Cilindrisch, prismatisch of zakje: welke lithiumbatterij is superieur?

Van de smartphone in uw zak tot het elektrische voertuig in uw garage: lithium-ionbatterijen zijn de onzichtbare krachtpatsers van onze geëlektrificeerde wereld. Maar hebt u ooit stilgestaan bij de diepgaande invloed van hun vorm? De keuze tussen een cilindrische, prismatische of zakvormige batterij gaat niet alleen over hoe deze past; het is een cruciale technische beslissing die van invloed is op energiedichtheid, warmtebeheer, veiligheid en kosten. In deze diepgaande analyse ontleden we de unieke kenmerken van elk formfactor om te onthullen welk ontwerp superieur is voor verschillende toepassingen.

Vergelijking van cilindervormige en prismatische lithiumbatterijen

1. Batterijvorm: Vierkante batterijen kunnen in elke gewenste maat worden ontworpen, in tegenstelling tot cilindrische batterijen .

2. Stroomvermogen: Vanwege de beperkingen van het lasproces voor meerdere aansluitpunten in cilindervormige batterijen, is het stroomvermogen iets minder goed dan dat van prismatische batterijen met meerdere aansluitpunten.

3. Ontladingsplatform: Lithiumbatterijen die dezelfde positieve en negatieve elektrodematerialen en elektrolyten gebruiken, zouden theoretisch hetzelfde ontladingsplatform moeten hebben, maar het ontladingsplatform van rechthoekige lithiumbatterijen is iets hoger.

4. Productkwaliteit: Het productieproces van cilindrische batterijen is relatief geavanceerd, de kans op secundaire snijfouten in de elektrodebladen is laag, en het windingproces is geavanceerd en hooggeautomatiseerd. Het stapelproces wordt nog steeds gedeeltelijk handmatig uitgevoerd, wat een nadelig effect heeft op de batterijkwaliteit.

5. Elektrodelaswerkzaamheden: De elektroden van cilindrische batterijen zijn gemakkelijker te lassen dan die van rechthoekige lithiumbatterijen; bij elektroden van rechthoekige lithiumbatterijen komt slechte laskwaliteit vaker voor, wat de batterijkwaliteit beïnvloedt.

6. Pakketassemblage: Cilindrische batterijen zijn gemakkelijker in gebruik, waardoor de verpakkings technologie eenvoudig is en de warmteafvoer goed is; bij het verpakken van vierkante lithiumbatterijen moet het probleem van warmteafvoer worden opgelost.

7. Structurele kenmerken: De chemische activiteit aan de hoeken van vierkante lithiumbatterijen is relatief laag, en de energiedichtheid van de batterij neigt bij langdurig gebruik te verminderen, wat resulteert in een kortere levensduur van de batterij.

 

Vergelijking van cilindrische lithiumbatterijen en zakvormige lithiumbatterijen

1. Softpack-batterijen hebben een betere veiligheidsprestatie. Softpack-batterijen zijn verpakt in aluminium-plastic folie. In geval van een veiligheidsprobleem zullen softpack-batterijen over het algemeen opzwellen en barsten, in tegenstelling tot stalen of aluminium behuizingen die kunnen exploderen. Wat betreft veiligheidsprestaties zijn ze superieur aan cilindrische lithiumbatterijen.

2. Softpack-batterijen zijn relatief licht van gewicht, met 40% minder gewicht dan stalen lithiumbatterijen met dezelfde capaciteit en 20% minder dan cilindervormige aluminium-omhulde lithiumbatterijen; ze hebben ook een lagere interne weerstand, wat zelfontlading aanzienlijk verlaagt.

3. Zakkelijke batterijen bieden superieure cyclische prestaties en een langere levensduur, met 4% tot 7% minder achteruitgang na 100 cycli in vergelijking met cilindervormige aluminium-omhulde batterijen.

4. Zakkelijke batterijen bieden ook grotere ontwerpvrijheid, waardoor diverse vormen en dunner ontwerp mogelijk zijn, en kunnen worden aangepast aan specifieke klantbehoeften, wat de ontwikkeling van nieuwe celmodellen mogelijk maakt. Cilindervormige lithiumbatterijen beschikken niet over deze voordelen.

5. In vergelijking met cilindrische lithiumbatterijen hebben zakcellen nadelen zoals een slechtere consistentie, hogere kosten en een grotere gevoeligheid voor lekkage. De hogere kosten kunnen worden verholpen door massaproductie, terwijl lekkage kan worden verminderd door de kwaliteit van de aluminium-plastic film te verbeteren.