Qu'est-ce qu'une cellule cylindrique ?

Une cellule cylindrique est un type de batterie rechargeable (ou parfois primaire) où les composants de base sont enroulés ("jelly roll") et logés dans une batterie rigide,poudre en métal cylindrique (généralement en acier ou en aluminium)Ils sont l'un des facteurs de forme de batterie les plus courants et les plus matures.

Voici une ventilation de leurs principales caractéristiques et caractéristiques:

Forme

Comme son nom l'indique, ils ont une forme cylindrique, similaire à une batterie AA ou AAA standard, mais souvent beaucoup plus grande.

Composition structurelle

Une cellule cylindrique typique se compose d'un boîtier, d'un capuchon, d'une électrode positive, d'une électrode négative, d'un séparateur, d'un électrolyte, d'un élément ptc, d'un joint, d'une soupape de sécurité, etc.le boîtier de la batterie est la borne négative de la batterieLe boîtier de la batterie est en acier nickelé.

• • Jelly Roll: Le noyau est constitué de feuilles minces de matériau anodique, de matériau cathodique et de séparateur roulés ensemble en spirale ("jelly roll").

  • Cannette métallique: le rouleau de gelée est inséré dans un cylindre métallique durable.

  • Électrolite: L'électrolyte liquide remplit l'espace à l'intérieur de la boîte et entre les couches d'électrodes.

  • Terminals: les terminaux positifs (+) et négatifs (-) sont situés à chaque extrémité du cylindre.tandis que le terminal négatif est la base plate (ou vice versa selon la conception).

  • Vent de sécurité: caractéristique essentielle conçue pour rompre et libérer la pression si le gaz interne s'accumule en raison d'une surchauffe ou d'un dysfonctionnement, empêchant ainsi l'explosion.

Modèles communs

Les cellules cylindriques lithium-ion sont généralement représentées par cinq chiffres.les troisième et quatrième chiffres indiquent la hauteur de la batterieLes modèles de cellules cylindriques courants comprennent:

• 18650:Le type le plus célèbre, de 18 mm de diamètre, 65 mm de hauteur, utilisé dans les ordinateurs portables, les outils électriques et les premiers véhicules Tesla.

• 21700:~ 21 mm de diamètre, ~ 70 mm de hauteur. De plus en plus populaire, offrant une capacité / puissance supérieure à 18650. Utilisé dans les nouveaux modèles Tesla, vélos électriques, outils électriques.

• 26650:Il est souvent utilisé dans des applications de plus grande puissance comme les lampes de poche plus grandes ou le stockage solaire.

• 4680:Le nouveau format plus grand de Tesla conçu pour une plus grande densité d'énergie, une puissance et une fabrication simplifiée.

• Autres:Il existe de nombreuses autres tailles (14500, 10440, 32650 etc.).

Les avantages

• Mature et éprouvée: Des décennies de perfectionnement de la fabrication conduisent à une fiabilité élevée et à une qualité constante.
• Robuste et durable: le boîtier métallique rigide offre une excellente résistance mécanique, une résistance à l'écrasement et une protection.
• Excellente gestion thermique: la forme cylindrique et le métal peuvent transférer efficacement la chaleur générée pendant le fonctionnement vers l'environnement extérieur ou un système de refroidissement.Ceci est crucial pour les performances et la sécurité.
• Efficacité de la fabrication: Il existe des lignes de production hautement automatisées et à volume élevé, ce qui maintient les coûts relativement bas.
• Standardisation: les tailles standard permettent une intégration plus facile dans différents batteries et une compatibilité entre les fabricants.
• Sécurité: la coque solide contient bien les défaillances internes et la sortie sous pression fournit une décharge de sécurité critique.

Les défauts

• Inefficacité de l'emballage: lorsqu'il est emballé dans un module/un emballage de batterie rectangulaire, la forme ronde inhérente crée des espaces vides ("voids") entre les cellules,réduire la densité énergétique volumique globale duemballagepar rapport aux cellules prismatiques ou en poche.
• Assemblage complexe de paquets: la construction de grands paquets de batteries nécessite de nombreuses cellules individuelles (des milliers dans un VE), ainsi que des câblages complexes, des barres de bus et des connexions de système de gestion de la batterie (BMS).
• Poids: le boîtier métallique ajoute du poids par rapport aux cellules de sac.
• Gradient thermique: Dans les cellules cylindriques très grandes (comme 4680), la gestion de la chaleur uniformément sur le plus grand rouleau de gelée peut être un défi.

Applications communes

• Véhicules électriques (VE): Tesla (historiquement 18650/21700, maintenant 4680), Lucid, Rivian et d'autres.
• Vélos électriquesDes scooters.
• Outils électriques(Forages, scies, etc.)
• Les ordinateurs portables
• Lampes de poche
• Électronique portable
• Produits électroniques de consommation (vapeurs, etc.)
• Systèmes de stockage d'énergie stationnaires (ESS)

En substance

Une cellule cylindrique est une batterie robuste, standardisée et fiable où les électrodes sont enroulées en spirale et logées dans un tube métallique solide.durabilité, et la fabrication mature en font un choix dominant, en particulier pour les applications exigeant une puissance et une fiabilité élevées, malgré certaines inefficacités de l'emballage.La forte dépendance de Tesla pour les véhicules électriques a considérablement augmenté leur notoriété ces dernières années..