (21 мм против 18 мм) и длины (70 мм против 65 мм) батарейки ее емкость становится больше почти на треть.
Дальше мы видим, как после полной разрядки аккумулятора, демонстратор аккуратно вскрывает его, отрезая верхнюю часть. Под ней находится изолятор из синего пластика, который предотвращает замыкание о корпус внутреннего содержимого батареи, собранного в виде рулета. Аналогичный изолятор есть и с противоположного конца элемента. После того, как алюминиевый корпус разрезан, видно, что изнутри он имеет тонкий слой дополнительной изоляции. В верхней части батарейки есть три небольших отверстия для выхода газа при нагревании элемента.
Извлеченный «рулон» представляет собой плотно свернутый отрезок тонкой медной пластины (фольги), длиной около 80 см – это катод (минус), а качестве анода (плюса) выступает такой же длины алюминиевая фольга, их разделяет диэлектрическая пластиковая пленка. Оба металла покрыты графитовым слоем, который пропитан литий-никель-кобальт-алюминиевым оксидным электролитом (LiNiCoAlO2), в составе которого фактически и хранится электрический заряд.
Таким образом, в сравнении с длиной анода и катода ячейки 18650 (61 см), используемой в Tesla Model S, ячейки 21700 получили на 30% больше емкости, делает заключение автор видео:
Лучше разобраться в устройстве цилиндрического аккумулятора на примере батареи типоразмера 18650 производства Panasonic, можно также из следующего видео на русском языке:
Читайте также: Созданы «вечные» пальчиковые батарейки с беспроводной зарядкой