Литиевые аккумуляторные батареи для хранения энергии нуждаются в соответствующих элементах

Литиевая батарея для хранения энергии продукты строятся от клетки вверх. Прежде чем в пакете появится корпус, плата управления или разъем, он имеет набор отдельных ячеек, и формат этих ячеек определяет компоновку готового устройства. Цилиндрические элементы, призматические элементы и формат 21700 имеют разную структуру упаковки, а способ группировки элементов определяет напряжение, емкость и стабильность поставляемой батареи. В категории аккумуляторов Zinntu представлены цилиндрические элементы, призматические элементы и продукт 21700, что делает формат элементов практичной отправной точкой.

Формат ячейки задает макет пакета

Цилиндрическая ячейка представляет собой рулон электродных слоев, запечатанный в металлическую банку стандартизированных размеров. Название 21700 происходит от его размера: 21 мм в диаметре и 70 мм в длину, что больше, чем у более старого 18650, и имеет большую емкость на ячейку. Поскольку каждая цилиндрическая ячейка мала, литиевая батарея для хранения энергии, созданная на основе этого формата, обычно содержит десятки или сотни ячеек, и общая емкость увеличивается с увеличением количества ячеек.

Призматическая клетка идет противоположным путем. Его плоский прямоугольный корпус, часто алюминиевый, вмещает гораздо большую емкость в одном блоке, поэтому в упаковке аналогичного размера используется меньше ячеек, меньше соединений и более регулярная стопка. Круглые ячейки оставляют между собой зазоры, которые можно использовать для потока воздуха или структуры, а призматический пакет более полно заполняет свой объем. Выбор между ними зависит от доступного пространства, целевой мощности и способа сборки и обслуживания блока.

Последовательная и параллельная группировка, установленное напряжение и мощность

Клетки объединяются в двух направлениях. Последовательное соединение ячеек добавляет их напряжения, а параллельное соединение – их емкости. Сокращение 14S4P описывает 14 ячеек последовательно и 4 параллельно.

Возьмем гипотетический аккумулятор 21700 с номинальным напряжением 3,6 В и емкостью 4,0 Ач. Схема 14S4P дает 50,4 В и 16 Ач, или около 806 Втч. Тот же 806 Втч можно собрать и как 7С8П, который дает 25,2 В и 32 Ач. Количество клеток одинаково в обоих случаях. Что меняется, так это напряжение, которое видит подключенное оборудование, и ток, по которому проходит проводка, поскольку блок с половинным напряжением несет примерно вдвое больший ток при той же мощности. В литиевой батарее для хранения энергии эта арифметика является первым шагом в определении размеров и объясняет, почему одного общего значения энергии можно достичь с помощью нескольких групп, которые соответствуют разным напряжениям системы.

Совпадающие ячейки позволяют группе работать вместе

Ячейки в последовательной цепочке несут одинаковый ток, поэтому ячейка с наименьшей емкостью заполняется или опустошается раньше других и устанавливает полезную емкость всей цепочки. Ячейки в параллельной группе имеют одинаковое напряжение, а ячейка с меньшим внутренним сопротивлением потребляет большую долю тока.

Литиевая аккумуляторная батарея для хранения энергии постоянна за счет классификации ячеек, которая представляет собой сортировку ячеек по емкости, внутреннему сопротивлению и напряжению перед их сборкой в ​​группу. Элементы из одной и той же производственной партии с близкими размерами имеют тенденцию стареть с одинаковой скоростью, и это обеспечивает единообразие поведения группы на протяжении всего срока ее службы. Таким образом, показатели на уровне элемента, такие как номинальная емкость, номинальное напряжение и внутреннее сопротивление, описывают литиевую батарею для хранения энергии более точно, чем число емкость одной упаковки.

Та же логика действует в каждой литиевой батарее для хранения энергии, независимо от того, использует ли она аккумуляторный элемент 21700 или призматический. Большая призматическая ячейка концентрирует большую мощность в одном блоке, поэтому совпадение между несколькими ячейками имеет больший вес, в то время как множество маленьких цилиндрических ячеек распространяют вариацию любой отдельной ячейки на большую группу.

Соединения передают ток между ячейками

В цилиндрической литиевой батарее для хранения энергии каждая ячейка обычно соединяется с никелевыми полосками или шинами посредством точечной сварки, и каждый сварной шов добавляет небольшое сопротивление пути тока. Равномерные сварные швы обеспечивают равномерное распределение тока по параллельной группе, а держатели фиксируют каждую ячейку на месте.

В призматических упаковках используются шины большего размера, прикрепленные к клеммам с помощью лазерной сварки или болтов, а рама удерживает элементы под легким сжатием, поскольку призматические элементы  немного расширяются во время цикла. Рама должна прочно удерживать стопку, оставляя место для этого движения.

В обоих форматах Литиевая батарея для хранения энергии единообразен только способ соединения его ячеек, поэтому формат ячеек, группировка и метод подключения указываются вместе при настройке аккумуляторной батареи.