Cilindrični, prizmatični ili kesica: Koji litijumski bateriji pripada kruna?

Од смартфона у вашем джепу до електричног возила у вашој гаражи, батерије литијум-јонског типа су негласни радници нашег електрификујућег света. Али да ли сте икада размишљали о дубоком утицају њиховог облика? Избор између цилиндричне, призматичне или кесице батерије није само питање тога како се уклапа; то је критична инжењерска одлука која утиче на густину енергије, управљање топлотом, сигурност и трошкове. У овом детаљном прегледу, анализираћемо јединствене карактеристике сваког облика како бисмо открили који дизајн највише одговара различитим применама.

Упоредба цилиндричних и призматичних литијумских батерија

1. Облик батерије: Квадратне батерије могу бити дизајниране било које величине, за разлику од цилиндричне батерије .

2. Перформансе у односу на стопу пуњења: Због ограничења процеса заваривања више контактних тачака код цилиндричних батерија, перформансе у односу на стопу су нешто слабије у поређењу са призматичним батеријама са више контактних тачака.

3. Платформа испражњавања: Литијумске батерије које користе исте материјале позитивне и негативне електроде и електролита теоретски би требало да имају исту платформу испражњавања, али платформа испражњавања квадратних литијумских батерија је мало виша.

4. Квалитет производа: Процес израде цилиндричних батерија је релативно зрелао развијен, вероватноћа поновног резања дефекта на електродним лимовима је мала, а процес намотавања је зрел и високо аутоматизован. Процес слагања се и даље обавља полуручно, што негативно утиче на квалитет батерије.

5. Заваривање електрода: Електроде цилиндричних батерија лакше се заварују него електроде квадратних литијумских батерија; електроде квадратних литијумских батерија су склоне лошем заваривању, што утиче на квалитет батерије.

6. Sklapanje paketa: Cilindrične baterije su lakše za korišćenje, tako da je tehnologija pakovanja jednostavna, a hlađenje dobro; kod kvadratnih litijum-baterija potrebno je rešiti problem odvođenja toplote.

7. Strukturne karakteristike: Hemijska aktivnost na uglovima kvadratnih litijum-baterija je relativno loša, a gustina energije baterije sklonа smanjenju pri dugotrajnoj upotrebi, što rezultuje kraćim vekom trajanja baterije.

 

Poređenje cilindričnih litijum-baterija i litijum-baterija u mekom pakovanju

1. Baterije u mekom pakovanju imaju bolje sigurnosne performanse. One su zapakovane u aluminijumsko-plastičnu foliju. U slučaju problema sa sigurnošću, baterije u mekom pakovanju obično napuknu ili se izbubre, za razliku od ćelija u čeličnom ili aluminijumskom kućištu koje mogu eksplodirati. U pogledu sigurnosnih performansi, one su superiornije u odnosu na cilindrične litijum-baterije.

2. Батерије у меком паковању су релативно лакше, имају 40% мању тежину у односу на литијумске батерије у челичном кућишту истог капацитета и 20% мању тежину у односу на цилиндричне литијумске батерије у алуминијумском кућишту; такође имају нижу унутрашњу отпорност, значајно смањујући самопражњење.

3. Тесне батерије имају боље перформансе у циклусима и дужи век трајања циклуса, показујући за 4% до 7% мање деградације након 100 циклуса у поређењу са цилиндричним батеријама у алуминијумском кућишту.

4. Тесне батерије такође нуде већу флексибилност у дизајну, омогућавајући разне облике и тање конструкције, и могу се прилагодити да задовоље специфичне потребе клијената, омогућавајући развој нових модела ћелија. Цилиндричне литијумске батерије, са друге стране, немају ове предности.

5. У поређењу са цилиндричним литијумским батеријама, ћелије у фолији имају мане као што су лошија конзистентност, виша цена и већа склоност премаштању. Вишу цену може се решити кроз производњу у великим серијама, док се премаштање може смањити побољшањем квалитета алуминијумско-пластичне фолије.