Sylinteri- vs. prisma- vs. pussisolu: Kumpi litiumakku on hallitsevin?

Älypuhelimestasi sähköautoon litiumioniakut ovat hiljaisia työmuurahaisia sähköistetyssä maailmassamme. Mutta oletko koskaan miettinyt niiden muodon syvällistä vaikutusta? Sylinterimäisen, prismatisen tai pussimaisen akun valinta ei ole vain siitä, miten se sopii paikalleen; se on kriittinen tekninen päätös, joka vaikuttaa energiatiheyteen, lämmönhallintaan, turvallisuuteen ja hintaan. Tässä syvällisessä tarkastelussa puremme esiin kunkin muototyypin ainutlaatuiset ominaisuudet ja paljastamme, mikä rakenne hallitsee eri sovelluksissa.

Sylinterimäisten ja prismatisten litiumakkujen vertailu

1. Akun muoto: Neliöakkuja voidaan suunnitella mihin tahansa kokoon, toisin kuin sylinteriset akut .

2. Tehostusominaisuudet: Monipistehitsauksen prosessirajoitteiden vuoksi sylinterimäisten akkujen tehonsiirtokyky on hieman heikompi kuin prismatisten monipistehitsattujen akkujen.

3. Purkautumisalusta: Litiumakut, jotka käyttävät samoja positiivisia ja negatiivisia elektrodimateriaaleja sekä elektrolyyttejä, pitäisi teoriassa omaa sama purkautumisalustan, mutta neliömuotoisten litiumakkujen purkautumisalusta on hieman korkeampi.

4. Tuotelaatu: Sylinterimäisten akkujen valmistusprosessi on suhteellisen kypsä, elektrodivyöhykkeiden toissijaisen leikkausvirheen todennäköisyys on alhainen, ja kieritysprosessi on kypsä ja erittäin automatisoitu. Pinottu prosessi toteutetaan edelleen puoliksi manuaalisesti, mikä vaikuttaa akun laatuun haitallisesti.

5. Elektrodien hitsaus: Sylinterimäisten akkujen elektrodeihin on helpompi hitsata kuin neliömuotoisten litiumakkujen elektrodeihin; neliömuotoisten litiumakkujen elektrodit ovat alttiita huonolle hitsaukselle, mikä vaikuttaa akun laatuun.

6. Pakkauksen kokoaminen: Sylinterimaisia akkuja on helpompi käyttää, joten pakkausteknologia on yksinkertainen ja lämmönhajotus hyvä; neliöakkuja pakatessa lämmönhajotusongelma täytyy ratkaista.

7. Rakenteelliset ominaisuudet: Neliöakun kulmissa kemiallinen aktiivisuus on suhteellisen heikkoa, ja akun energiatiheys on altis heikkenemään pitkän käytön aikana, mikä johtaa lyhyempään akun elinikään.

 

Sylinterimaisen litiumakun ja pussiakun vertailu

1. Peittokoteloisten akkujen turvallisuusominaisuudet ovat paremmat. Peittokotelot on pakattu alumiini-muovikalvoon. Turvallisuusongelman sattuessa peittokotelot yleensä pullistuvat ja halkeavat, toisin kuin teräs- tai alumiinikoteloiset solut, jotka voivat räjähtää. Turvallisuusominaisuuksiltaan ne ovat paremmat kuin sylinterimaiset litiumakut.

2. Peittoparistot ovat suhteellisen kevyitä, ja ne painavat 40 % vähemmän kuin samankokoiset teräskuoriset litiumparistot ja 20 % vähemmän kuin lieriömuotoiset alumiinikuoriset litiumparistot; niillä on myös alhaisempi sisäinen resistanssi, mikä vähentää merkittävästi itsepurkautumista.

3. Pussiparistot tarjoavat paremman syklisuojausominaisuuden ja pidemmän sykliiän, ja niissä esiintyy 4–7 % vähemmän heikkenemistä 100 syklin jälkeen verrattuna lieriökuoroisiin alumiiniparistoihin.

4. Pussiparistot tarjoavat myös suurempaa suunnittelujoustavuutta, mahdollistaen erilaisia muotoja ja ohuempia ratkaisuja, ja niitä voidaan räätälöidä täyttämään asiakkaiden tietyt vaatimukset, mikä mahdollistaa uusien kennojen mallien kehittämisen. Lieriömuotoisilla litiumparistoilla puolestaan ei ole näitä etuja.

5. Sylinterimäisiin litiumakkuihin verrattuna pussisolut kärsivät haittapuolista, kuten huonommasta yhdenmukaisuudesta, korkeammasta hinnasta ja vuotovertaisuudesta. Korkeampi hinta voidaan ratkaista suurten tuotantomäärien avulla, ja vuotamista voidaan vähentää parantamalla alumiini-muovi-kalvon laatua.