2.2.3 Cấu tạo ắc quy cao áp Renault ZOE 2020
Đối với xe điện Renault ZOE 2020 xe được trang bị ắc quy ZE50 hoàn toàn khác so với thế hệ ZOE với trước đây là loại ắc quy 43KWh (9/2016) do Imecar Elektronik Turkey và Renault Turkey cùng sản xuất, việc thay đổi các ơ định dạng 18650 dạng cell hình trụ được sử dụng là những cell pin màu xanh lá cây phổ biến do Panasonic sản xuất, loại NCR18650 (3,400 mAh). Chúng ta đang nói về hơn 3.400 cell được sử dụng trong bộ ắc quy cao áp. Nếu chúng ta xem xét rằng bộ ắc quy có dung lượng 43.000 Wh và mỗi cell có 12,41Wh (3.65 V x 3.4 Ah), thì nó cần 3,465 cell, hay thế hệ ZE40 (6/2018) có cell dạng tấm và chất hóa học cực âm là NCM622.
22 Từ thế hệ ZE50 sử dụng loại cell pin NMC do Renault và LG Chem cùng sản xuất. Với việc tăng công suất đã tăng lên 52 kWh, chỉ tăng trọng lượng nhỏ và hầu như khơng có sự thay đổi lớn về khối lượng (21Kg), ắc quy ZE50 mới là kết quả của những nỗ lực thiết kế đáng kể do Renault và LG Chem cùng thực hiện.
Hình 2.13: Cấu tạo cell của thế hệ ắc quy ZE50 và ZE 43KWh (ZE40 cũ)
Đối với loại ắc quy cao áp mới này, LG Chem đã cắt giảm đáng kể việc sử dụng coban trong cell pin của mình. Sử dụng cell LGX E78 có chất hóa học cực âm là NCM712 hoặc niken, coban và mangan theo tỷ lệ (7:1:2), sẽ làm tăng mật độ năng lượng của pin, điều này sẽ làm tăng quãng đường di chuyển mỗi lần sạc và giảm việc sử dụng coban để tiết kiệm chi phí.
Ngồi ra pin NCM712 có cực âm mỏng hơn nhưng có cùng cơng suất phóng điện tương tự như pin LFP có cực âm dày hơn (thường được sử dụng trên các mẫu xe điện hiện tại). Hơn nữa, pin NCM712 cịn có khả năng duy trì dung lượng cao hơn pin LFP ở cùng số chu kỳ. Pin LFP đạt 80% dung lượng ban đầu ở 377 chu kỳ, trong khi pin NCM712 duy trì 80% dung lượng ban đầu sau 455 chu kỳ.
23
Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật của ắc quy LGX E78
Tên Pin LGX E78 - LG chem
Điện áp của pin 3,65 V
Dung lượng của pin 78 Ah
Trọng lượng của pin 1.073 g
Mật độ năng lượng trọng trường 265 Wh/kg Chất hóa học điện cực âm NCM 712
Những loại ắc quy cụ thể này, ắc quy “LGX E78”, được cho là đang được sử dụng trong Volkswagen ID.3 và Renault ZOE mới. Renault ZOE 2020 là mẫu xe điện đầu tiên của châu Âu sở hữu NCM712 từ LG Chem.
Renault cũng đã thiết kế lại hoàn toàn kiến trúc bên trong của ắc quy so với các thế hệ trước đó, giảm thiểu trọng lượng và khối lượng lớn các thành phần cấu trúc của nó, thay đổi tồn bộ cell hình trụ sang cell dạng tấm do đó giải phóng khơng gian tối đa cho các modules. Hơn nữa, sự sắp xếp bên trong mới này không hy sinh bất kỳ hiệu suất nào của ắc quy (khả năng chống va đập, làm mát khơng khí, v.v…) trong khi vẫn đáp ứng các thách thức kỹ thuật do công suất sạc cho phép hiện đạt trên 50 kWh.