Cylindryczne ogniwa litowo-jonowe Vs. Komórki pryzmatyczne

Ogniwa cylindryczne i pryzmatyczne to najlepsze opcje na rynku w budownictwie Baterie litowe . Zanim kupisz akumulator do żądanego zastosowania, rozważ następujące zalety i wady każdego typu ogniw.

Komórki cylindryczne

Komora cylindryczna jest nadal jednym z najpowszechniej stosowanych obecnie sposobów pakowania. Dzięki swojej wyższości jest łatwy w produkcji i ma doskonałą stabilność mechaniczną. Cylindry rurowe wytrzymują duże naprężenia wewnętrzne bez odkształceń.

Wiele ogniw cylindrycznych na bazie litu i niklu jest wyposażonych w przełącznik o dodatnim współczynniku termicznym (PTC). Pod wpływem nadmiernego prądu normalnie przewodzący polimer nagrzewa się i staje się oporny, zatrzymując przepływ prądu i działając jako zabezpieczenie przed zwarciem. Po usunięciu zwarcia PTC ochładza się i powraca do stanu przewodzącego.

Większość ogniw cylindrycznych jest również wyposażona w mechanizm nadmiarowy ciśnienia, a najprostsza konstrukcja wykorzystuje uszczelkę membranową, która pęka pod wysokim ciśnieniem. Po pęknięciu membrany może nastąpić wyciek i wyschnięcie. Preferowaną konstrukcją są odpowietrzniki z możliwością ponownego uszczelnienia i zaworem sprężynowym. Niektóre konsumenckie ogniwa litowo-jonowe zawierają urządzenie przerywające ładowanie (CID), które fizycznie i nieodwracalnie odłącza ogniwo po uruchomieniu w przypadku wzrostu niebezpiecznego ciśnienia.

Baterie cylindryczne są powszechnie spotykane w różnych urządzeniach elektronicznych, od latarek i pilotów po przenośną elektronikę, taką jak laptopy i smartfony.

Komórki pryzmatyczne

Wprowadzone na początku lat 90-tych nowoczesne ogniwa pryzmatyczne zaspokajają zapotrzebowanie na cieńsze rozmiary. Zapakowane w eleganckie opakowania przypominające pudełko gumy do żucia lub małą tabliczkę czekolady, pryzmatyczne komórki optymalnie wykorzystują przestrzeń, stosując podejście warstwowe. Inne projekty są zwinięte i spłaszczone w pseudo-pryzmatyczną galaretkę. Ogniwa te można znaleźć głównie w telefonach komórkowych, tabletach i niskoprofilowych laptopach o pojemnościach od 800 mAh do 4000 mAh. Nie ma uniwersalnego formatu i każdy producent projektuje swój własny.

Ogniwa pryzmatyczne dostępne są także w dużych formatach. Ogniwa, zapakowane w spawane aluminiowe obudowy, zapewniają pojemność od 20 do 50 Ah i są stosowane głównie w elektrycznych układach napędowych pojazdów hybrydowych i elektrycznych. Rysunek 5 przedstawia ogniwo pryzmatyczne.

Ogniwa pryzmatyczne są dziś najbardziej popularne ze względu na ich dużą pojemność. Kształt umożliwia łatwe podłączenie czterech akumulatorów jednocześnie, tworząc zestaw akumulatorów.

Zalety cylindryczne

Cylindryczna konstrukcja ogniwa ma dobrą zdolność cykliczną, zapewnia długą żywotność kalendarzową i jest ekonomiczna, ale jest ciężka i ma niską gęstość upakowania ze względu na puste przestrzenie.

Bateria z ogniwami cylindrycznymi ma silną i solidną zaletę, ponieważ chroni ją jej obudowa. Baterie są w tym przypadku bardziej odporne na pracę w wysokich temperaturach. Odporność na wstrząsy jest również doskonała, dlatego akumulator ten jest często stosowany w pojazdach elektrycznych. Wiele ogniw łączy się szeregowo i równolegle, aby zwiększyć napięcie i pojemność akumulatora. Uszkodzenie jednego ogniwa ma niewielki wpływ na cały pakiet.

Typowe zastosowania ogniwa cylindrycznego to elektronarzędzia, instrumenty medyczne, laptopy i rowery elektryczne. Aby umożliwić różnice w obrębie danego rozmiaru, producenci stosują ogniwa o częściowej długości, takie jak formaty połówkowe i trzy czwarte, a ogniwa niklowo-kadmowe zapewniają największą różnorodność wyboru ogniw. Niektóre przeniosły się na nikiel-wodorek metalu, ale nie na litowo-jonowy, ponieważ ta chemia ustaliła własne formaty.

Wady pryzmatyczne

Ogniwa pryzmatyczne składają się z wielu elektrod dodatnich i ujemnych, które są flankowane razem, co umożliwia zwarcie i niespójność. Ogniwa pryzmatyczne umierają szybciej, ponieważ zarządzanie ciepłem jest mniej wydajne i stosunkowo wrażliwe na odkształcenia w sytuacjach wysokiego ciśnienia. Inne wady obejmują ograniczoną liczbę standardowych rozmiarów i wyższe średnie ceny za godzinę. BMS jest również skomplikowany w obsłudze tej sprzedaży ze względu na posiadaną pojemność.

Wybieranie komórki

Najczęściej wybór konstrukcji ogniwa baterii litowej sprowadza się do względów związanych z przestrzenią, kosztami i bezpieczeństwem.

Jeśli Twoje zastosowanie litu wymaga dużej mocy, wydajności i trwałości przy mniejszym zapotrzebowaniu na przestrzeń, rozważ zakup ogniwa cylindrycznego. Jeśli problemem staje się przeciążenie, wybierz ulepszony profil bezpieczeństwa cylindrycznego. Jeśli jednak Twoje zastosowanie litowe wymaga zasilania umieszczonego na małej przestrzeni i jesteś w stanie pokryć koszty, najlepszym wyborem będzie pryzmatyczny.

Obecnie ekonomiczny model cylindryczny kontroluje udział w rynku. Jednakże w miarę jak nowe produkty stwarzają zapotrzebowanie na rozwiązania coraz bardziej uwzględniające przestrzeń, postęp technologii akumulatorów i zmiany cen, oczekuje się, że popyt na ogniwa pryzmatyczne będzie wzrastał.

Jeśli nadal nie masz pewności, jaki typ ogniwa litowego będzie dla Ciebie odpowiedni, rozważ współpracę z ustalony partner, zdolny pomóc Ci podjąć mądrą decyzję o zakupie dostosowaną do Twoich konkretnych potrzeb.