Наскоро публикувана статия в Cell Reports Physical Science представя подробен анализ на две популярни литиево-йонни акумулаторни клетки: 4680 на Tesla и призматичната клетка Blade на BYD. Проучването разглежда дизайна, материалите и характеристиките на клетките, като предоставя данни, които могат да помогнат за насочване на бъдещото разработване на батерии.

В анализа се посочва, че клетката Tesla 4680 използва химията NMC811, докато клетката BYD Blade е базирана на литиево-железен фосфат (LFP). В резултат на това клетката на Tesla постига енергийна плътност от приблизително 241.01 Wh/kg и 643.3 Wh/l в сравнение с 160 Wh/kg и 355 Wh/l на клетката на BYD Blade. Въпреки че и двете клетки включват графитни аноди, в конструкцията на Tesla се използват и свързващи вещества като полиакрилова киселина (PAA) и полиетиленов оксид (PEO), които биха могли да повлияят на експлоатационните характеристики.

От гледна точка на дизайна клетката на Tesla има цилиндричен формат с конфигурация на електродите без табулатори - характеристика, за която се съобщава, че е постигната чрез лазерно заваряване. Тази конфигурация има за цел да увеличи максимално енергийната плътност. В анализа обаче се отбелязва, че това предимство е свързано с недостатък: клетката на Tesla произвежда около 23 пъти повече топлина на обем при специфично натоварване от 1 С, отколкото нейният аналог от BYD, което създава допълнителни предизвикателства за управлението на топлината при сценарии с високо натоварване или бързо зареждане.

Батерията BYD Blade има призматичен дизайн и се възползва от двойния подход на заваряване, който съчетава лазерни и ултразвукови техники на заваряване. Този метод осигурява здрави връзки на електродите и допринася за намаляване на загубите на енергия на обем при сходни работни скорости. Проучването установява, че по-простото термично поведение на акумулаторната батерия Blade може да доведе до подобрена ефективност и потенциално по-ниски производствени разходи или разходи за поддръжка въпреки по-ниската ѝ обща енергийна плътност.

При разглобяването се разглеждат и механичните и производствени разлики между двете клетки. Въпреки че Tesla се е фокусирала върху постигането на по-висока енергийна плътност, това става за сметка на повишено генериране на топлина. Тази допълнителна топлина може да изисква по-сложни инженерни решения за управление на температурата по време на интензивна употреба. За разлика от тях подходът на BYD набляга на ефективността чрез минимизиране на енергийните загуби и постигане на по-добър топлинен профил. Този конструктивен компромис може да повлияе на начина, по който всяка батерийна клетка се използва в различни приложения.

Снимка: Unsplash

Виж още: Когато ИИ може да открие локацията ви по минимален детайл в снимка, споделянето в социалните мрежи става проблемно