Защо литиевите батерии най-често са цилиндрични или призматични? Коя е по-добра: цилиндричната или призматичната литиева батерия?

Формовият дизайн на литиевите батерии (цилиндричен, призматичен, бутонен и др.) е всеобхватно отражение на техния потенциал, производствените процеси и приложните сценарии. Цилиндричните и призматичните литиеви батерии са станали доминиращи, защото те предлагат предимства относно технологичната зрелост, производствените процеси, производителността и приложните сценарии.

1. Защо литиевите батерии в основата си са цилиндрични или призматични?

(1) Висока технологична зрелост

• Цилиндрични батерии : Цилиндричните батерии (например, 18650) бяха първият вид литиеви батерии, които бяха комерциализирани на голяма мащаб. Те разполагат с зрели производствени процеси, високи нива на автоматизация и добра последователност.

• Призматични батерии : Прismatic батерии са широко използвани в потребителските електронни устройства (като мобилни телефони и лаптопи). Процесите за техното производство са били оптимизирани през годините и са технологично зрели.

(2) Прости производствени процеси

• Цилиндрични батерии : Процесът на намотване на електродите за цилиндричните батерии е прост, което ги прави подходящи за масово производство. Освен това, металните огледали са лесни за производство.

• Призматични батерии : Прismatic батерии използват гъвкави процеси за струпване или намотване на електродите. Те разполагат с метални огледала, които осигуряват устойчиви конструкции.

(3) Отлична производителност

• Цилиндрични батерии : Цилиндричните батерии имат висока механична прочност и добра отipation на топлина, което ги прави подходящи за приложения с висока мощност.

• Призматични батерии : Плоските батерии имат висок процент използване на пространството и енергийна плътност, което ги прави подходящи за компактни устройства.

(4) Широк диапазон на приложения

• Цилиндрични батерии : Цилиндричните батерии се използват широко в електрически автомобили, силови инструменти, системи за съхраняване на енергия и други области.

• Призматични батерии : Плоските батерии заемат важна позиция в потребителската електроника, електрическите автомобили, системите за съхраняване на енергия и други области.

2. Цилиндрични литиеви батерии спрямо плинфовидни литиеви батерии: сравнение на предимства и недостатъци

(1) Цилиндрични литиеви батерии

• Предимства :

  1. Зрела производствена процеса : Висока степен на автоматизация, добра съвместимост и подходящи за масово производство.

  2. Висока механична сила : Металната огледална кутия осигурява силна устойчивост към удара и вибрацията, подобрявайки безопасността.

  3. Добра дисипация на топлина : Цилиндричният дизайн увеличава площта на повърхнината, което позволява равномерно разпределение на топлината и ефективно охлаждане.

  4. Лесно за комбиниране : Те могат да бъдат гъвкаво подредени последователно или паралелно, за да се образуват батерейни пакети, което ги прави подходящи за приложения с висока мощност.

• Недостатъци :

  1. Ниска използваност на пространството : Презапи между батериите при сграждането на пакети намаляват общата енергийна щъмпост.

  2. По-голяма тегловина : Металната ограда добавя тегло, което не е идеално за лекодесен дизайн.

  3. Ограничения по форма : Цилиндричната форма може да не се придържа добре към пространствените изисквания на някои специализирани устройства.

(2) Призматични литийови батерии

• Предимства :

  1. Висок процент на използване на пространството : Прismatic батерейки могат да бъдат компактно упаковани, намалявайки празнините в батерейния блок и увеличавайки общата енергийна щъмност.

  2. Гъвкав дизайн : Размерите и формите могат да се приспособяват според специфичните изисквания на устройството, предлагайки добра адаптивност.

  3. Стабилен строеж : Металната ограда осигурява добро механическо здраве и перформанс при термено управление.

  4. Лесно модуларизиране : Подходящи за модуларен дизайн, облекчавайки интеграцията на големи батерейни блокове.

• Недостатъци :

  1. Сложен производствен процес : Повишени изисквания за производствения процес, трудно е да се осигури последователност, и по-високи разходи.

  2. По-лошо от逶ание на топлина : По-малка повърхностна площ води до концентрирана топлина, което изисква допълнителни системи за управление на топлината.

  3. По-голяма тегловина : Металната огледална добавя тегло, което има някакво влияние върху лековезния дизайн.

3. Цилиндрични литиеви батерии срещу пълнолитиеви батерии: коя е по-добра?

(1) От гледна точка на приложението

• Цилиндрични батерии : Подходящи за приложения с висока мощност и висока последователност, като електрични автомобили, електроинструменти и системи за съхраняване на енергия.

• Призматични батерии : Подходящи за приложения с ограничено пространство и изисквания за висока енергийна плътност, като потребителски електроника, електрични автомобили и системи за съхраняване на енергия.

(2) От гледна точка на производителността

• Цилиндрични батерии : Висока механична прочност и добра дисипация на топлина, подходяща за изход с висока мощност.

• Призматични батерии : Висока енергийна щъкност и високо използване на пространството, подходящи за компактни устройства.

(3) От гледна точка на производствените процеси

• Цилиндрични батерии : Зрели производствени процеси, подходящи за масово производство.

• Призматични батерии : Сложни производствени процеси, но гъвкав дизайн, подходящ за персонализирани нужди.

(4) От гледна точка на бъдещите тенденции

• Цилиндрични батерии : Голямоформатните цилиндрични батерии (като Tesla 4680) комбинират високата последователност на цилиндричните батерии с високата енергийна плътност на призматичните батерии и се очаква да станат доминиращи в бъдеще.

• Призматични батерии : С развитието на технологията CTP (Cell to Pack), предимствата на призматичните батерии във车联网 отношение на енергийна плътност и цена ще бъдат още повече подчертани.

Обобщение

• Цилиндрични литиеви батерии : Подходящи за приложения с висока мощност и висока последователност, с matures производствени процеси и добър отвод на топлина, но с по-нисък пространствен ефективност.

• Призматични литиеви батерии : Подходящи за приложения с ограничени пространствени изисквания и високи изисквания към енергийната плътност, с гъвкав дизайн, но с комплексни производствени процеси и по-лоша дисипация на топлина.

Кое е по-добре? Няма абсолютна превъзходство илиinferiority. Изборът между цилиндрични и призматични литиеви батерии зависи от конкретния приложителен сценарий и изисквания:

• Ако се изисква висока мощност и добра дисипация на топлина, цилиндричните батерии са по-добър избор.

• Ако се изисква висока енергийна плътност и компактен дизайн, призматичните батерии са по-преимуществени.

В бъдещето, с развитието на големи формати цилиндрични батерии и технологията CTP, както цилиндричните, така и призматичните литийови батерии ще продължат да играят важни роли в своите специфични области на експертност.