Почему литиевые батареи в основном цилиндрические или пластиночные? Что лучше: цилиндрические или пластиночные литиевые батареи?

Форма дизайна литиевых батарей (цилиндрическая, пленочная, кнопочная и т. д.) является всесторонним отражением их характеристик, производственных процессов и сценариев применения. Цилиндрические и пленочные литиевые батареи стали основными из-за того, что у каждой есть преимущества в плане технологической зрелости, производственных процессов, характеристик и сценариев применения.

1. Почему литиевые батареи в основном цилиндрические или пленочные?

(1) Высокая технологическая зрелость

• Цилиндрические батареи : Цилиндрические батареи (например, 18650) были первыми литий-ионными батареями, которые были коммерциализированы на大规模. Они имеют зрелые производственные процессы, высокую степень автоматизации и хорошую последовательность.

• Плоские батареи : Плоские батареи широко используются в потребительской электронике (например, мобильных телефонах и ноутбуках). Их производственные процессы были оптимизированы за годы и технологически зрелые.

(2) Простые производственные процессы

• Цилиндрические батареи : Процесс намотки электродов для цилиндрических батарей прост, что делает их подходящими для массового производства. Кроме того, металлические корпуса легко изготавливаются.

• Плоские батареи : Пластинчатые батареи используют гибкие процессы стекания или намотки электродов. У них есть металлические корпуса, которые обеспечивают устойчивую конструкцию.

(3) Отличная производительность

• Цилиндрические батареи : Цилиндрические батареи обладают высокой механической прочностью и хорошим отведением тепла, что делает их подходящими для приложений с высокой мощностью.

• Плоские батареи : Пластинчатые батареи имеют высокое использование пространства и энергетическую плотность, что делает их подходящими для компактных устройств.

(4) Широкий спектр применения

• Цилиндрические батареи : Цилиндрические батареи широко используются в электромобилях, электроинструментах, системах накопления энергии и других областях.

• Плоские батареи : Плоские батареи занимают важное место в потребительской электронике, электромобилях, системах хранения энергии и других областях.

2. Цилиндрические литиевые батареи против плоских литиевых батарей: сравнение преимуществ и недостатков

(1) Цилиндрические литиевые батареи

• Преимущества :

  1. Зрелый производственный процесс : Высокая степень автоматизации, хорошая последовательность и подходит для массового производства.

  2. Высокая механическая прочность : Металлический корпус обеспечивает высокое сопротивление удару и вибрации, повышая безопасность.

  3. Хорошее рассеивание тепла : Цилиндрический дизайн увеличивает площадь поверхности, что позволяет равномерно распределять тепло и эффективно охлаждаться.

  4. Легко комбинировать : Их можно гибко располагать последовательно или параллельно для формирования блоков батарей, что делает их подходящими для приложений с высокой мощностью.

• Недостатки :

  1. Низкое использование пространства : Промежутки между батареями при сборке в блоки снижают общую энергетическую плотность.

  2. Больший вес : Металлический корпус добавляет вес, что не идеально для легковесного дизайна.

  3. Ограничения формы : Цилиндрическая форма может не соответствовать требованиям к пространству некоторых специализированных устройств.

(2) Плиточные литиевые батареи

• Преимущества :

  1. Высокое использование пространства : Плиточные батареи можно плотно упаковать, что уменьшает зазоры внутри блока батарей и увеличивает общую энергетическую плотность.

  2. Гибкий дизайн : Размеры и формы можно адаптировать под конкретные требования устройства, обеспечивая высокую адаптивность.

  3. Устойчивая конструкция : Металлический корпус обеспечивает хорошую механическую прочность и эффективное управление теплом.

  4. Легко модулировать : Подходит для модульного дизайна, облегчая интеграцию крупных аккумуляторных блоков.

• Недостатки :

  1. Сложный процесс производства : Высокие требования к производственному процессу, сложно обеспечить согласованность, а также более высокие затраты.

  2. Худшее отведение тепла : Меньшая площадь поверхности приводит к концентрации тепла, требуя дополнительных систем термоуправления.

  3. Больший вес : Металлический корпус добавляет вес, что оказывает некоторое влияние на легковесный дизайн.

3. Цилиндрические литиевые батареи против пластиночных литиевых батарей: какая лучше?

(1) С точки зрения сценариев применения

• Цилиндрические батареи : Подходит для приложений с высокой мощностью и высокой согласованностью, таких как электромобили, электроинструменты и системы накопления энергии.

• Плоские батареи : Подходит для приложений с ограничением пространства и высокими требованиями к энергоемкости, таких как потребительская электроника, электромобили и системы накопления энергии.

(2) С точки зрения производительности

• Цилиндрические батареи : Высокая механическая прочность и хорошее отведение тепла, подходит для высокомощного выхода.

• Плоские батареи : Высокая энергетическая плотность и высокое использование пространства, подходит для компактных устройств.

(3) С точки зрения производственных процессов

• Цилиндрические батареи : Зрелые производственные процессы, подходят для массового производства.

• Плоские батареи : Сложные производственные процессы, но гибкий дизайн, подходящий для индивидуальных потребностей.

(4) С точки зрения будущих тенденций

• Цилиндрические батареи : Большие форматы цилиндрических батарей (например, Tesla 4680) сочетают высокую последовательность цилиндрических батарей с высокой энергетической плотностью пластиночных батарей и, вероятно, станут основными в будущем.

• Плоские батареи : С развитием технологии CTP (Cell to Pack) преимущества пластиночных батарей в отношении энергетической плотности и стоимости станут еще более заметными.

РЕЗЮМЕ

• Цилиндрические литиевые батареи : Подходит для приложений с высокой мощностью и высокой консистенцией, с成熟的 производственными процессами и хорошим отведением тепла, но с меньшей плотностью использования пространства.

• Плоские литиевые батареи : Подходит для приложений с ограничениями по пространству и высокими требованиями к энергетической плотности, с гибким дизайном, но сложными производственными процессами и менее эффективным отведением тепла.

Что лучше? Нет абсолютного превосходства или недостатков. Выбор между цилиндрическими и плоскими литиевыми батареями зависит от конкретного сценария применения и требований:

• Если требуется высокая выходная мощность и хорошее отведение тепла, то цилиндрические батареи являются лучшим выбором.

• Если требуется высокая энергетическая плотность и компактный дизайн, то прismatic аккумуляторы являются более предпочтительными.

В будущем, с развитием крупноформатных цилиндрических аккумуляторов и технологии CTP, как цилиндрические, так и пластиночные литиевые батареи продолжат играть важные роли в своих respective областях применения.