Wat is een cilindrische cel?

Een cilindrische cel is een soort oplaadbare (of soms primaire) batterij waarbij de kerncomponenten worden opgerold ("jelly roll") en in een stijve,metalen cilindrische blikjes (meestal van staal of aluminium)Ze zijn een van de meest voorkomende en volwassen batterijvormfactoren.

Hier is een uiteenzetting van hun belangrijkste kenmerken:

Vorm

Zoals de naam al doet vermoeden, hebben ze een cilindrische vorm, vergelijkbaar met een standaard AA- of AAA-batterij, maar vaak veel groter.

Structurele samenstelling

Een typische cilindrische cel bestaat uit een behuizing, een dop, een positieve elektrode, een negatieve elektrode, een scheider, een elektrolyt, een ptc-element, een pakking, een veiligheidsklep, enz.de batterijkas is de negatieve terminal van de batterijDe batterijkas is gemaakt van nikkeldruk.

• • Jelly Roll: De kern bestaat uit dunne vellen van anodemateriaal, kathodemateriaal en separator die samen in een spiraal worden gerold ("jelly roll").

  • Metalen blik: De gele rol wordt in een duurzame metalen cilinder geplaatst, wat een uitstekende mechanische stabiliteit en bescherming geeft.

  • Elektrolyt: Vloeibare elektrolyten vullen de ruimte in de blik en tussen de elektrodelagen.

  • Terminals: Positieve (+) en negatieve (-) terminals bevinden zich aan elk uiteinde van de cilinder.terwijl de negatieve terminal de platte basis is (of omgekeerd, afhankelijk van het ontwerp).

  • Veiligheidsluik: een essentieel onderdeel dat is ontworpen om te breken en druk af te geven als zich intern gas ophoopt als gevolg van oververhitting of storing, waardoor explosie wordt voorkomen.

Gemeenschappelijke modellen

De cilindrische lithium-ioncellen worden meestal weergegeven door vijf cijfers.de derde en vierde cijfers geven de hoogte van de batterij aan, en het vijfde cijfer geeft de ronde vorm aan.

• 18650:Het meest bekende type. ~18mm diameter, ~65mm hoogte.

• 21700:~21mm diameter, ~70mm hoogte. Steeds populairder, met een hogere capaciteit/vermogen dan 18650.

• 26650:Vaak gebruikt in hogere energie toepassingen zoals grotere zaklampen of zonne-energie opslag.

• 4680:Tesla's nieuwere, grotere formaat ontworpen voor hogere energie dichtheid, vermogen en vereenvoudigde productie.

• Andere:Er zijn veel andere maten (14500, 10440, 32650 enz.).

Voordelen

• Mature & Proven: tientallen jaren verfijning van de productie leiden tot hoge betrouwbaarheid en consistente kwaliteit.
• Robuust en duurzaam: De stijve metalen behuizing biedt uitstekende mechanische sterkte, kraakbestendigheid en bescherming.
• Uitstekend thermisch beheer: De cilindrische vorm en het metaal kunnen de warmte die tijdens de werking wordt gegenereerd efficiënt overbrengen naar de buitenomgeving of een koelsysteem.Dit is cruciaal voor prestaties en veiligheid..
• Productie-efficiëntie: Er bestaan zeer geautomatiseerde, grootschalige productielijnen, waardoor de kosten relatief laag blijven.
• Standaardisatie: Standaard afmetingen maken het gemakkelijker om in verschillende batterijpakketten te integreren en compatibiliteit tussen fabrikanten mogelijk.
• Veiligheid: De sterke behuizing bevat interne storingen goed en de drukluik zorgt voor een kritieke veiligheidsvrijstelling.

Nadelen

• Inefficiëntie van de verpakking: wanneer deze in een rechthoekige batterijmodule/verpakking is verpakt, creëert de inherente ronde vorm lege ruimtes ("holtes") tussen de cellen,de totale volumetrische energiedichtheid van deverpakkingvergeleken met prismatische of zakcellen.
• Complexe verzameling: Het bouwen van grote batterijpakketten vereist veel individuele cellen (duizenden in een EV), samen met complexe bedrading, busbars en batterijbeheersysteem (BMS) -verbindingen.
• Gewicht: De metalen behuizing geeft meer gewicht in vergelijking met zakcellen.
• Thermische gradiënt: In zeer grote cilindrische cellen (zoals 4680) kan het een uitdaging zijn om de warmte gelijkmatig te beheersen over de grotere gele rol.

Gemeenschappelijke toepassingen

• Elektrische voertuigen: Tesla (historisch 18650/21700, nu 4680), Lucid, Rivian en anderen.
• Elektrische fietsen/Scooters
• Elektrische gereedschappen(boormachines, zaagmachines, enz.)
• Laptopcomputers
• Flitslampen
• Draagbare elektronica
• Consumentenelektronica (dampen enz.)
• Stationele energieopslagsystemen (ESS)

In wezen

Een cilindrische cel is een robuust, gestandaardiseerd en betrouwbaar batterijontwerp waarbij de elektroden in een spiraal worden gerold en in een sterke metalen buis worden geplaatst.duurzaamheid, en volwassen productie maken het een dominante keuze, vooral voor toepassingen die hoge kracht en betrouwbaarheid vereisen, ondanks enkele inefficiënties van de verpakking.Tesla's sterke afhankelijkheid van hen voor EV's heeft hun bekendheid de afgelopen jaren aanzienlijk verhoogd..