چرا باتری‌های با نرخ بالا عموماً فناوری جمع‌آوری را انتخاب می‌کنند؟

باتری‌های میزان بالا (مانند باتری‌های قدرتمند، باتری‌های شارژ سریع و غیره) نیاز دارند در حین شارژ و دیس‌شارژ جریان بالا، کارایی بالا، پایداری و ایمنی را حفظ کنند. بنابراین، آنها نیازمند مقررات تولید بیشتری هستند. در حال حاضر، کاربرد فناوری پشته‌بندی در باتری‌های میزان بالا همچون گسترده‌تر می‌شود و به تدریج فرآیند سنتی پیچش را جایگزین می‌کند. پس، چرا باتری‌های میزان بالا به فناوری پشته‌بندی مایل‌تر هستند؟

۱ مسیر جریان کوتاه‌تر و مقاومت داخلی کمتر

در حین شارژ و دیس‌شارژ میزان بالا، باتری‌ها نیاز دارند جریان‌های بالاتری را مدیریت کنند و طول مسیر جریان مستقیماً بر مقاومت داخلی و تولید گرما تأثیر می‌گذارد.

• فرآیند پیچش : جریان باید در طول صفحه الکترود حرکت کند، که منجر می‌شود به مسیری طولانی‌تر، مقاومت داخلی بیشتر و از دست دادن انرژی و تولید گرما بیشتر تحت جریان بالا.

• فرآیند قرار دادن : صفحات الکترود مثبت و منفی به صورت موازی قرار می‌گیرند و جریان فقط نیاز به عبور عمودی از ضخامت صفحات الکترود دارد. این موضوع منجر می‌شود به مسیر کوتاه‌تر، مقاومت داخلی کمتر و مناسب‌تر برای شارژ و دیشارژ با نرخ بالا.

انرژی خاص بیشتر و استفاده بهتر از فضا

چگالی انرژی باتری به صورت مستقیم بر روی محدوده و عملکرد آن تأثیر می‌گذارد و فرآیند پشته‌بندی در استفاده از فضا مزیت بیشتری دارد.

• فرآیند پیچش : یک حفره در مرکز سلول شکل می‌گیرد که منجر به ضایعات فضا و چگالی انرژی محدود می‌شود.

• فرآیند قرار دادن : برگ‌های الکترود به طور مرتب بدون حفره مرکزی پشته‌بندی می‌شوند، که منجر به استفاده بهتر از فضا و افزایش چگالی انرژی به میزان ۵٪-۱۰٪ می‌شود.

۳ استحکام مکانیکی و گرمایی بهتر

باتری‌های با نرخ بالا در حین شارژ و ریچارژ گسترش و گرما زیادی تولید می‌کنند و فرآیند پشته‌بندی می‌تواند به نحوه بهتری این مشکلات را حل کند.

• توزیع استرس یکنواخت : ساختار پشته‌ای موجب توزیع یکنواخت استرس بر روی صفحات الکترود می‌شود، که این موضوع به کاهش تغییر شکل یا خم شدن جداساز ناشی از گسترش نامنظم کمک می‌کند.

• دissipation حرارت بهتر : گرما به طور یکنواخت‌تری توزیع می‌شود و از بخار شدن محلی جلوگیری می‌کند و امنیت را افزایش می‌دهد.

چرخه عمر بلندتر

باتری‌های با درجه بالا در حین شارژ و دیس‌شارژ جریان بالا مکرر میل به شيخ شدن سریع‌تر دارند و فرآیند پشته‌بندی کمک می‌کند عمر آنها را افزایش دهد.

• کاهش زیاد تر شدن فساد واسطه : ساختار پشت سازی کاهش مواد فعال ناشی از خم شدن برگه های الکترود را کاهش می دهد، که منجر به افزایش 10٪ تا 20٪ در طول عمر چرخه نسبت به فرآیند پیچش می شود.

5 سازگاری با طراحی باتری های سفارشی و اندازه بزرگ

با حرکت باتری ها به سمت اندازه های بزرگ تر و سفارشی، فرآیند پشت سازی انعطاف پذیری بیشتری ارائه می دهد.

• فرآیند پیچش : سلول های بزرگ اندازه میل به تغییر شکل دارند، که عملکرد را تحت تأثیر قرار می دهد.

• فرآیند قرار دادن : می‌تواند به باتری‌های بلاد، باتری‌های سفارشی و طرح‌های دیگر تنظیم شود تا نیازهای مختلف سناریوهای کاربردی را برآورده کند.

6 چالش فناوری پشته‌بندی

هر چند که مزایای آشکاری دارد، فرآیند پشته‌بندی نیز چندین چالش ارائه می‌دهد:

• کارایی کمتر در تولید : پشته‌بندی نیازمند هماهنگی دقیق است، که منجر می‌شود سرعت تولید نسبت به پیچش کاهش یابد.

• هزینه تجهیزات بیشتر : دستگاه‌های پیچ‌کاری نسبت به تجهیزات فیل کردن پیچیده‌تر هستند، که منجر به سرمایه اولیه بیشتر می‌شود.

با این حال، با توسعه فناوری‌هایی مانند برش لیزر و استکرهاي سریع، کارایی تولید فرآیند پیچ‌کاری در حال بهبود است و کاربرد آن در باتری‌های نرخ بالا در آینده بیشتر خواهد شد.

خلاصه

دلایل اصلی انتخاب فناوری پیچ‌کاری برای باتری‌های نرخ بالا عبارتند از مقاومت کمتر، چگالی انرژی بیشتر، پایداری بهتر و طول عمر چرخه بیشتر هر چند کارایی تولید در حال حاضر هنوز یک چالش است، اما با پیشرفت فناوری، فرآیند جمع‌آوری مورد انتظار است که به گزینه اصلی برای باتری‌های با نرخ بالا، به ویژه در زمینه‌های خودروهای الکتریکی و ذخیره‌سازی انرژی سطح بالا، تبدیل شود.