Как создают литий-ионный аккумулятор?
Объясним процесс разработки литий-ионных аккумуляторов:
С чего начинают разработку литий-ионного аккумулятора?Создание начинается с желаемого электрического напряжение и время работы. После выбирают вид нагрузки, место применения, габариты и массу. Сейчас наблюдается спрос на более толстые аккумуляторы, таких как к примеру(призматический) или батарея без оболочки. Ну если индвиуального запроса нет, то достаточно и известного нам стандарта в 18650 со всеми его преимуществами в характеристиках и свойствах.
Популярный стандарт аккумулятора, который применяют в мед. технике, строительном инструменте, электровелосипедах и электроавто, счиается батарея формата 18650. Может показаться что цилиндрическая батарея не самая практичная из-за больших размеров, при этом наличие на складах и доступная цена за ёмкость, делает эту батарею самой продаваемой.
Цилиндрический форм фактор батареи, не лучший с точки зрения создаваемого ею, лишнего свободного пространства в больших системах. А вот большой плюс цилиндрической формы - в охлажденнии. Если рассматривать к примеру Tesla Model S, то, в ней так же установленны аккумляторные батареи 18650, в количестве 6999 шт. Эта невероятно сложная аккумуляторная конструкция с правильным и точными соединением с целью получения максимального напряжения и существенный прирост силы тока. А если даже один или несколько элементов выйдут из строя, то это несильно повлияет на общую мощность. В целом же работа аккумулятора не зависит от отключения одного цилиндра из всего блока батарей.
Мы так же можем говорить и про другие форматы типовых размеров батарей, ведь 18650 не единственный в числе используемых, так же есть акуумуляторные батареи сильно крупнее в размере. Что в общем количестве может снизить цену на 25% из-за упрощенной ситемы защиты, но у крупных батарей дороже стоят кВт/ч. Известно что у Tesla, которая использует именно в S модели, 18650 имеет цену кВт/ч ниже чем в других электромобилях.
Отдельно внимание уделяется безопасности аккумуляторов, как при нормальном, так и при постоянном использовании на случай, если большая их часть перестаёт работать раньше времени или же, от механических повреждений. Поэтому на усмотрение производителя аккумляторы помещают в металлический защитный контейнер или весь блок закрывают стальными пластинами чтобы избежать повреждений приходящих снаружи.
Не стоит забывать и про охлаждение аккумляторной системы, в которой нуждаются только сильно нагруженные сборки, самым простым же достаточно вентиляционных отверстий. Три основных способа охлаждения, от дешевого к дорогому:
1. Впуск охлажденного воздуха через вентилятор.
2. Теплоотвод при помощи риадатора.
3. Водяное охлаждение(чаще всего встечаются в электроавто).
Читать далее: Аспекты безопасности для батарей