מדע פופולרי, מהו תא סוללה 18650?

תא הסוללה משנת 18650 בולט בין סוגי תאי סוללה רבים עם הגודל הסטנדרטי המדויק שלו של 18650 מ"מ ומראה גלילי קלאסי. ליבת סוללה מסוג זה נעשה שימוש נרחב בציוד אלקטרוני שונה בגלל טכנולוגיית הייצור הבוגרת שלה וביצועים אמינים.

כמרכיב מרכזי בטכנולוגיית אנרגיה חדשה, סוללות 18650 לא רק משפרות את היעילות הכוללת של מערכות אחסון אנרגיה, אלא גם מקדמות את הפיתוח החדשני של תעשיות כמו מוצרים אלקטרוניים ניידים ורכבים חשמליים. בשלב הבא נחקור את המאפיינים של תא הסוללה משנת 18650 ואת סיכויי היישום שלו בעולם האנרגיה המשתנה ללא הרף.

התא משנת 18650 הוא סוללת ליתיום-יון גלילית נטענת בשימוש נרחב. הסוללה נקראת על ידי מאפייני הגודל שלה, שהם בקוטר של 18 מ"מ ואורך 65 מ"מ, כאשר "0" בסוף מצביע על כך שהוא גלילי.

18650 תאי סוללה מועדפים בשדות רבים בגלל צפיפות האנרגיה הגבוהה שלהם, חייהם הארוכים ומאפייני הפריקה היציבים שלהם.

היסטוריית פיתוח

1991: סוני מסחרת את סוללת הליתיום-יון הראשונה, ומסמנת את תחילת עידן הסוללה הנטענת המודרנית.

1996: Panasonic השיקה את תא הסוללה הראשון משנת 18650, שהפך לימים לזרם המרכזי של שוק סוללות ליתיום-יון.

2006: טסלה מוטורס שיחררה את המכונית החשמלית הראשונה שלה, The Roadster, שהשתמשה בחבילת סוללות בקיבולת גדולה המורכבת מאלפי 18650 תאים.

2010: טסלה השיקה את הדגם S, שהשתמש בחבילת סוללות המורכבת מתאי קיבולת 18650 גדולים יותר כדי להשיג טווח שייט ארוך יותר.

2013: הוכרז כי פנסוניק וטסלה ישתפו פעולה בכדי לבסס את ה- GigaFactory, המתמחה בייצור תאי סוללה של 18650 כדי לענות על צרכיהם של כלי רכב חשמליים של טסלה.

2015: יצרנים כמו LG Chem ו- Samsung SDI החלו להשיק סוללות 18650 בעלות קיבולת גבוהה יותר, ומספקים טווח שייט ארוך יותר וצפיפות אנרגיה גבוהה יותר.

2017: הוכרז כי טסלה תשתף פעולה עם Panasonic כדי לפתח קיבולת גדולה יותר של 21700 תא סוללה ותשתמש בה לראשונה בדגם 3.

2018: טסלה הודיעה כי תבנה גיגאפקטורי משלה בשנגחאי, סין, לייצור 18650 תאי סוללה ו 21700 תאי סוללה כדי לענות על הביקוש בשוק.

2020: עם הצמיחה המהירה של שוק הרכב החשמלי והפופולריות של אנרגיה מתחדשת, תאים 18650 ממשיכים להיות בשימוש נרחב ברכבים חשמליים, מערכות אחסון אנרגיה ומכשירים אלקטרוניים ניידים.

2021: יש יצרני סוללות מתחילים להשיק 18650 סוללות עם קיבולת גבוהה יותר וצפיפות אנרגיה גבוהה יותר כדי לעמוד בביקוש הגובר ולשפר את ביצועי הסוללה.

מערכת חומרית

כצורת הזרם המרכזי של סוללות ליתיום-יון גליליות, לסוללות 18650 יש מערכת חומרים עשירה. מערכת החומרים של סוללות ליתיום כוללת בעיקר חומרי אלקטרודה חיוביים, חומרי אלקטרודה שליליים, אלקטרוליטים ומפרידים. להלן מערכות החומר המשמשות בחלקים מרכזיים אלה:

חומר קתודה

תחמוצת ליתיום קובלט (LICOO2): חומר בשימוש נרחב בסוללות ליתיום-יון מוקדמות, המספק צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, אך עלות גבוהה יותר ויציבות תרמית ירודה.

תחמוצת קובלט קובלט ליתיום ניקל ליתיום (linimncoo2, המכונה NMC): מאזן בין צפיפות אנרגיה, עלות ובטיחות, והוא נמצא בשימוש נרחב ברכבים חשמליים ובמכשירים אלקטרוניים ניידים.

תחמוצת אלומיניום ליתיום ניקל קובלט (linicoalo2, NCA בקיצור): מספק צפיפות אנרגיה גבוהה ומשמש לעתים קרובות ביישומים הדורשים ביצועים גבוהים, כמו דגמים מסוימים של כלי רכב חשמליים.

זרחן ברזל ליתיום (LifePO4, המכונה LFP): יש לו יציבות תרמית טובה וחיים ארוכים, אך יש לה צפיפות אנרגיה נמוכה יחסית והיא מתאימה ליישומים עם דרישות בטיחות גבוהות.

תחמוצת ליתיום מנגן (LIMN2O4, המכונה LMO): יש מאפייני כוח טובים יותר ויציבות תרמית, אך חיי מחזור קצרים יותר.

חומר אלקטרודה שלילי

גרפיט: חומר האלקטרודה השלילי הנפוץ ביותר, הוא נמצא בשימוש נרחב בגלל היציבות הטובה והעלות הנמוכה שלו.

פחמן קשה: יש יעילות גבוהה יותר של מעבר ראשון ומאפייני כוח טובים יותר מאשר גרפיט ומשמש לעתים קרובות ביישומים מיוחדים.

תחמוצת ליתיום טיטניום (LI4TI5O12, המכונה LTO): מספק יציבות ובטיחות מחזור מעולה, אך יש לו צפיפות אנרגיה נמוכה.

אלקטרוליט

זה מורכב ממלח ליתיום (כמו Lithium hexafluorophosphate Lipf6) מומס בממיס אורגני אחד או יותר (כמו EC: Ethyl Carbonate, DEC: דיאתיל קרבונט, DMC: דימתיל קרבונט וכו ').

דִיאָפרַגמָה

הם עשויים בעיקר מחומרים פוליולפין, כמו פוליפרופילן (PP) ופוליאתילן (PE), הם קיימים בצורות רב שכבתי או בשכבה יחידה כדי לבודד את האלקטרודות החיוביות והשליליות תוך מאפשרות לעבור יוני ליתיום.

מערכות חומר שונות אלה משפיעות על הביצועים של 18650 תאים, כולל צפיפות אנרגיה, צפיפות כוח, חיי מחזור, בטיחות ועלות. ליישומים שונים יש דרישות שונות לפרמטרים אלה, ולכן יש לשקול גורמים שונים בעת תכנון תאים כדי לענות על צרכים ספציפיים. עם התפתחות הטכנולוגיה, חומרים ותרכובות חדשות נחקרות כדי לשפר עוד יותר את הביצועים והבטיחות של תאי הסוללה.

אזורי יישום

כלים חשמליים

סוללות 18650 נמצאות בשימוש נרחב בכלי חשמל, כמו מקדחות חשמליות, מברגי חשמל, מסורים חשמליים וכו '. צפיפות האנרגיה הגבוהה שלה וכוח הפריקה הגבוה מאפשרת לכלי חשמל לספק זמן שימוש לאורך זמן וביצועי עבודה יעילים.

מכשירים אלקטרוניים ניידים

18650 תאי סוללה נמצאים בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים ניידים, כגון מחשבים ניידים, טאבלטים, בנקי כוח טלפונים ניידים וכו '. יכולתם הגדולה יחסית ואופי הנטען שלהם מאפשרים למכשירים אלה לספק שימוש לאורך זמן וניתן לטעון אותם לשימוש שוב.

מערכת אחסון אנרגיה

עם התפתחות מהירה של אנרגיה מתחדשת, מערכות אחסון אנרגיה הפכו למרכיב מפתח. 18650 תאי סוללה נמצאים בשימוש נרחב במערכות אחסון אנרגיה לאחסון אנרגיה חשמלית ממקורות אנרגיה מתחדשים כמו אנרגיית סולארית ורוח לשימוש במהלך היום או בתקופות שאינן חלונות.

מוצרי אלקטרוניקה

18650 תאי סוללה משמשים גם במוצרי אלקטרוניקה צרכניים אחרים, כגון קונסולות משחק כף יד, סיגריות אלקטרוניות, מל"טים וכו '. צפיפות האנרגיה הגבוהה והטבע הנטען שלהם מאפשרים למוצרים אלה לספק שימוש לאורך זמן וביצועים יציבים.

לְסַכֵּם:

18650 תאי סוללה הם עדיין סוג עם חלק גבוה מאוד בשוק סוללות ליתיום, וממלאים תפקיד חשוב ברכבי אנרגיה חדשים ובשדות מתעוררים אחרים כמו אחסון אנרגיה.

ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, ניתן לחזות כי תאי סוללה משנת 18650 יעלו אופטימיזציה ויחדשנו בעתיד. כסוללה גלילית קלאסית טיפוסית, היא לא תיפטר על ידי השוק תוך זמן קצר. עם זאת, צפיפות אנרגיה גבוהה יותר וחיי מחזור ארוכים יותר הם כיווני ההתפתחות העיקריים שלהם. זה יביא אספקת חשמל עמידה יותר לאזורים כמו מכשירים אלקטרוניים ניידים, כלי חשמל ורכבים חשמליים, ויקדם פיתוח שדות אנרגיה חדשים.

Zhenhuan Electric מייצרת בעיקר מתאם AC DC, אספקת חשמל מיתוג, מטען Li-Ion 18650 ומטען סוללות עבור יישומי צרכנים אלה. אם אתה מעוניין בפריט כלשהו, ​​ברוך הבא ליצור איתי קשר בדוא"ל <power15@szzhpower.com>.