ຈຸລັງກະບອກແມ່ນຫຍັງ?

ເຊລກະບອກທໍ່ແມ່ນ lithium{0}}ແບດເຕີຣີໄອອອນທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃນທໍ່ໂລຫະກະບອກແຂງທີ່ມີບາດແຜ electrodes ໃນການຕັ້ງຄ່າກ້ຽວວຽນ. ພວກເຂົາເຈົ້າເກັບຮັກສາແລະສົ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີລະຫວ່າງຊັ້ນ anode, cathode, ແຍກ, ແລະວັດສະດຸ electrolyte.

ແບດເຕີຣີ້ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຢ່າງແຜ່ຫຼາຍຍ້ອນວ່າຮູບຮ່າງກະບອກຂອງພວກມັນແຈກຢາຍຄວາມກົດດັນພາຍໃນແລະຄວາມຮ້ອນເທົ່າທຽມກັນທົ່ວທໍ່. ຂະໜາດມາດຕະຖານ-ເຊັ່ນ: 18650 (ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 18 ມມ, ຄວາມຍາວ 65 ມມ) ແລະ 21700 (ເສັ້ນຜ່າກາງ 21 ມມ, ຄວາມຍາວ 70 ມມ)-ໄດ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນຮູບແບບຂອງແບດເຕີຣີແບບອັດຕະໂນມັດ ແລະ ລາຄາຖືກທີ່ສຸດ-ທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນການຜະລິດ. Tesla ນິຍົມໃຊ້ລົດຍົນໄຟຟ້າ, ດ້ວຍຕົວແບບຕົ້ນໆທີ່ມີຈຸລັງແຕ່ 6,000 ຫາ 9,000 ໜ່ວຍ ປະກອບໃສ່ໃນແບັດເຕີລີ່.

ສະຖາປັດຕະຍະກໍາພາຍໃນຂອງຈຸລັງເປັນຮູບທໍ່ກົມປະຕິບັດຕາມຮູບແບບທີ່ສອດຄ່ອງໃນທົ່ວຜູ້ຜະລິດ. ຢູ່ໃຈກາງມີ mandrel ປະມານທີ່ແຜ່ນ electrode ກ້ຽວວຽນອອກໄປຂ້າງນອກໃນສິ່ງທີ່ວິສະວະກອນເອີ້ນວ່າໂຄງສ້າງ "ມ້ວນວຸ້ນ".

ປົກກະຕິແລ້ວ cathode ໃຊ້ວັດສະດຸເຊັ່ນ lithium cobalt oxide (LCO), nickel manganese cobalt (NMC), ຫຼື lithium iron phosphate (LiFePO4). anode ປະກອບດ້ວຍ graphite ຫຼື silicon-ສານປະກອບທີ່ອີງໃສ່. ເຍື່ອແຍກ polyolefin ປ້ອງກັນວົງຈອນສັ້ນໃນຂະນະທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ lithium ion ເຄື່ອນຍ້າຍລະຫວ່າງ electrodes ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟແລະວົງຈອນການໄຫຼ.

ການແກ້ໄຂ electrolyte-ເກືອ lithium ທີ່ລະລາຍຢູ່ໃນສານລະລາຍອິນຊີ-ເຮັດໃຫ້ການຂົນສົ່ງ ion. ການປະກອບທັງຫມົດນັ່ງຢູ່ໃນທໍ່ເຫຼັກຫຼືອາລູມິນຽມທີ່ສະຫນອງການປ້ອງກັນກົນຈັກແລະເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຈຸດລົບ. ຈຸລັງຮູບທໍ່ກົມສ່ວນໃຫຍ່ຈັດວາງຈຸດບວກຢູ່ຈຸດສູນກາງດ້ານເທິງໂດຍມີຈຸດລົບຢູ່ທາງລຸ່ມ, ເຖິງແມ່ນວ່າຮູບແບບທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເຊັ່ນ: 4680 ວາງທັງສອງປາຍຢູ່ດ້ານເທິງ.

ທໍ່ໂລຫະມີບົດບາດສໍາຄັນນອກເຫນືອຈາກການປົກປ້ອງງ່າຍດາຍ. ມັນຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນພາຍໃນຈາກການສ້າງກ໊າຊໃນເວລາຜູ້ສູງອາຍຸ. ເລຂາຄະນິດຮູບຊົງກະບອກກະຈາຍຄວາມກົດດັນນີ້ຢ່າງເທົ່າທຽມກັນໃນທົ່ວຝາ, ອະນຸຍາດໃຫ້ທໍ່ບາງໆເມື່ອທຽບກັບຮູບແບບ prismatic. ອັນນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດນໍ້າໜັກຂອງວັດສະດຸທີ່ບໍ່ເຄື່ອນໄຫວ ແລະຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານໃນລະດັບເຊລ.

ອຸດສາຫະກໍາແບດເຕີລີ່ໄດ້ສ້າງຕັ້ງຮູບແບບຈຸລັງເປັນຮູບທໍ່ກົມມາດຕະຖານຈໍານວນຫນຶ່ງ, ແຕ່ລະຊື່ຕາມຂະຫນາດຂອງມັນຢູ່ໃນມີລີແມັດ. ໂທລະສັບມືຖື 18650 ຄອບງໍາເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າແລະເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າຕັ້ງແຕ່ຊຸມປີ 1990, ສະເຫນີຄວາມຈຸລະຫວ່າງ 1,200 ແລະ 3,500 mAh ທີ່ມີອັດຕາການໄຫຼສູງເຖິງ 30A ຂຶ້ນກັບເຄມີສາດແລະການອອກແບບ.

ຮູບແບບ 21700 ເກີດຂຶ້ນໃນກາງ{12}}ປີ 2010 ເນື່ອງຈາກຜູ້ຜະລິດຊອກຫາເຊລທີ່ມີຄວາມຈຸທີ່ສູງຂຶ້ນ. ປະລິມານຂອງມັນສູງກວ່າ 50% ເມື່ອທຽບໃສ່ກັບ 18650 ເຊລຊ່ວຍໃຫ້ຄວາມຈຸເຖິງ 4,000 ຫາ 5,000 mAh. Tesla ແລະ Panasonic ພັດທະນາຮູບແບບນີ້ສໍາລັບ Model 3, ບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານປະມານ 300 Wh / kg - ປະມານ 20% ສູງກວ່າຈຸລັງ 18650 ຮຸ່ນກ່ອນຫນ້າ. ຮູບແບບທີ່ໃຫຍ່ກວ່າໄດ້ຫຼຸດຈໍານວນເຊວທີ່ຈຳເປັນຕໍ່ຍານພາຫະນະ, ເຮັດໃຫ້ການປະກອບງ່າຍ ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບຫຼຸດລົງປະມານ 9%.

ເຊລ 4680 ຂອງ Tesla ເປັນຕົວແທນຂອງວິວັດທະນາການຫຼ້າສຸດໃນແບດເຕີຣີຂະໜາດໃຫຍ່-ຮູບຊົງກະບອກ. ດ້ວຍເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 46 ມມ ແລະ ຄວາມຍາວ 80 ມມ, ມັນມີພະລັງງານຫຼາຍກວ່າຫ້າເທົ່າຂອງເຊນ 21700. ບໍລິສັດອ້າງວ່າຮູບແບບນີ້ສະຫນອງ 5x ຄວາມອາດສາມາດພະລັງງານແລະ 6x ຜົນຜະລິດພະລັງງານເມື່ອທຽບກັບ 21700 ເຊນ, ແປເປັນ 16% ລະດັບການຂັບລົດຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂະຫນາດການຜະລິດໄດ້ພິສູດສິ່ງທ້າທາຍ, ດ້ວຍ Tesla ຜະລິດ 100 ລ້ານ 4680 ເຊນຂອງຕົນພຽງແຕ່ໃນເດືອນກັນຍາ 2024 ຫຼັງຈາກສີ່ປີຂອງການພັດທະນາ.

ຮູບແບບທົ່ວໄປອື່ນໆລວມມີ 26650 cell (26mm x 65mm) ທີ່ມີຄວາມຈຸປະມານ 3,200 mAh, ເປັນທີ່ນິຍົມໃນເຄື່ອງມືພະລັງງານແລະລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ຮູບແບບຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ 14500 (14 ມມ x 50 ມມ) ໃຫ້ບໍລິການເຄື່ອງເອເລັກໂທຣນິກແບບພົກພາທີ່ມີຄວາມສາມາດໃກ້ກັບ 1,600 mAh.

ການຜະລິດຈຸລັງເປັນຮູບທໍ່ກົມໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການແລະອັດຕະໂນມັດຫຼາຍສິບປີ. ຂະບວນການ winding ທີ່ສ້າງມ້ວນ jelly ດໍາເນີນການໃນຄວາມໄວສູງດ້ວຍການຄວບຄຸມຄວາມກົດດັນທີ່ຊັດເຈນ, ຮັບປະກັນການສອດຄ່ອງ electrode ສອດຄ່ອງແລະຂໍ້ບົກພ່ອງຫນ້ອຍ. ອຸປະກອນອັດຕະໂນມັດຈັດການການເຄືອບ electrode, winding, can insertion, electrolyte filling, and sealing with minimal human intervention.

ໂຄງສ້າງພື້ນຖານການຜະລິດທີ່ແກ່ແລ້ວນີ້ແປໂດຍກົງເຖິງຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ຂໍ້ມູນອຸດສາຫະກໍາຈາກປີ 2024 ຊີ້ບອກວ່າຈຸລັງກະບອກສາມາດຜະລິດໄດ້ໄວກວ່າ prismatic ຫຼື pouch ທາງເລືອກ, ສ້າງກິໂລວັດຫຼາຍ-ຊົ່ວໂມງຕໍ່ຊົ່ວໂມງການຜະລິດ. ຮູບແບບທີ່ໄດ້ມາດຕະຖານເຮັດໃຫ້ຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນສາມາດພັດທະນາເຄື່ອງຈັກ-ແບບພິເສດ, ສູງທີ່ຈະບໍ່ມີປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດສຳລັບການອອກແບບເຊລ prismatic ແບບກຳນົດເອງ.

ເສດຖະກິດຂອງຂະຫນາດແມ່ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຜູ້ຜະລິດຫມໍ້ໄຟໄດ້ລົງທຶນຫຼາຍຕື້ໃນສາຍການຜະລິດ 18650 ແລະ 21700. ສະຖານທີ່ດຽວສາມາດຜະລິດຫຼາຍລ້ານເຊລຕໍ່ເດືອນເມື່ອມີການຂະຫຍາຍເຕັມທີ່. ປະລິມານນີ້ເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ຫົວຕໍ່-ຫຼຸດລົງໂດຍຜ່ານສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງວັດສະດຸທີ່ຫຼຸດລົງ, ຕ່ອງໂສ້ການສະໜອງທີ່ປັບປຸງໃຫ້ເໝາະສົມ, ແລະອັດຕາຜົນຜະລິດທີ່ດີຂຶ້ນເຊິ່ງປະຈຸບັນນີ້ເກີນ 98% ຂອງຜູ້ຜະລິດຊັ້ນນໍາ.

ຄວາມສອດຄ່ອງດ້ານຄຸນນະພາບສະແດງເຖິງຄວາມເຂັ້ມແຂງການຜະລິດອື່ນ. ຂະບວນການ winding ອັດຕະໂນມັດຜະລິດມ້ວນ jelly ເປັນເອກະພາບສູງທີ່ມີລັກສະນະໄຟຟ້າທີ່ຄາດເດົາໄດ້. ເຊັລ-ເຖິງ-ຄວາມຜັນຜວນຂອງເຊວໃນຄວາມອາດສາມາດ, ຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນ, ແລະອັດຕາການປ່ອຍຕົວຂອງມັນເອງ-ຍັງຄົງເຄັ່ງຄັດກວ່າເມື່ອທຽບໃສ່ກັບ-ເຊລ prismatic ຊ້ອນກັນ. ຄວາມສອດຄ່ອງນີ້ເຮັດໃຫ້ການອອກແບບລະບົບການຈັດການແບດເຕີຣີງ່າຍຂຶ້ນ ແລະປັບປຸງແພັກເກັດ-ລະດັບປະສິດທິພາບ.

Cylindrical Cells

ຮູບຮ່າງຊົງກະບອກສ້າງຂໍ້ໄດ້ປຽບທໍາມະຊາດສໍາລັບການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ມີຄວາມສໍາຄັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພະລັງງານສູງ. ເມື່ອຈຸລັງຖືກບັນຈຸເຂົ້າໄປໃນໂມດູນແບດເຕີຣີ, ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງຫນ້າຮູບທໍ່ກົມປະກອບເປັນຊ່ອງທາງສໍາລັບການໄຫຼວຽນຂອງ coolant. ເສັ້ນທາງເຫຼົ່ານີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນຂອງແຫຼວ ຫຼືການລະບາຍອາກາດເຂົ້າຫາພື້ນທີ່ຂອງເຊລໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນເມື່ອທຽບໃສ່ກັບ-ການອອກແບບ prismatic ທີ່ບັນຈຸໄວ້ຢ່າງແຫນ້ນຫນາ.

ເລຂາຄະນິດມົນສົ່ງເສີມການແຜ່ກະຈາຍອຸນຫະພູມເຖິງແມ່ນວ່າພາຍໃນແຕ່ລະເຊນ. ຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດຢູ່ແກນ electrode ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ ຫຼືການໄຫຼອອກຈະຕ້ອງເດີນທາງອອກໄປຂ້າງນອກຜ່ານຊັ້ນມ້ວນວຸ້ນໄປຫາທໍ່. ໃນຂະນະທີ່ຈຸລັງເສັ້ນຜ່າສູນກາງທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຈະປະເຊີນກັບການຕໍ່ຕ້ານຄວາມຮ້ອນທີ່ຈຸດສູນກາງຂອງພວກມັນເພີ່ມຂຶ້ນ, ພາກສ່ວນຮູບທໍ່ກົມ-ຕັດຈຸດຮ້ອນໜ້ອຍລົງເມື່ອປຽບທຽບກັບເຊວ prismatic ສີ່ຫລ່ຽມທີ່ມຸມສະສົມຄວາມຮ້ອນ.

ການຈຳລອງຄວາມຮ້ອນຂອງເຊລ 4680 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວັດສະດຸເຮືອນອາລູມີນຽມປັບປຸງປະສິດທິພາບການເຮັດຄວາມເຢັນຫຼາຍກວ່າເຫຼັກນິເກິລແບບດັ້ງເດີມ-. ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟໄວ 3C-, ທໍ່ອາລູມີນຽມຈະຫຼຸດອຸນຫະພູມຂອງເຊວສູງສຸດປະມານ 11 ອົງສາຫຼັງຈາກ 10 ນາທີເມື່ອປຽບທຽບກັບເຊລອ້າງອີງເຫຼັກ. ຄວາມໄດ້ປຽບຂອງອຸນຫະພູມນີ້ຈະກາຍເປັນທີ່ຊັດເຈນຫຼາຍຂຶ້ນກັບການຕັ້ງຄ່າຄວາມເຢັນ sidewall.

ຄວາມເຢັນພື້ນຖານທຽບກັບຄວາມເຢັນ sidewall ນໍາສະເຫນີການຄ້າການອອກແບບ. ສໍາລັບ 21700 ເຊລ, ຄວາມເຢັນພື້ນຖານສົ່ງຄວາມຮ້ອນທີ່ສູງກວ່າປະມານ 12% ສໍາລັບການ gradients ອຸນຫະພູມທຽບເທົ່າເມື່ອທຽບກັບວິທີການ sidewall. ການເລືອກຍຸດທະສາດການເຮັດຄວາມເຢັນມັກຈະຂຶ້ນກັບສະຖາປັດຕະຍະກຳຊຸດ-ບໍ່ວ່າຈະເປັນການອອກແບບທີ່ຮອງຮັບຖານທີ່ສູງກວ່າ-ການຈັດການຄວາມເຢັນ ຫຼືຕ້ອງການຄວາມກວ້າງຂອງຄວາມເຢັນດ້ານຂ້າງ.

ຮູບແບບກະບອກທໍ່ມາດຕະຖານເຮັດໃຫ້ການອອກແບບລະບົບການຈັດການຄວາມຮ້ອນງ່າຍ. ວິສະວະກອນຊຸດແບດເຕີຣີສາມາດສ້າງແບບຈໍາລອງຄຸນລັກສະນະການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໄດ້ຄັ້ງດຽວແລະນໍາໃຊ້ຕົວກໍານົດການເຫຼົ່ານັ້ນໃນທົ່ວລ້ານເຊນ. ການຄາດເດົານີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນເວລາໃນການພັດທະນາ ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການອອກແບບແຜ່ນເຮັດຄວາມເຢັນ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການວາງຄວາມຮ້ອນ, ແລະຮູບແບບການໄຫຼຂອງ coolant.

ຈຸລັງເປັນຮູບທໍ່ກົມໃຫ້ພະລັງງານຫຼາຍປະເພດພິເສດຂອງແອັບພລິເຄຊັນ, ຈາກອຸປະກອນ milliwatt ເຖິງລະບົບເມກາວັດ. ເຄື່ອງເອເລັກໂທຣນິກຂອງຜູ້ບໍລິໂພກເປັນຕົວແທນຂອງຕະຫຼາດເດີມ, ໂດຍມີ 18650 ເຊລທີ່ຍັງມີຢູ່ທົ່ວໄປໃນແບັດເຕີລີ່ແລັບທັອບ, ໄຟສາຍ, ແລະທະນາຄານພະລັງງານແບບພົກພາ. ຂະຫນາດມາດຕະຖານຂອງພວກເຂົາເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາສາມາດແລກປ່ຽນກັນໄດ້ໃນທົ່ວອຸປະກອນ, ສະຫນັບສະຫນູນລະບົບນິເວດຕະຫຼາດຫລັງທີ່ແຂງແຮງ.

ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າບໍລິໂພກປະລິມານທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງຈຸລັງຮູບທໍ່ກົມໃນມື້ນີ້. ຊຸດຫມໍ້ໄຟຂອງ Tesla ໃນລົດ Model S ມີປະມານ 7,000 ບຸກຄົນ 18650 ຫຼື 21700 ຈຸລັງຈັດລຽງຢູ່ໃນໂມດູນທີ່ມີລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນແລະລະບົບຕິດຕາມກວດກາທີ່ຊັບຊ້ອນ. Lucid Air Dream ໃຊ້ 6,600 cylindrical 21700 cells ເພື່ອບັນລຸ 113 kWh pack. BMW ປະກາດວ່າລຸ້ນ NEUE KLASSE ຂອງຕົນຈະຮັບຮອງເອົາຈຸລັງກະບອກທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງ 46 ມມ, ດ້ວຍສັນຍາທີ່ມີມູນຄ່າຫຼາຍສິບຕື້ເອີໂຣ.

ເຄື່ອງມືພະລັງງານໄດ້ຮັບຮອງເອົາຈຸລັງ 21700 ເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບຄວາມສາມາດໃນການປ່ອຍທີ່ເຫນືອກວ່າຂອງພວກເຂົາ. ຊຸດແບດເຕີຣີ້ມາດຕະຖານ 18V ທີ່ໃຊ້ 18650 ເຊລໃຫ້ຜົນຜະລິດປະມານ 800W, ໃນຂະນະທີ່ຊຸດທີ່ໃຊ້ທຽບເທົ່າ 21700-ຜະລິດໄດ້ເຖິງ 1,440W-ການເພີ່ມພະລັງງານ 80%. ນີ້ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງມືໄຮ້ສາຍສາມາດຈັບຄູ່ຫຼືເກີນປະສິດທິພາບຂອງທຽບເທົ່າທີ່ມີສາຍ.

ການສໍາຫຼວດອາວະກາດແມ່ນອີງໃສ່ຈຸລັງກະບອກເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງແຂງຂອງພວກມັນທົນທານຕໍ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມກົດດັນທີ່ຮຸນແຮງແລະຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ຍົນເຮລິຄອບເຕີ Mars Ingenuity ແລະ Perseverance rover ທັງສອງປະຕິບັດການໂດຍໃຊ້ຈຸລັງ lithium cylindrical-Ion ທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ເຖິງວ່າຈະມີສະພາບແວດລ້ອມ Martian ທີ່ຮຸນແຮງ. ລົດແຂ່ງ Formula E ໃຊ້ຮູບແບບຈຸລັງທີ່ຄ້າຍຄືກັນ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປະຕິບັດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຕ້ອງການ.

ອຸປະກອນການແພດ, ລະບົບສໍາຮອງຂໍ້ມູນສຸກເສີນ, ແລະຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ-ຂະຫນາດການເກັບຮັກສາພະລັງງານເພີ່ມຂຶ້ນລວມເອົາຈຸລັງກະບອກ. ບັນທຶກຄວາມປອດໄພທີ່ພິສູດແລ້ວຂອງເຂົາເຈົ້າ, ຊີວິດຮອບວຽນຍາວ (ມັກຈະເກີນ 500 ຮອບການສາກໄຟ/ການໄຫຼອອກ), ແລະຄວາມສາມາດໃນການທົນຕໍ່ການໃຊ້ກົນຈັກເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມກັບພາລະກິດ-ການໃຊ້ງານທີ່ສຳຄັນທີ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວຈະສົ່ງຜົນສະທ້ອນຮ້າຍແຮງ.

ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສະແດງເຖິງຕົວຊີ້ບອກປະສິດທິພາບທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈຸລັງເປັນຮູບທໍ່ກົມສາມາດແຂ່ງຂັນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ຈຸລັງ NMC 21700 ທີ່ທັນສະໄຫມບັນລຸ 250-300 Wh/kg ໃນລະດັບເຊລ, ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງລະດັບຊອງເຖິງ 170-200 Wh/kg ຫຼັງຈາກບັນຊີສໍາລັບໂຄງສ້າງໂມດູນແລະລະບົບການຈັດການຄວາມຮ້ອນ. ຮູບແບບ 4680 ກໍານົດເປົ້າຫມາຍ 244 Wh / kg ອີງຕາມຂໍ້ກໍານົດຂອງ Tesla, ເຖິງແມ່ນວ່າການທົດສອບເອກະລາດຈະກວດສອບຜົນໄດ້ຮັບທາງການຄ້າ.

ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຈໍາແນກຈຸລັງກະບອກຈາກທາງເລືອກ prismatic ໃນບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ເນື່ອງຈາກເຊລຮູບທໍ່ກົມເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນ, ພວກມັນສະໜອງເສັ້ນທາງປັດຈຸບັນຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່ amp-ຊົ່ວໂມງຂອງຄວາມຈຸ. ສະຖາປັດຕະຍະກໍານີ້ເຮັດໃຫ້ອັດຕາການໄຫຼສູງເຖິງ 35A ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສູງ-ລະບາຍນ້ໍາ. ການເຊື່ອມຕໍ່ຂະຫນານຫຼາຍກະຈາຍການສ້າງຄວາມຮ້ອນໃນທົ່ວເຊນຫຼາຍ, ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ແຕ່ລະຈຸລັງຄວາມຮ້ອນເກີນໄປໃນລະຫວ່າງການຕ້ອງການພະລັງງານສູງສຸດ.

ຊີວິດຂອງວົງຈອນແມ່ນຂຶ້ນກັບເຄມີສາດ, ສະພາບການເຮັດວຽກ, ແລະຄວາມເລິກຂອງການໄຫຼ. ຈຸລັງຮູບທໍ່ກົມ LiFePO4 ສາມາດເກີນ 2,000 ຮອບໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມອາດສາມາດ 80%, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມດຶງດູດສໍາລັບການເກັບຮັກສາ stationary. ເຄມີ NMC ໂດຍປົກກະຕິຈະໃຫ້ 500-1,000 ຮອບວຽນພາຍໃຕ້ໂປຣໄຟລ໌ການນໍາໃຊ້ລົດຍົນທີ່ມີອັດຕາການສາກໄຟແບບປະສົມ ແລະອຸນຫະພູມສະພາບແວດລ້ອມ. ທໍ່ທີ່ແຂງແຮງປົກປ້ອງອົງປະກອບພາຍໃນຈາກຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ທໍາລາຍຮູບແບບອື່ນໆ.

ຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນມີຜົນກະທົບທັງການປະຕິບັດແລະຄຸນລັກສະນະການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ. ດີ-ເຊລຮູບທໍ່ກົມທີ່ຖືກອອກແບບຮັກສາຄວາມຕ້ານທານຕໍ່າຜ່ານການເຊື່ອມຕໍ່ແຖບທີ່ຖືກປັບປຸງໃຫ້ເໝາະສົມ ແລະເກັບກຳປັດຈຸບັນ. ການອອກແບບທີ່ບໍ່ມີຕາຕະລາງທີ່ນໍາສະເຫນີດ້ວຍຈຸລັງ 4680 ກໍາຈັດແຖບແບບດັ້ງເດີມ, ແທນທີ່ຈະເຊື່ອມຕໍ່ຂອບ electrode ທັງຫມົດໂດຍກົງກັບທໍ່. ນີ້ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານປະມານ 50% ແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ອັດຕາການປ່ອຍອອກດ້ວຍຕົນເອງ-ສຳລັບເຊລກະບອກກະບອກຄຸນນະພາບຍັງຕ່ຳກວ່າ 3% ຕໍ່ເດືອນທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງ. ທໍ່ໂລຫະປະທັບຕາ hermetically ປ້ອງກັນການເຂົ້າໄປໃນຄວາມຊຸ່ມຊື່ນແລະຫຼຸດຜ່ອນປະຕິກິລິຍາຂ້າງຄຽງທີ່ເລັ່ງການແກ່. ຄວາມຫມັ້ນຄົງນີ້ເຮັດໃຫ້ອາຍຸການເກັບຮັກສາຍາວແລະເຮັດໃຫ້ຈຸລັງເປັນຮູບທໍ່ກົມທີ່ເຫມາະສົມກັບລະບົບໄຟຟ້າສຳຮອງທີ່ໃຊ້ເລື້ອຍໆ-.

ການປະກອບຈຸລັງເປັນຮູບທໍ່ກົມເຂົ້າໄປໃນຊຸດຫມໍ້ໄຟ lithium ion ທີ່ມີປະໂຫຍດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການເອົາໃຈໃສ່ຢ່າງລະມັດລະວັງຕໍ່ການອອກແບບກົນຈັກ, ໄຟຟ້າ, ແລະຄວາມຮ້ອນ. ຈຸລັງຕ້ອງຖືກຕັ້ງໄວ້ຢ່າງປອດໄພເພື່ອຕ້ານການສັ່ນສະເທືອນແລະການຊ໊ອກໃນຂະນະທີ່ຮັກສາການຕິດຕໍ່ຄວາມຮ້ອນກັບລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນ.

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວການອອກແບບຊຸດແບັດເຕີຣີຈັດລຽງເຊວເປັນຊຸດ-ການກຳນົດຄ່າຂະໜານເພື່ອໃຫ້ໄດ້ແຮງດັນ ແລະ ຄວາມຈຸເປົ້າໝາຍ. ຊຸດລົດໄຟຟ້າ 400V ອາດຈະໃຊ້ 96 ເຊລໃນຊຸດ (96S) ທີ່ມີສາຍຂະໜານຫຼາຍສາຍເພື່ອບັນລຸລະດັບ amp-ຊົ່ວໂມງທີ່ຕ້ອງການ. ຖ້າໃຊ້ 21700 ເຊນທີ່ມີຄວາມຈຸ 5 Ah, ການບັນລຸ 100 kWh ຕ້ອງການ 20,000 ເຊນໃນການຕັ້ງຄ່າ 96S208P.

ການເຊື່ອມຕໍ່ກັນຂອງເຊລມີຄວາມທ້າທາຍດ້ານວິສະວະກໍາທີ່ສໍາຄັນ. ແຕ່ລະຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທາງບວກແລະລົບຕ້ອງຖືກເຊື່ອມກັບ busbars ຫຼືແຜ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັນດ້ວຍຄວາມຕ້ານທານທີ່ສອດຄ່ອງ. ການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ບໍ່ດີສ້າງຈຸດຮ້ອນແລະຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງແຮງດັນໃນທົ່ວຊອງ. ລະບົບການເຊື່ອມໂລຫະ laser ຫຼື ultrasonic ອັດຕະໂນມັດຮັບປະກັນການເຮັດຊ້ໍາອີກ, ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຂົາເພີ່ມຄວາມສັບສົນໃນການຜະລິດເມື່ອທຽບກັບຈຸລັງ prismatic ທີ່ຕ້ອງການການເຊື່ອມຕໍ່ທັງຫມົດຫນ້ອຍ.

ລະບົບການຈັດການແບດເຕີຣີຈະຕິດຕາມແຮງດັນຂອງແຕ່ລະເຊນ, ອຸນຫະພູມ, ແລະກະແສໄຟຟ້າເພື່ອຮັກສາການເຮັດວຽກທີ່ປອດໄພ. ສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ມີຈຸລັງກະບອກເປັນພັນໆ, BMS ຕ້ອງຕິດຕາມຫນ່ວຍງານສ່ວນບຸກຄົນຫຼາຍຂຶ້ນເມື່ອທຽບກັບການອອກແບບ prismatic ທຽບເທົ່າ. ນີ້ເພີ່ມຄວາມສັບສົນຂອງລະບົບແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ເຖິງແມ່ນວ່າສະຖາປັດຕະຍະກໍາ BMS modular ຊ່ວຍຈັດການຂະຫນາດ.

ການຫຸ້ມຫໍ່ກົນຈັກຂອງເຊລຮູບທໍ່ກົມໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະໃຊ້ການຫຸ້ມຫໍ່ປິດ -ຫົກຫຼ່ຽມເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບປະລິມານສູງສຸດ, ເຖິງແມ່ນວ່າອັນນີ້ຍັງປ່ອຍໃຫ້ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງຈຸລັງປະມານ 10%. ຊ່ອງຫວ່າງເຫຼົ່ານີ້ຮອງຮັບຊ່ອງລະບາຍຄວາມເຢັນແຕ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຊອງເມື່ອທຽບກັບຈຸລັງ prismatic ທີ່ບັນລຸໄດ້ເກືອບ 100% ການນໍາໃຊ້ພື້ນທີ່. ການແລກປ່ຽນລະຫວ່າງການຈັດການຄວາມຮ້ອນແລະປະສິດທິພາບ volumetric shapes pack ການຕັດສິນໃຈສະຖາປັດຕະຍະ.

ເຊລ-ການເຊື່ອມລະດັບໃຫ້ຜົນປະໂຫຍດດ້ານຄວາມປອດໄພໃນຊຸດກະບອກສູບ. ຖ້າເຊລໜຶ່ງລົ້ມເຫລວ, ຟິວແຕ່ລະຕົວແຍກມັນອອກຈາກສາຍ, ປ່ອຍໃຫ້ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງແພັກດັ່ງກ່າວສືບຕໍ່ເຮັດວຽກດ້ວຍຄວາມສາມາດຫຼຸດລົງ. ຄວາມທົນທານຄວາມຜິດນີ້ແມ່ນຍາກກວ່າທີ່ຈະບັນລຸໄດ້ກັບ-ການຈັດຮູບແບບຈຸລັງ prismatic ຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ຈຸລັງດຽວ-ຄວາມລົ້ມເຫຼວສາມາດທໍາລາຍທຸກໂມດູນໄດ້.

ທາງເລືອກລະຫວ່າງຈຸລັງ cylindrical ແລະ prismatic ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຄ້າດ້ານວິຊາການແລະເສດຖະກິດຫຼາຍ. ຈຸລັງ Prismatic ສະຫນອງການນໍາໃຊ້ພື້ນທີ່ທີ່ດີກວ່າ, ດ້ວຍຮູບຮ່າງສີ່ຫລ່ຽມຂອງພວກມັນກໍາຈັດຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງຫນ້າກະບອກ. ນີ້ແປວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານປະລິມານທີ່ສູງກວ່າ 10-20% ໃນລະດັບຊອງ, ເຊິ່ງມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍສໍາລັບຊ່ວງຍານພາຫະນະແລະພື້ນທີ່ສິນຄ້າ.

ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຈຸລັງ prismatic ມີລາຄາຖືກກວ່າເພື່ອຜະລິດ. ຮູບແບບທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຂອງພວກມັນຕ້ອງການການວາງຊ້ອນກັນ ຫຼືການໝູນວຽນທີ່ຊັດເຈນ-ແລະ-ຂະບວນການແປຮູບທີ່ເຮັດວຽກຊ້າກວ່າການໝູນວຽນແບບກະບອກ. ຂະຫນາດທີ່ກໍາຫນົດເອງສໍາລັບແພລະຕະຟອມຍານພາຫະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນປ້ອງກັນການປະຫຍັດຂະຫນາດ, ກັບຜູ້ຜະລິດທີ່ຜະລິດການອອກແບບເຊນ prismatic ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍສິບຮູບແບບເມື່ອທຽບກັບຮູບແບບກະບອກທໍ່ມາດຕະຖານຈໍານວນຫນຶ່ງ.

ຄວາມຊັບຊ້ອນການຈັດການຄວາມຮ້ອນມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຈຸລັງ Prismatic ຫຸ້ມຫໍ່ເຂົ້າກັນຢ່າງແຫນ້ນຫນາ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີແຜ່ນເຢັນລະຫວ່າງຈຸລັງຫຼືຕາມຫນ້າຫຸ້ມຫໍ່. ການສະກັດເອົາຄວາມຮ້ອນຈາກສູນເຊລມີສິ່ງທ້າທາຍ, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບ-ຮູບແບບຈຸລັງ prismatic ຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນຄວາມອາດສາມາດ 100 Ah. ຈຸລັງກະບອກກະບອກກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຕາມທໍາມະຊາດຜ່ານ-ພາກສ່ວນທີ່ນ້ອຍກວ່າ ແລະໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກຊ່ອງຫວ່າງທີ່ເຮັດໃຫ້ການໄຫຼວຽນຂອງນໍ້າເຢັນ.

ອັດຕາຄວາມບົກຜ່ອງຂອງການຜະລິດຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງລະບົບ. ເຊລ prismatic ທີ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງອັນດຽວສາມາດປະນີປະນອມທຸກໂມດູນອັນເນື່ອງມາຈາກການເຊື່ອມຕໍ່ຊຸດຂອງເຊລຄວາມຈຸຂະໜາດໃຫຍ່-. ຊອງກະບອກກະບອກກະຈາຍຄວາມອາດສາມາດໃນທົ່ວພັນຈຸລັງ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງບຸກຄົນມີຜົນກະທົບຫນ້ອຍ. ຂະບວນການຜະລິດຮູບທໍ່ກົມແກ່ຍັງຜະລິດຂໍ້ບົກຜ່ອງຫນ້ອຍຕໍ່ຫ້ອງການ.

ມາດຕະຖານຮູບແບບຂອງຮູບຊົງກະບອກເຮັດໃຫ້ຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ. ຜູ້ຜະລິດຊຸດແບດເຕີຣີສາມາດແຫຼ່ງ 18650 ຫຼື 21700 ເຊນຈາກຜູ້ສະຫນອງຫຼາຍແລະສະຫຼັບຜູ້ຂາຍຖ້າຈໍາເປັນ. ຈຸລັງ Prismatic ໂດຍປົກກະຕິຕ້ອງການການອອກແບບທີ່ກໍາຫນົດເອງທີ່ເຊື່ອມໂຍງກັບຜູ້ສະຫນອງສະເພາະ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະຄວາມສ່ຽງຕໍ່ລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ.

ຈາກທັດສະນະການສ້ອມແປງແລະການບໍາລຸງຮັກສາ, ຊອງຮູບທໍ່ກົມ modular ອະນຸຍາດໃຫ້ນັກວິຊາການເພື່ອທົດແທນຈຸລັງສ່ວນບຸກຄົນຫຼືໂມດູນຂະຫນາດນ້ອຍ. ການອອກແບບຊອງ Prismatic ມັກຈະຕ້ອງການປ່ຽນໂມດູນຫຼາຍ-ເຊລທັງໝົດ, ເພີ່ມຄ່າບໍລິການ. ນີ້ເປັນເລື່ອງສໍາຄັນໂດຍສະເພາະສໍາລັບເຮືອຍານພາຫະນະການຄ້າທີ່ຫຼຸດຜ່ອນເວລາຢຸດພັກແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການສ້ອມແປງຜົນກະທົບຕໍ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງຫມົດຂອງການເປັນເຈົ້າຂອງ.

ຈຸລັງຮູບທໍ່ກົມລວມເອົາກົນໄກຄວາມປອດໄພຫຼາຍອັນເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ທໍ່ໂລຫະສະຫນອງສາຍປ້ອງກັນທໍາອິດ, ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບພາຍໃນແລະຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນກົນຈັກ. ທໍ່ລະບາຍຄວາມກົດດັນຈະເປີດໃຊ້ຖ້າຄວາມກົດດັນພາຍໃນເກີນຂອບເຂດທີ່ປອດໄພ, ປ່ອຍອາຍແກັສອອກກ່ອນທີ່ຈຸລັງຈະແຕກອອກຢ່າງຮ້າຍແຮງ.

ອຸປະກອນລົບກວນໃນປະຈຸບັນ (CID) ຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ເຊລຢ່າງຖາວອນຖ້າຄວາມກົດດັນພາຍໃນເພີ່ມຂຶ້ນເປັນອັນຕະລາຍ. ເຍື່ອບາງໆແຕກອອກໃນລະດັບຄວາມກົດດັນທີ່ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໜ້າ, ແຍກຕົວອອກທາງບວກອອກຈາກພາຍໃນເຊນ. ນີ້ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີເພີ່ມເຕີມແລະລົບລ້າງຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການລະເບີດ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈຸລັງຈະຖືກປິດການໃຊ້ງານຖາວອນ.

ເລຂາຄະນິດຮູບຊົງກະບອກຕົວມັນເອງປະກອບສ່ວນກັບຄວາມປອດໄພ. ຄວາມກົດດັນພາຍໃນຈາກການຜະລິດກ໊າຊແຈກຢາຍຢ່າງເທົ່າທຽມກັນທົ່ວຝາໂຄ້ງ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນ. ຈຸລັງ prismatic ສີ່ຫລ່ຽມປະສົບຄວາມກົດດັນທີ່ສູງຂຶ້ນຢູ່ມຸມ, ອາດຈະນໍາໄປສູ່ການຜິດປົກກະຕິຂອງກໍລະນີຫຼືການຮົ່ວໄຫຼ. ຮູບຮ່າງກົມຍັງຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງໃນລະຫວ່າງເຫດການທີ່ເກີດຄວາມຮ້ອນ, ນໍາພາອາຍແກັສຮ້ອນຜ່ານທໍ່ລະບາຍຄວາມຮ້ອນແທນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ທໍ່ແຕກ.

ລະບົບການຄຸ້ມຄອງຫມໍ້ໄຟໃຫ້ການຄວບຄຸມຄວາມປອດໄພເອເລັກໂຕຣນິກໂດຍການຕິດຕາມແຮງດັນຂອງໂທລະສັບມືຖື, ປະຈຸບັນ, ແລະອຸນຫະພູມ. ຖ້າພາລາມິເຕີໃດນຶ່ງເກີນຂີດຈຳກັດທີ່ປອດໄພ, BMS ສາມາດຫຼຸດອັດຕາການສາກ/ການໄຫຼອອກ ຫຼືຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ຊອງຈາກການໂຫຼດທັງໝົດ. ສໍາລັບຈຸລັງທີ່ເປັນຮູບທໍ່ກົມ, ການກວດສອບແຕ່ລະຈຸລັງອະນຸຍາດໃຫ້ກວດພົບຈຸລັງທີ່ລົ້ມເຫຼວກ່ອນໄວອັນຄວນທີ່ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ເພື່ອນບ້ານ.

Thermal runaway-lithium ທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດ-ຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຫມໍ້ໄຟ ion-ຍັງຄົງເປັນຄວາມກັງວົນຢູ່ໃນທຸກຮູບແບບ. ເຊລກະບອກກະບອກມີພະລັງງານທັງຫມົດຫນ້ອຍຕໍ່ຫນ່ວຍບໍລິການເມື່ອທຽບໃສ່ກັບຂະຫນາດໃຫຍ່-ຈັດຮູບແບບຂອງເຊລ prismatic, ສະນັ້ນເຫດການ runaway ຄວາມຮ້ອນປ່ອຍຄວາມຮ້ອນຫນ້ອຍ. ສະຖາປັດຕະຍະກຳຂອງເຊລ-ຫຼາຍອັນໝາຍເຖິງເຊລດຽວທີ່ເຂົ້າໄປທາງໄກຈະບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວໃນທັນທີ ຖ້າສິ່ງກີດຂວາງຄວາມຮ້ອນທີ່ເໝາະສົມແຍກເຊວ.

ການທົດສອບຄວາມປອດໄພໃນອຸດສາຫະກໍາລວມມີການເຈາະເລັບ, ວົງຈອນສັ້ນພາຍນອກ, ການສາກໄຟເກີນ, ເກີນ{0}}ການໄຫຼອອກ, ແລະການທົດສອບການສໍາຜັດກັບອຸນຫະພູມສູງ{1}. ຈຸລັງກະບອກທີ່ມີຄຸນນະພາບຜ່ານການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ໂດຍບໍ່ມີການໄຟໄຫມ້ຫຼືລະເບີດ. ທໍ່ໂລຫະ ແລະຄຸນສົມບັດຄວາມປອດໄພເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດຜົນອັນຕະລາຍເຖິງແມ່ນວ່າໃນເວລາທີ່ຈຸລັງໄດ້ຮັບການລະເມີດເກີນກວ່າສະພາບການເຮັດວຽກປົກກະຕິ.

Cylindrical Cells

ການອອກແບບເຊລແບບບໍ່ມີຕາຕະລາງສະແດງເຖິງການປະດິດສ້າງຫຼ້າສຸດທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນເທັກໂນໂລຢີເຊລກະບອກ. ເຊລແບບດັ້ງເດີມໃຊ້ແຖບ-ແຖບໂລຫະບາງໆທີ່ເຊື່ອມກັບປາຍ electrode-ເພື່ອນໍາສົ່ງກະແສໄຟຟ້າລະຫວ່າງມ້ວນວຸ້ນ ແລະ terminals. ແຖບເຫຼົ່ານີ້ສ້າງຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າແລະການຜະລິດຄວາມຮ້ອນ, ຈໍາກັດການປະຕິບັດ.

ການອອກແບບແບບ Tabless ກໍາຈັດແຖບທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນເຫຼົ່ານີ້ໂດຍການເຊື່ອມຕໍ່ຂອບ electrode ທັງຫມົດໂດຍກົງກັບທໍ່ຫ້ອງແລະຝາ. ນີ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງໃນປະຈຸບັນແລະຄວາມຕ້ານທານ, ປັບປຸງການປະຕິບັດທັງໄຟຟ້າແລະຄວາມຮ້ອນ. ເຊລ 4680 ຂອງ Tesla ໃຊ້ການອອກແບບແບບເປັນຕາຕາລາງ-ທີ່ຊ່ວຍຫຼຸດຄວາມຕ້ານທານໄດ້ປະມານ 50% ເມື່ອປຽບທຽບກັບ 21700 ເຊລທີ່ຖືກວາງໄວ້.

ທໍ່ອາລູມີນຽມກໍາລັງປ່ຽນແທນ nickel ແບບດັ້ງເດີມ-ເຫລໍກທີ່ເຄືອບຢູ່ໃນ-ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ເໜືອກວ່າຂອງອາລູມິນຽມ (ປະມານ 205 W/m·K ທຽບກັບ 50 W/m·K ສໍາລັບເຫຼັກກ້າ) ຊ່ວຍໃຫ້ການສະກັດຄວາມຮ້ອນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ເລິກ-ການແຕ້ມຮູບ ແລະຝາ-ຂະບວນການຜະລິດເຫຼັກກ້າສ້າງກະປ໋ອງອາລູມີນຽມທີ່ມີຝາ 0.75 ມມ ແລະຖານ 0.9 ມມ, ຮັກສາຄວາມແຂງຂອງກົນຈັກໃນຂະນະທີ່ລົດນໍ້າໜັກ.

ຊິລິໂຄນ-ວັດສະດຸ anode ປັບປຸງໃຫ້ສັນຍາກັບການປັບປຸງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການທົດແທນ graphite ບາງດ້ວຍຊິລິໂຄນເພີ່ມຄວາມອາດສາມາດເພາະວ່າຊິລິຄອນເກັບຮັກສາ lithium ຫຼາຍຕໍ່ຫນ່ວຍງານ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຊິລິໂຄນຂະຫຍາຍອອກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນລະຫວ່າງການ lithiation, ສ້າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກໃນມ້ວນ jelly. ຜູ້ຜະລິດກໍາລັງພັດທະນາຊິລິໂຄນ-ກາໄບທ໌ anodes composite ທີ່ດຸ່ນດ່ຽງການເພີ່ມກໍາລັງຄວາມສາມາດຕໍ່ກັບສິ່ງທ້າທາຍຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງ.

ຂະບວນການເຄືອບ electrode ແຫ້ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດແລະຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ການຜະລິດອິເລັກໂທຣດແບບດັ້ງເດີມຕ້ອງການສານລະລາຍ-ສານລະລາຍທີ່ຕ້ອງຕາກໃຫ້ແຫ້ງ, ໃຊ້ພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເຕັກນິກການເຄືອບແຫ້ງນໍາໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວໂດຍບໍ່ມີສານລະລາຍ, ລົບລ້າງຂັ້ນຕອນການແຫ້ງແລະເຮັດໃຫ້ electrodes ຫນາທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງກວ່າ.

ອຸດສາຫະກໍາຍັງສືບຕໍ່ຂຸດຄົ້ນຮູບແບບກະບອກທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າ 4680. ການສຶກສາທາງທິດສະດີໄດ້ກວດເບິ່ງ 5070 ແລະແມ້ກະທັ້ງ 6080 ຈຸລັງ, ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມທ້າທາຍດ້ານການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍເສັ້ນຜ່າສູນກາງ. ຂະຫນາດທີ່ເຫມາະສົມຈະດຸ່ນດ່ຽງປະສິດທິພາບການຜະລິດ, ການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໂດຍຜ່ານການຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນເຊນ, ແລະຄຸນລັກສະນະຄວາມຮ້ອນທີ່ສາມາດຈັດການໄດ້.

ຕະຫຼາດເຊລຮູບທໍ່ກົມບັນລຸໄດ້ 61,04 ຕື້ໂດລາທົ່ວໂລກໃນປີ 2024, ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 39,02 ຕື້ໂດລາໃນປີ 2023. ເສັ້ນທາງການຂະຫຍາຍຕົວນີ້ຍັງສືບຕໍ່ຂັບເຄື່ອນໂດຍການຮັບຮອງເອົາລົດໄຟຟ້າ, ການນຳໃຊ້ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ແລະການຂະຫຍາຍການນຳໃຊ້ເຄື່ອງມືໄຟຟ້າ ແລະເຄື່ອງອຸປະໂພກບໍລິໂພກ.

ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າເປັນຕົວແທນຂອງການເຕີບໂຕຕົ້ນຕໍ, ໂດຍການຄາດຄະເນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຕະຫຼາດຮູບແບບກະບອກ 46xx ສາມາດບັນລຸ 82.22 ຕື້ໂດລາໃນປີ 2031. ຜູ້ຜະລິດລົດໃຫຍ່ຈໍານວນຫຼາຍນອກເຫນືອຈາກ Tesla ກໍາລັງໃຊ້-ຮູບຊົງກະບອກຮູບທໍ່ຂະຫນາດໃຫຍ່, ລວມທັງສັນຍາ BMW ຫຼາຍພັນລ້ານເອີໂຣກັບ CATL ແລະ EVES ພະລັງງານສໍາລັບ NEUE K.

ການແຂ່ງຂັນຈາກຈຸລັງ prismatic ເພີ່ມຂຶ້ນຍ້ອນວ່າຜູ້ຜະລິດເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການຜະລິດຂອງພວກເຂົາ. ຮູບແບບ Prismatic ຄອບງໍາຕະຫຼາດ EV ຂອງຈີນແລະກໍາລັງດຶງດູດທົ່ວໂລກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຈຸລັງກະບອກໄດ້ຮັກສາຄວາມໄດ້ປຽບໃນຕະຫຼາດທີ່ຕັ້ງໄວ້ບ່ອນທີ່ລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງ, ໂຄງສ້າງພື້ນຖານການຜະລິດ, ແລະການອອກແບບຊອງໄດ້ຖືກປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດໃນໄລຍະທົດສະວັດ.

ວິວັດທະນາການເຄມີສ້າງຮູບຮ່າງຂອງຕະຫຼາດ. ເຊລຮູບທໍ່ກົມ lithium iron phosphate (LFP) ກໍາລັງໄດ້ຮັບສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດເນື່ອງຈາກລາຄາວັດສະດຸທີ່ຕໍ່າກວ່າ ແລະເພີ່ມຄວາມປອດໄພຂຶ້ນເມື່ອທຽບໃສ່ກັບ nickel-ເຄມີທີ່ອີງໃສ່. ໃນຂະນະທີ່ LFP ສະຫນອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຕ່ໍາ, ປະໂຫຍດດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະຊີວິດຮອບວຽນທີ່ດີເລີດເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທີ່ດຶງດູດສໍາລັບຍານພາຫະນະທາງການຄ້າແລະການເກັບຮັກສາສະຖານີທີ່ມີຂໍ້ຈໍາກັດຂອງພື້ນທີ່ຫນ້ອຍກວ່າຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບທັງຫມົດ.

ການພັດທະນາແບັດເຕີລີຂອງແຂງ-ອາດລົບກວນສະຖາປັດຕະຍະກຳຂອງເຊວກະບອກ. electrolytes ແຂງກໍາຈັດ electrolyte ຂອງແຫຼວ, ມີທ່າແຮງເຮັດໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນແລະປັບປຸງຄວາມປອດໄພ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຂະຫຍາຍກົນຈັກໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟເຮັດໃຫ້ເກີດສິ່ງທ້າທາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງມ້ວນວຸ້ນທີ່ໃຊ້ໃນຈຸລັງກະບອກ. ນັກຄົ້ນຄວ້າບາງຄົນແນະນຳວ່າເທັກໂນໂລຍີຂອງລັດແຂງ-ອາດຈະມັກຮູບແບບ prismatic ຫຼື pouch.

ລັກສະນະມາດຕະຖານຂອງຈຸລັງກະບອກສູບໃຫ້ຄວາມທົນທານຕໍ່ກັບການປ່ຽນແປງທີ່ລົບກວນ. ເຖິງແມ່ນວ່າເຄມີສາດໃຫມ່ແລະຮູບແບບຈຸລັງປະກົດຂຶ້ນ, ພື້ນຖານທີ່ຕິດຕັ້ງຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງອຸປະກອນແລະຍານພາຫະນະທີ່ໃຊ້ຈຸລັງກະບອກແມ່ນຮັບປະກັນການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງສໍາລັບການທົດແທນແລະການນໍາໃຊ້ຫລັງການຂາຍ.

ເຊລຮູບທໍ່ກົມໃຊ້ໂຄງສ້າງມ້ວນວຸ້ນທີ່ມີບາດແຜຢູ່ໃນກະປ໋ອງໂລຫະມົນ, ໃນຂະນະທີ່ຈຸລັງ prismatic ໃຊ້ການວາງຊ້ອນກັນ ຫຼືບາດແຜ-ແລະ-ອິເລັກໂທຣດແປໃນທໍ່ສີ່ຫລ່ຽມ. ຮູບແບບກະບອກສູບສະຫນອງການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຕ່ໍາເນື່ອງຈາກການຜະລິດອັດຕະໂນມັດ, ແຕ່ຈຸລັງ prismatic ບັນລຸການນໍາໃຊ້ພື້ນທີ່ສູງກວ່າໃນຊຸດຫມໍ້ໄຟ.

ຊີວິດຂອງວົງຈອນແມ່ນຂຶ້ນກັບເຄມີສາດແລະເງື່ອນໄຂການນໍາໃຊ້. ຈຸລັງທີ່ເປັນຮູບທໍ່ກົມ Lithium iron phosphate (LFP) ປົກກະຕິສົ່ງ 2,000-3,000 ຮອບວຽນກ່ອນທີ່ຄວາມອາດສາມາດຫຼຸດລົງເຖິງ 80%. ຈຸລັງເຄມີ NMC ສະຫນອງ 500-1,000 ຮອບວຽນໃນການນໍາໃຊ້ລົດຍົນ. ອາຍຸປະຕິທິນມັກຈະເກີນ 10 ປີເມື່ອເກັບຮັກສາໄວ້ໃນອຸນຫະພູມປານກາງຕໍ່າກວ່າ 25 ອົງສາ.

ຈຸລັງກະບອກຂະຫນາດນ້ອຍສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບໃນການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ, ການເຕີບໃຫຍ່ຂອງການຜະລິດ, ແລະຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມຜິດ. ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງເຊລເຮັດໃຫ້ຄວາມເຢັນມີປະສິດທິພາບ, ຮູບແບບມາດຕະຖານໃຊ້ການປະຫຍັດຂະໜາດ, ແລະການລົ້ມລະລາຍຂອງເຊລແຕ່ລະຄົນບໍ່ໄດ້ປະນີປະນອມຕໍ່ຊຸດທັງໝົດ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ແນວໂນ້ມໄປສູ່ຮູບແບບຂະຫນາດໃຫຍ່ເຊັ່ນ 4680 ເຊນມີຈຸດປະສົງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນເຊນໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຜົນປະໂຫຍດເຫຼົ່ານີ້.

ຈຸລັງຮູບທໍ່ກົມທີ່ມີຄຸນນະພາບລວມເອົາລັກສະນະຄວາມປອດໄພຫຼາຍຢ່າງລວມທັງທໍ່ລະບາຍຄວາມກົດດັນ, ອຸປະກອນລົບກວນໃນປະຈຸບັນ, ແລະທໍ່ໂລຫະທີ່ແຂງແຮງ. ເມື່ອຖືກຜະລິດແລະນໍາໃຊ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງພາຍໃນຂໍ້ກໍານົດ, ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງໄພພິບັດແມ່ນຫາຍາກທີ່ສຸດ. ລະບົບການຈັດການແບັດເຕີຣີໃຫ້ການປົກປ້ອງເພີ່ມເຕີມໂດຍການປ້ອງກັນການສາກໄຟເກີນ, ເກີນ-ການໄຫຼອອກ, ແລະສະພາບຄວາມຮ້ອນເກີນ.

Cylindrical Cells

ຮູບແບບຈຸລັງເປັນຮູບທໍ່ກົມໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າສາມາດປັບຕົວໄດ້ຢ່າງໂດດເດັ່ນ, ພັດທະນາຈາກແບັດເຕີລີ່ແລັບທັອບໄປສູ່ຍານພາຫະນະທີ່ໃຊ້ພະລັງງານ ແລະລະບົບເກັບຂໍ້ມູນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ. ໃນຂະນະທີ່ທາງເລືອກ prismatic ແລະ pouch ສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບບາງຢ່າງ, ການປະສົມປະສານຂອງປະສິດທິພາບການຜະລິດ, ຄວາມສາມາດໃນການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ, ແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຫຼາຍສິບປີເຮັດໃຫ້ຈຸລັງເປັນຮູບທໍ່ກົມສາມາດແຂ່ງຂັນໃນທົ່ວຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຈໍານວນຫລາຍ. ການພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງຮູບແບບຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຄມີທີ່ປັບປຸງ, ແລະເຕັກນິກການຜະລິດຂັ້ນສູງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຈຸລັງກະບອກຈະຍັງຄົງເປັນສູນກາງຂອງການແກ້ໄຂການເກັບຮັກສາພະລັງງານສໍາລັບປີຂ້າງຫນ້າ, ໂດຍສະເພາະໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີມູນຄ່າຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ{2}}ປະສິດທິພາບ, ແລະປະສິດທິພາບການພິສູດເກີນປະສິດທິພາບປະລິມານສູງສຸດ.