बेलनाकार बनाम प्रिज्मीय बनाम पाउच: कौन सी लिथियम बैटरी सर्वश्रेष्ठ है?

आपकी जेब में रखे स्मार्टफोन से लेकर आपके गैराज में खड़ी इलेक्ट्रिक वाहन तक, लिथियम-आयन बैटरियाँ हमारी बिजलीकृत दुनिया की चुपचाप काम करने वाली ताकत हैं। लेकिन क्या आपने कभी उनके आकार के गहरे प्रभाव पर विचार किया है? बेलनाकार, प्रिज्मैटिक या पाउच बैटरी के बीच चयन केवल इस बात के बारे में नहीं है कि यह कैसे फिट होती है; यह ऊर्जा घनत्व, ऊष्मा प्रबंधन, सुरक्षा और लागत को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग निर्णय है। इस विस्तृत विश्लेषण में, हम प्रत्येक आकार के अद्वितीय गुणों को समझेंगे ताकि यह पता लगाया जा सके कि विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए कौन सा डिज़ाइन सर्वश्रेष्ठ है।

बेलनाकार और प्रिज्मैटिक लिथियम बैटरियों की तुलना

1. बैटरी का आकार: वर्ग बैटरी को किसी भी आकार में डिज़ाइन किया जा सकता है, जबकि बेलनाकार बैटरीज़ .

2. दर प्रदर्शन: बेलनाकार बैटरियों में बहु-टैब वेल्डिंग प्रक्रिया की सीमाओं के कारण, दर प्रदर्शन प्रिज्मैटिक बहु-टैब बैटरियों की तुलना में थोड़ा कमजोर होता है।

3. डिस्चार्ज प्लेटफॉर्म: समान धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने वाली लिथियम बैटरियों के सैद्धांतिक रूप से समान डिस्चार्ज प्लेटफॉर्म होने चाहिए, लेकिन वर्गाकार लिथियम बैटरियों का डिस्चार्ज प्लेटफॉर्म थोड़ा अधिक होता है।

4. उत्पाद गुणवत्ता: बेलनाकार बैटरियों की निर्माण प्रक्रिया अपेक्षाकृत परिपक्व है, इलेक्ट्रोड शीट्स में द्वितीयक कटिंग दोष की संभावना कम है, और वाइंडिंग प्रक्रिया परिपक्व और अत्यधिक स्वचालित है। स्टैकिंग प्रक्रिया अभी भी आधी-आधी मशीनी तरीके से की जाती है, जिसका बैटरी की गुणवत्ता पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है।

5. इलेक्ट्रोड वेल्डिंग: बेलनाकार बैटरी के इलेक्ट्रोड को वर्गाकार लिथियम बैटरी के इलेक्ट्रोड की तुलना में वेल्ड करना आसान होता है; वर्गाकार लिथियम बैटरी के इलेक्ट्रोड में खराब वेल्डिंग होने की संभावना रहती है, जिससे बैटरी की गुणवत्ता प्रभावित होती है।

6. पैक असेंबली: बेलनाकार बैटरियों का उपयोग करना आसान होता है, इसलिए पैकिंग तकनीक सरल होती है और ऊष्मा अपव्यय अच्छा होता है; जब वर्गाकार लिथियम बैटरियों को पैक किया जाता है, तो ऊष्मा अपव्यय की समस्या को हल करने की आवश्यकता होती है।

7. संरचनात्मक विशेषताएँ: वर्गाकार लिथियम बैटरियों के कोनों पर रासायनिक गतिविधि अपेक्षाकृत कमजोर होती है, और लंबे समय तक उपयोग करने पर बैटरी की ऊर्जा घनत्व में कमी आने की संभावना होती है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी का जीवन कम हो जाता है।

 

बेलनाकार लिथियम बैटरियों और पाउच लिथियम बैटरियों की तुलना

1. सॉफ्ट-पैक बैटरियों में सुरक्षा प्रदर्शन बेहतर होता है। सॉफ्ट-पैक बैटरियों को एल्युमीनियम-प्लास्टिक फिल्म में पैक किया जाता है। सुरक्षा संबंधी समस्या होने की स्थिति में, सॉफ्ट-पैक बैटरियाँ आमतौर पर फूल जाती हैं या दरार जाती हैं, जबकि स्टील केस या एल्युमीनियम केस वाली बैटरियों में विस्फोट हो सकता है। सुरक्षा प्रदर्शन के मामले में, ये बेलनाकार लिथियम बैटरियों से बेहतर होती हैं।

2. सॉफ्ट-पैक बैटरियाँ अपेक्षाकृत हल्की होती हैं, जो समान क्षमता वाली स्टील-केस वाली लिथियम बैटरियों की तुलना में 40% हल्की होती हैं और बेलनाकार एल्युमीनियम-केस वाली लिथियम बैटरियों की तुलना में 20% हल्की होती हैं; इनका आंतरिक प्रतिरोध भी कम होता है, जिससे स्व-निर्वहन में काफी कमी आती है।

3. पाउच बैटरियों में उत्कृष्ट चक्र प्रदर्शन और लंबे चक्र जीवन की विशेषता होती है, जो 100 चक्रों के बाद बेलनाकार एल्युमीनियम-केस वाली बैटरियों की तुलना में 4% से 7% कम क्षरण दर्शाती हैं।

4. पाउच बैटरियाँ डिज़ाइन में अधिक लचीलापन भी प्रदान करती हैं, जिससे विभिन्न आकृतियाँ और पतले डिज़ाइन संभव होते हैं, और विशिष्ट ग्राहक आवश्यकताओं के अनुरूप अनुकूलित किया जा सकता है, नए सेल मॉडल विकसित करने की सुविधा प्रदान करते हैं। दूसरी ओर, बेलनाकार लिथियम बैटरियों में ये लाभ नहीं होते हैं।

5. बेलनाकार लिथियम बैटरियों की तुलना में, पाउच सेल में खराब स्थिरता, अधिक लागत और रिसाव के प्रति अधिक संवेदनशीलता जैसे नुकसान होते हैं। बड़े पैमाने पर उत्पादन के माध्यम से उच्च लागत की समस्या को हल किया जा सकता है, जबकि एल्युमीनियम-प्लास्टिक फिल्म की गुणवत्ता में सुधार करके रिसाव को कम किया जा सकता है।