Цилиндрични срещу призматични срещу пликови: Кой литиев акумулатор е най-добър?

От смартфона в джоба ви до електрическия автомобил в гаража ви, литиево-йонните батерии са незабелязаните труженици на нашия електрифициран свят. Но някога ли сте се замисляли за дълбокото влияние на формата им? Изборът между цилиндрична, призматична или торбичка батерия не е просто въпрос на това как ще се побере; това е критично инженерно решение, което засяга плътността на енергията, управлението на топлината, безопасността и разходите. В този задълбочен анализ ще разгледаме уникалните характеристики на всеки тип форма, за да разкрием кой дизайн е най-подходящ за различни приложения.

Сравнение между цилиндрични и призматични литиеви батерии

1. Форма на батерията: Квадратните батерии могат да бъдат проектирани в произволен размер, за разлика от цилиндрични батерии .

2. Производителност при зареждане/разреждане: Поради ограниченията на процеса на заваряване на множество табове при цилиндричните батерии, производителността им при високи токове е малко по-лоша в сравнение с призматичните батерии с много табове.

3. Платформа за разреждане: Литиевите батерии, използващи едни и същи материали за положителния и отрицателния електрод и електролит, теоретично трябва да имат една и съща платформа за разреждане, но платформата за разреждане на правоъгълните литиеви батерии е леко по-висока.

4. Качество на продукта: Производственият процес на цилиндрични батерии е относително зрял, вероятността от дефекти при вторично рязане на електродните ленти е ниска, а процесът на навиване е зрял и високостепенно автоматизиран. Процесът на наслагване все още се извършва полу-ръчно, което оказва неблагоприятно влияние върху качеството на батериите.

5. Заваряване на електроди: Електродите на цилиндричните батерии се заваряват по-лесно в сравнение с тези на правоъгълните литиеви батерии; електродите на правоъгълните литиеви батерии са склонни към лошо заваряване, което влияе на качеството на батериите.

6. Сглобяване на пакета: Цилиндричните батерии са по-лесни за използване, така че технологията за опаковане е проста и отвеждането на топлината е добро; при опаковане на правоъгълни литиеви батерии трябва да се реши проблемът с отвеждането на топлината.

7. Структурни характеристики: Химичната активност в ъглите на правоъгълните литиеви батерии е сравнително слаба, а плътността на енергията на батерията е склонна да намалява при дълготрайна употреба, което води до по-кратък живот на батерията.

 

Сравнение между цилиндрични литиеви батерии и батерии в торбички

1. Батериите с меко опаковане имат по-добри показатели за безопасност. Те са опаковани в алуминиево-пластмасова фолиа. В случай на проблем с безопасността обикновено се набъбват или пукат, за разлика от клетките в стоманени или алуминиеви кутии, които могат да експлодират. По отношение на безопасността те са по-добри от цилиндричните литиеви батерии.

2. Батериите с мек пакет са сравнително леки, като тежат 40% по-малко от стоманени литиеви батерии със същия капацитет и 20% по-малко от цилиндрични алуминиеви литиеви батерии; те също имат по-ниско вътрешно съпротивление, което значително намалява саморазреждането.

3. Плик-батериите предлагат превъзходна циклична производителност и по-дълъг живот на цикъла, като показват с 4% до 7% по-малко деградация след 100 цикъла в сравнение с цилиндрични алуминиеви батерии.

4. Плик-батериите осигуряват и по-голяма гъвкавост при дизайна, позволявайки различни форми и по-тънки конструкции, и могат да се персонализират според специфичните нужди на клиентите, което дава възможност за разработване на нови модели на елементи. Цилиндричните литиеви батерии, от своя страна, не притежават тези предимства.

5. В сравнение с цилиндричните литиеви батерии, торбичковите елементи имат недостатъци като по-лоша последователност, по-висока цена и по-голяма склонност към изтичане. По-високата цена може да бъде преодоляна чрез производство в големи мащаби, докато изтичането може да бъде намалено чрез подобряване на качеството на алуминиево-пластмасовата фолия.