Apa itu sel silinder?

Sel silinder adalah jenis baterai yang dapat diisi ulang (atau kadang-kadang primer) di mana komponen inti digulung ("jelly roll") dan ditempatkan di dalam baterai yang kaku,kaleng logam silinder (biasanya baja atau aluminium)Mereka adalah salah satu faktor bentuk baterai yang paling umum dan matang.

Berikut adalah rincian karakteristik dan fitur utama mereka:

Bentuk

Seperti namanya, mereka memiliki bentuk silinder, mirip dengan baterai AA atau AAA standar, tetapi seringkali jauh lebih besar.

Komposisi struktur

Sel silinder khas terdiri dari rumah, tutup, elektroda positif, elektroda negatif, pemisah, elektrolit, elemen ptc, gasket, katup keselamatan, dll. Secara umum,casing baterai adalah terminal negatif dari baterai, dan tutupnya adalah terminal positif.

• • Jelly Roll: Inti terdiri dari lembaran tipis bahan anoda, bahan katode, dan separator yang digulung bersama-sama menjadi spiral ("jelly roll").

  • Metal Can: Jelly roll dimasukkan ke dalam silinder logam yang tahan lama. Hal ini memberikan stabilitas mekanik dan perlindungan yang sangat baik.

  • Elektrolit: Elektrolit cair mengisi ruang di dalam kaleng dan antara lapisan elektroda.

  • Terminal: Positif (+) dan negatif (-) terminal terletak di setiap ujung silinder. terminal positif biasanya memiliki tutup yang diangkat dengan mekanisme ventilasi keamanan,sementara terminal negatif adalah dasar datar (atau sebaliknya tergantung pada desain).

  • Safety Vent: Fitur penting yang dirancang untuk pecah dan melepaskan tekanan jika gas internal menumpuk karena overheating atau kerusakan, mencegah ledakan.

Model umum

Sel lithium-ion silinder biasanya diwakili oleh lima digit. mulai dari kiri, dua digit pertama menunjukkan diameter baterai,digit ketiga dan keempat menunjukkan ketinggian baterai, dan digit kelima menunjukkan kebulatan.

• 18650:Jenis yang paling terkenal. diameter ~18mm, tinggi ~65mm. digunakan secara luas dalam laptop, alat listrik, dan kendaraan Tesla awal.

• 21700:~ 21mm diameter, ~ 70mm tinggi. semakin populer, menawarkan kapasitas / daya yang lebih tinggi dari 18650. Digunakan dalam model Tesla yang lebih baru, sepeda listrik, alat listrik.

• 26650:~26mm diameter, ~65mm tinggi. sering digunakan dalam aplikasi daya tinggi seperti senter yang lebih besar atau penyimpanan surya.

• 4680:Diameter 46mm, tinggi 80mm, format Tesla yang lebih baru dan lebih besar dirancang untuk kepadatan energi yang lebih tinggi, daya, dan manufaktur yang disederhanakan.

• lainnya:Ada banyak ukuran lain (14500, 10440, 32650 dll.).

Keuntungan

• Mature & Proven: Dekade penyempurnaan manufaktur mengarah pada keandalan tinggi dan kualitas yang konsisten.
• Robust & Durable: Casing logam yang kaku memberikan kekuatan mekanik yang sangat baik, ketahanan hancur, dan perlindungan.
• Manajemen Termal yang sangat baik: Bentuk silinder dan logam dapat secara efisien mentransfer panas yang dihasilkan selama operasi ke lingkungan luar atau sistem pendingin.Hal ini sangat penting untuk kinerja dan keselamatan.
• Efisiensi Produksi: Ada jalur produksi bervolume tinggi yang sangat otomatis, yang membuat biaya relatif rendah.
• Standarisasi: Ukuran standar memungkinkan integrasi yang lebih mudah ke dalam paket baterai yang berbeda dan kompatibilitas di antara produsen.
• Keamanan: Casing yang kuat mengandung kegagalan internal dengan baik, dan lubang tekanan memberikan pelepasan keamanan yang penting.

Kelemahan

• Inefisiensi kemasan: Ketika dikemas ke dalam modul/kemasan baterai persegi panjang, bentuk bulat yang melekat menciptakan ruang kosong ("kosong") antara sel,mengurangi kepadatan energi volumetrik keseluruhan darikemasandibandingkan dengan sel prismatik atau kantong.
• Pengumpulan Paket Kompleks: Membangun paket baterai besar membutuhkan banyak sel individu (ribuan dalam EV), bersama dengan kabel yang kompleks, busbar, dan koneksi sistem manajemen baterai (BMS).
• Berat: Kasus logam menambah berat dibandingkan dengan sel kantong.
• Gradien termal: Pada sel silinder yang sangat besar (seperti 4680), mengelola panas secara seragam di seluruh gulungan jeli yang lebih besar bisa menjadi tantangan.

Aplikasi Umum

• Kendaraan Listrik (EV): Tesla (secara historis 18650/21700, sekarang 4680), Lucid, Rivian, dan lainnya.
• Sepeda Listrik/Scooter
• Alat-alat listrik(Bor, gergaji, dll.)
• Komputer Laptop
• Lampu senter
• Elektronik Portable
• Elektronik Konsumen (Vapes, dll.)
• Sistem penyimpanan energi stasioner (ESS)

Pada dasarnya

Sel silinder adalah desain baterai yang kuat, terstandarisasi, dan dapat diandalkan di mana elektroda digulung menjadi spiral dan ditempatkan dalam tabung logam yang kuat.daya tahan, dan manufaktur yang matang membuatnya menjadi pilihan dominan, terutama untuk aplikasi yang menuntut daya tinggi dan keandalan, meskipun beberapa kemasan tidak efisien.Keandalan berat Tesla pada mereka untuk EV telah secara signifikan meningkatkan keunggulan mereka dalam beberapa tahun terakhir.