Waarom zijn lithiumbatterijen voornamelijk cilindrisch of prisma-vormig? Wat is beter: cilindrische of prisma-vormige lithiumbatterijen?

De vormontwerp van lithiumbatterijen (cilindrisch, prisma, knopvormig, enz.) is een alomvattende weerspiegeling van hun prestaties, productieprocessen en toepassingsscenario's. Cilindrische en prisma lithiumbatterijen zijn mainstream geworden omdat ze elk voordelen bieden op het gebied van technologische volwassenheid, productieprocessen, prestaties en toepassingsscenario's.

1. Waarom zijn lithiumbatterijen voornamelijk cilindrisch of prisma?

(1) Hoge technologische volwassenheid

• Cilindrische batterijen : Cylindrische batterijen (zoals de 18650) waren het eerste type lithiumbatterijen dat op grote schaal werd gecommercialiseerd. Ze hebben volwassen productieprocessen, een hoge mate van automatisering en goede consistentie.

• Prisma-batterijen : Prisma-batterijen worden breed gebruikt in consumentenelektronica (zoals mobiele telefoons en laptops). Hun productieprocessen zijn over de jaren geoptimaliseerd en technologisch volwassen.

(2) Eenvoudige productieprocessen

• Cilindrische batterijen : Het wikkeldraadproces voor cylindrische batterijen is eenvoudig, waardoor ze geschikt zijn voor massa-productie. Bovendien zijn de metalen huizen gemakkelijk te produceren.

• Prisma-batterijen : Prisma-batterijen gebruiken flexibele stapel- of windingelektrodeprocessen. Ze hebben metalen huizen die stabiele structuren bieden.

(3) Uitmuntende Prestaties

• Cilindrische batterijen : Cilinderbatterijen hebben een hoge mechanische sterkte en goede warmteafscheiding, waardoor ze geschikt zijn voor hoogvermogensapplicaties.

• Prisma-batterijen : Prisma-batterijen hebben een hoge ruimtegebruiksefficiëntie en energiedichtheid, waardoor ze geschikt zijn voor compacte apparaten.

(4) Brede Toepassingsgebieden

• Cilindrische batterijen : Cilindrische batterijen worden breed toegepast in elektrische voertuigen, krachtensgereedschappen, energieopslagsystemen en andere gebieden.

• Prisma-batterijen : Prisma-batterijen nemen een belangrijke plaats in in consumentenelektronica, elektrische voertuigen, energieopslagsystemen en andere velden.

2. Cilindrische Lithiumbatterijen vs. Prisma Lithiumbatterijen: Voor- en nadelen vergelijking

(1) Cilindrische Lithiumbatterijen

• Voordelen :

  1. Volwassen productieproces : Hoog graad van automatisering, goede consistentie en geschikt voor massa-productie.

  2. Hoge mechanische sterkte : De metalen behuizing biedt sterke weerstand tegen schokken en trillingen, wat de veiligheid verbetert.

  3. Goede Warmteafscheiding : De cilindrische vorm verhoogt het oppervlak, waardoor er een gelijkmatige warmteverdeling en efficiënte koeling plaatsvindt.

  4. Gemakkelijk te combineren : Ze kunnen flexibel in serie of parallel worden gerangschikt om accupakketten te vormen, waardoor ze geschikt zijn voor hoogvermogensapplicaties.

• Nadelen :

  1. Lage ruimtegebruik : Gaten tussen de batterijen bij het samenstellen van pakken verlagen de totale energiedichtheid.

  2. Hoger gewicht : De metalen behuizing voegt gewicht toe, wat niet ideaal is voor een lichtgewichtontwerp.

  3. Vormbeperkingen : De cilindrische vorm past mogelijk niet goed bij de ruimtevereisten van bepaalde gespecialiseerde apparaten.

(2) Prisma-lijstjummers

• Voordelen :

  1. Hoge ruimtegebruik : Prisma-batterijen kunnen dicht op elkaar worden gepakt, wat de leemtes binnen het batterijpakket vermindert en het geheel energiedichtheid verhoogt.

  2. Flexibel ontwerp : Afmetingen en vormen kunnen worden aangepast aan specifieke apparaatvereisten, waardoor een sterke aanpassingsvatbaarheid wordt geboden.

  3. Stabiele Structuur : Het metaalkastje biedt goede mechanische sterkte en thermisch beheerprestaties.

  4. Gemakkelijk te modulariseren : Geschikt voor modulair ontwerp, wat de integratie van grote batterijpakketten vereenvoudigt.

• Nadelen :

  1. Ingewikkeld productieproces : Hogere eisen aan de productieprocessen, moeilijk om consistentie te waarborgen en hogere kosten.

  2. Slechtere warmteafscheiding : Kleinere oppervlakte leidt tot geconcentreerde warmte, waardoor extra thermische beheersystemen nodig zijn.

  3. Hoger gewicht : De metalen behuizing voegt gewicht toe, wat enige invloed heeft op het lichte ontwerp.

3. Cilindrische Lijmbatterijen vs. Prisma-lijmbatterijen: Welke is beter?

(1) Vanuit het perspectief van toepassingsscenario's

• Cilindrische batterijen : Geschikt voor hoge-kracht- en hoge-consistentie-toepassingen, zoals elektrische voertuigen, bedrijfs gereedschap en energieopslagsystemen.

• Prisma-batterijen : Geschikt voor ruimtebeperkte toepassingen met hoge energiedichtheidseisen, zoals consumentenelektronica, elektrische voertuigen en energieopslagsystemen.

(2) Vanuit het perspectief van prestaties

• Cilindrische batterijen : Hoge mechanische sterkte en goede warmteafscheiding, geschikt voor hoogvermogensuitkomsten.

• Prisma-batterijen : Hoge energiedichtheid en hoge ruimtebenutting, geschikt voor compacte apparaten.

(3) Vanuit het perspectief van productieprocessen

• Cilindrische batterijen : Gevestigde productieprocessen, geschikt voor massa-productie.

• Prisma-batterijen : Complexe productieprocessen, maar flexibele ontwerp, geschikt voor aangepaste behoeften.

(4) Vanuit het oogpunt van toekomstige trends

• Cilindrische batterijen : Grote-cilinder batterijen (zoals de Tesla 4680) combineren de hoge consistentie van cilindervormige batterijen met de hoge energiedichtheid van blokvormige batterijen en worden in de toekomst waarschijnlijk mainstream worden.

• Prisma-batterijen : Met de ontwikkeling van CTP (Cell to Pack) technologie zullen de voordelen van blokvormige batterijen op het gebied van energiedichtheid en kosten verder naar voren komen.

Samenvatting

• Cilindervormige lithiumbatterijen : Geschikt voor toepassingen met hoge vermogens en hoge consistentie, met volwassen productieprocessen en goede warmteafscheiding, maar lagere ruimtebenutting.

• Prisma Lithiumbatterijen : Geschikt voor toepassingen met ruimtebeperkingen en hoge energiedichtheidseisen, met flexibele ontwerp, maar complexe productieprocessen en minder goede warmteafscheiding.

Wat is beter? Er bestaat geen absolute superioriteit of inferioriteit. De keuze tussen cilindrische en prisma lithiumbatterijen hangt af van het specifieke toepassingsgeval en de eisen:

• Als er een hoge-energie uitkomst en goede warmteafscheiding vereist wordt, zijn cilindrische batterijen een betere keuze.

• Als een hoge energiedichtheid en compacte ontwerp vereist zijn, zijn prisma-batterijen voordeliger.

In de toekomst, met de ontwikkeling van grote cilindrische batterijen en CTP-technologie, zullen zowel cilindrische als prisma lithiumbatterijen blijven spelen in hun respectievelijke specialisatiegebieden.