גלילי לעומת פריזמטי לעומת פאוץ': איזה סוללת ליתיום שולטת?

מהטלפון החכם בכיס שלך ועד לרכב החשמלי בעמדת החנייה, סוללות ליתיום-יון הן הכוחות הנעלמים של העולם החשמלי שלנו. אבל האם אי פעם שמת לב להשפעה העמוקה של הצורה שלהן? הבחירה בין סוללה צילינדרית, פריזמטית או בסגנון 'פוצ' אינה רק עניין של התאמה מרחבי; זו החלטה מהנדסת קריטית שמשפיעה על צפיפות האנרגיה, ניהול חום, ביטחון ועלות. בסקירה המפורטת הזו, נבחן את התכונות הייחודיות של כל צורת סוללה כדי לחשוף איזו עיצוב מתגונן כמושל עבור יישומים שונים.

השוואה בין סוללות ליתיום צילינדריות ופריזמטיות

1. צורת הסוללה: סוללות ריבועיות יכולות להיות מעוצבות בכל גודל, בניגוד בתי כוח צילינדריים .

2. ביצועי קצב: בשל מגבלות תהליך הלחמה של טאבים מרובים בסוללות צילינדריות, ביצועי הקצב הם פחות טובים באופן קל מאלו של סוללות פריזמטיות עם טאבים מרובים.

3. פלטפורמת פריקה: סוללות ליתיום המשתמשות בחומרים זהים של אלקטרודות חיוביות ושליליות ואלקטרוליטים אמורות להיות בעלות פלטפורמת פריקה זהה, אך פלטפורמת הפריקה של סוללות ליתיום מרובעות גבוהה מעט יותר.

4. איכות המוצר: תהליך הייצור של סוללות גלגלתיות בשל יחסית, הסיכון לפגמים חיצוניים בדפי האלקטרודה נמוך, ותהליך הلف הוא בשל ומאווטטם במידה גבוהה. לעומת זאת, תהליך ההטמנה עדיין מתבצע באופן חצי ידני, מה שמשפיע לרעה על איכות הסוללה.

5. ריתוך אלקטרודות: ריתוך אלקטרודות בסוללות גלגלתיות קל יותר מאשר בסוללות ליתיום מרובעות; באלו האחרונות קיים נטייה לריתוך לקוי, מה שמשפיע על איכות הסוללה.

6. איסוף חבילות: סוללות גליליות קלות יותר לשימוש, לכן טכנולוגיית האריזה פשוטה ופיזור החום טוב; באיסוף סוללות ליתיום מרובעות, יש לפתור את בעיית פיזור החום.

7. תכונות מבניות: הפעילות הכימית בפינות של סוללות ליתיום מרובעות יחסית נמוכה, וצפיפות האנרגיה של הסוללה נוטה לקטון עם שימוש ממושך, מה שגורם לחיים קצרים יותר של הסוללה.

 

השוואה בין סוללות ליתיום גליליות לבין סוללות ליתיום דוקס

1. לבטאות רכות יש ביצועים טובים יותר ביחס לבטיחות. לבטאות רכות מארוזות בסרט אלומיניום-פלסטיק. במקרה של בעיה ביטחונית, לרוב הלבטאות רכות יתנפחו או יתפרצו, בניגוד לתאים בכיסוי פלדי או אלומיניום שעלולים להתפוצץ. מבחינת ביצועי בטיחות, הן עולות על הסוללות הליתיום הגליליות.

2. סוללות דפק ניילון יחסית קלות, עם משקל הנמוך ב-40% מסוללות ליתיום בס vỏ נירוסטה שלאותה קיבולת וב-20% מסוללות ליתיום צילינדריות בכיסוי אלומיניום; יש להן גם התנגדות פנימית נמוכה יותר, מה שמפחית משמעותית את הטעינה העצמית.

3. לסוללות דפק ניילון יש ביצועי מחזור טובים יותר וחיים ארוכים יותר, עם ירידה של 4% עד 7% פחות לאחר 100 מחזורים בהשוואה לסוללות צילינדריות בכיסוי אלומיניום.

4. לסוללות דפק ניילון יש גם גמישות עיצובית גדולה יותר, שמאפשרת צורות שונות ועיצובים דקים יותר, וניתן להתאים אותן לצרכים ספציפיים של לקוחות, מה שמאפשר פיתוח מודלי תאים חדשים. לעומת זאת, לסוללות ליתיום צילינדריות אין יתרונות אלו.

5. בהשוואה לסוללות ליתיום צילינדריות, לתאים מסוג פאצ' יש חסרונות כמו עקביות ירודה יותר, עלות גבוהה יותר ורגישות רבה יותר לדליפה. את העלות הגבוהה יותר ניתן לפתור באמצעות ייצור בקנה מידה גדול, בעוד שדליפה יכולה להימנע על ידי שיפור איכות סרט האלומיניום-פלסטיק.