Цилиндрические, призматические и пакетные элементы: какой литиевый аккумулятор является лучшим?

От смартфона в вашем кармане до электромобиля в гараже — литий-ионные аккумуляторы являются незаметными тружениками нашего электрифицированного мира. Но задумывались ли вы о глубоком влиянии их формы? Выбор между цилиндрическим, призматическим или пакетным аккумулятором — это не просто вопрос того, как он помещается; это важное инженерное решение, которое влияет на плотность энергии, управление тепловыделением, безопасность и стоимость. В этом подробном обзоре мы рассмотрим уникальные характеристики каждой конструкции, чтобы выяснить, какой дизайн является лучшим для различных применений.

Сравнение цилиндрических и призматических литиевых батарей

1. Форма батареи: квадратные батареи могут быть спроектированы любого размера, в отличие от цилиндрические батареи .

2. Производительность по току: из-за ограничений процесса сварки многочисленных выводов в цилиндрических батареях, производительность по току немного хуже, чем у призматических батарей с несколькими выводами.

3. Платформа разрядки: теоретически литиевые аккумуляторы, использующие одинаковые материалы положительного и отрицательного электродов и электролиты, должны иметь одинаковую платформу разрядки, однако платформа разрядки призматических литиевых аккумуляторов несколько выше.

4. Качество продукции: технологический процесс изготовления цилиндрических аккумуляторов относительно зрелый, вероятность возникновения дефектов вторичной резки на электродных пластинах низкая, процесс намотки отработан и отличается высокой степенью автоматизации. Процесс сборки пластин пока осуществляется полуавтоматическим способом, что негативно сказывается на качестве аккумуляторов.

5. Сварка электродов: электроды цилиндрических аккумуляторов легче поддаются сварке по сравнению с электродами призматических литиевых аккумуляторов; у электродов призматических литиевых аккумуляторов часто наблюдается плохая сварка, что влияет на качество аккумуляторов.

6. Сборка блока: цилиндрические аккумуляторы проще в использовании, поэтому технология упаковки проста, а теплоотдача хорошая; при упаковке литиевых аккумуляторов квадратной формы необходимо решать проблему теплоотдачи.

7. Конструктивные особенности: химическая активность в углах квадратных литиевых аккумуляторов относительно слабая, и плотность энергии батареи склонна к снижению при длительном использовании, что приводит к более короткому сроку службы батареи.

 

Сравнение цилиндрических литиевых аккумуляторов и литиевых аккумуляторов в мягкой упаковке

1. Аккумуляторы в мягкой упаковке обладают лучшими показателями безопасности. Аккумуляторы в мягкой упаковке упакованы в алюминиево-пластиковую пленку. В случае возникновения проблемы с безопасностью аккумуляторы в мягкой упаковке, как правило, вздуваются и трескаются, в отличие от стальных или алюминиевых корпусов, которые могут взорваться. Что касается показателей безопасности, они превосходят цилиндрические литиевые аккумуляторы.

2. Батареи в мягкой упаковке относительно легкие, их вес на 40 % меньше, чем у литиевых батарей в стальном корпусе той же емкости, и на 20 % меньше, чем у цилиндрических литиевых батарей в алюминиевом корпусе; они также обладают более низким внутренним сопротивлением, что значительно снижает саморазряд.

3. Пакетные батареи обеспечивают превосходную циклическую производительность и более длительный срок службы, демонстрируя на 4–7 % меньшее снижение характеристик после 100 циклов по сравнению с цилиндрическими батареями в алюминиевом корпусе.

4. Пакетные батареи также обеспечивают большую гибкость в проектировании, позволяя создавать различные формы и более тонкие конструкции, и могут быть адаптированы под конкретные потребности клиентов, что позволяет разрабатывать новые модели элементов. Цилиндрические литиевые батареи, напротив, не обладают этими преимуществами.

5. По сравнению с цилиндрическими литиевыми батареями, пакетные элементы имеют такие недостатки, как худшая согласованность, более высокая стоимость и большая склонность к утечке. Более высокую стоимость можно решить за счёт массового производства, а утечку — путём повышения качества алюминиево-пластиковой плёнки.