Чому литійні батареї переважно циліндричні або прismatic? Що краще: циліндричні чи prismatic литійні батареї?

Дизайн форми літійних батарей (циліндричний, призматичний, кнопковий тощо) є повним відображенням їхньої продуктивності, процесів виготовлення та сценаріїв застосування. Циліндричні та призматичні літійні батареї стали головними через те, що вони мають переваги у термінах технологічної зрілості, процесів виготовлення, продуктивності та сценаріїв застосування.

1. Чому літійні батареї зазвичай циліндричні або призматичні?

(1) Висока технологічна зрілість

• Циліндричні батареї : Циліндричні батареї (наприклад, 18650) були першим типом літійних батарей, які були комерціалізовані масштабно. Вони мають відпрацьовані процеси виробництва, високу ступінь автоматизації та добру узгодженість.

• Плоскі батареї : Плоскі батареї широко використовуються у споживчих електронних пристроях (наприклад, мобільних телефонів та ноутбуків). Їхні технологічні процеси виробництва були оптимізовані протягом років і є технологічно зрілими.

(2) Прості процеси виробництва

• Циліндричні батареї : Процес намотування електродів для циліндричних батарей є простим, що робить їх придатними для масового виробництва. Крім того, металеві корпуси легко виготовляються.

• Плоскі батареї : Плоскі батареї використовують гнучкі процеси стеклення або намотування електродів. Вони мають металеві корпуси, які забезпечують стабільні структури.

(3) Відмінна продукція

• Циліндричні батареї : Циліндричні батареї мають високу механічну міцність та добру віддачу тепла, що робить їх придатними для високомощних застосунків.

• Плоскі батареї : Прізматичні батареї мають високу корисну площу та енергетичну щільність, що робить їх придатними для компактних пристроїв.

(4) Широкий діапазон застосувань

• Циліндричні батареї : Циліндричні батареї широко використовуються у електромобілях, електроінструментах, системах зберігання енергії та інших галузях.

• Плоскі батареї : Прізматичні батареї займають важливу позицію у споживчих електронних пристроях, електромобілях, системах зберігання енергії та інших галузях.

2. Циліндричні літій-іонні батареї проти прізматичних літій-іонних батарей: порівняння переваг та недоліків

(1) Циліндричні літієві батареї

• Переваги :

  1. Дорослий процес виробництва : Висока ступінь автоматизації, хороша узгодженість та придатна для масового виробництва.

  2. Висока механічна сила : Металевий корпус забезпечує високу опору до ударів та вibrацій, підвищуючи безпеку.

  3. Добра віддача тепла : Циліндричний дизайн збільшує площу поверхні, дозволяючи розподіляти тепло рівномірно та ефективно охолоджувати.

  4. Легко комбінувати : Їх можна гнучко розміщувати послідовно або паралельно для формування аккумуляторних блоків, що робить їх відповідними для високомощних застосунків.

• Недоліки :

  1. Низька використаність простору : Пропуски між батареями при збірці у пакети зменшують загальну енергетичну щільність.

  2. Більша вага : Металевий корпус додає вагу, що не ідеально для лігтвейтного дизайну.

  3. Обмеження форми : Циліндрична форма може не вписуватися добре в просторові вимоги деяких спеціалізованих пристроїв.

(2) Плоскі літійні батареї

• Переваги :

  1. Висока ефективність використання простору : Плоскі батареї можуть бути густо упаковані, зменшуючи прогалини всередині блоку батареї та збільшуючи загальну енергетичну щільність.

  2. Гнучкий дизайн : Розміри та форми можуть бути змінені під конкретні вимоги пристрою, що забезпечує високу адаптивність.

  3. Стабільна конструкція : Металевий корпус забезпечує хорошу механічну міцність та ефективне керування теплом.

  4. Легко модульовувати : Підходить для модульного дизайну, спрощуючи інтеграцію великих акумуляторних блоків.

• Недоліки :

  1. Складний процес виготовлення : Більш високі вимоги до процесу виробництва, важко забезпечити послідовність, а також більші витрати.

  2. Гірше відведення тепла : Менша площа поверхні призводить до концентрованого тепла, що вимагає додаткових систем керування теплом.

  3. Більша вага : Металевий корпус додає ваги, що має певний вплив на дизайн з врахуванням легкості.

3. Циліндричні літійські батареї проти прyzматичних літійських батарей: яка краща?

(1) З Перспективи Прикладних Сценаріїв

• Циліндричні батареї : Підходить для високомощивих та високоспівномірних застосунків, таких як електромобілі, електроінструменти та системи накопичення енергії.

• Плоскі батареї : Підходить для застосунків з обмеженим простором з вимогами до високої енергодостатності, таких як споживчі електронні пристрої, електромобілі та системи накопичення енергії.

(2) З Перспективи Властивостей

• Циліндричні батареї : Висока механічна міцність та хороша відводження тепла, підходить для високомощивого виходу.

• Плоскі батареї : Висока енергетична щільність та висока використаність простору, придатна для компактних пристроїв.

(3) З точки зору технологічних процесів

• Циліндричні батареї : Досконалі технологічні процеси, придатні для масового виробництва.

• Плоскі батареї : Складні технологічні процеси, але гнучкий дизайн, придатний для індивідуальних потреб.

(4) З точки зору майбутніх тенденцій

• Циліндричні батареї : Батареї циліндричної форми великого формату (наприклад, Tesla 4680) поєднують високу стабільність циліндричних батарей з високою енергетичною щільністю прismatic батарей і очікується, що вони стануть головними у майбутньому.

• Плоскі батареї : За розвитку технології CTP (Cell to Pack), переваги прismatic батарей у термінах енергетичної щільністі та вартості будуть ще більше виділені.

Резюме

• Циліндричні літій-іонні батареї : Призначені для застосувань з високою потужністю та високою стабільністю, мають відпрацьовані технології виробництва та хорошу від dissipate тепла, але менша використовувана площа.

• Прismatic літій-іонні батареї : Підходять для застосунків з обмеженим простором та високими вимогами до енергетичної щільності, мають гнучкий дизайн, але складні процеси виробництва та гірша дисипація тепла.

Який кращий? Не існує абсолютної переваги чи непереваги. Вибір між циліндричними та призматичними літійовими батареями залежить від конкретного сценарію застосування та вимог:

• Якщо потрібен високопотужний вихід та хороша дисипація тепла, циліндричні батареї є кращим вибором.

• Якщо потрібна висока енергетична щільність та компактний дизайн, призматичні батареї мають більші переваги.

У майбутньому, з розвитком великого формату циліндричних батарей та технології CTP, як циліндричні, так і призматичні літійові батареї будуть по-прежньому відігравати важливі ролі у своїх спеціалізованих галузях.