Litiumjoncylindriska celler vs.Prismatiska celler

Cylindriska och prismatiska celler är de bästa alternativen på marknaden för att bygga Litiumbatterier .Tänk på följande fördelar och nackdelar med varje celltyp innan du köper batteriet för önskad applikation.

Cylindriska celler

Den cylindriska cellen fortsätter att vara en av de mest använda förpackningsstilarna i dag.Med sin överlägsenhet gör den enkel att tillverka och har utmärkt mekanisk stabilitet.Rörformade cylindrar tål hög inre belastning utan deformation.

Många litium- och nickelbaserade cylindriska celler inkluderar en positiv termisk koefficient (PTC) switch.När den utsätts för för hög ström värms den normalt ledande polymeren upp och blir resistiv, vilket stoppar strömflödet och fungerar som kortslutningsskydd.När kortslutningen har tagits bort kyls PTC:n och återgår till det ledande tillståndet.

De flesta cylindriska celler har också en tryckavlastningsmekanism, och den enklaste designen använder en membrantätning som spricker under högt tryck.Läckage och uttorkning kan uppstå efter att membranet gått sönder.Återförslutningsbara ventiler med en fjäderbelastad ventil är den föredragna designen.Vissa Li-ion-konsumentceller inkluderar Charge Interrupt Device (CID) som fysiskt och irreversibelt kopplar bort cellen när den aktiveras till ett osäkert tryck som byggs upp.

Prismatiska celler

Den moderna prismatiska cellen, som introducerades i början av 1990-talet, uppfyller kraven på tunnare storlekar.Inslagna i eleganta förpackningar som liknar en ask med tuggummi eller en liten chokladkaka, utnyttjar prismatiska celler utrymmet optimalt genom att använda den skiktade metoden.Andra mönster är lindade och tillplattade till en pseudoprismatisk gelérulle.Dessa celler finns främst i mobiltelefoner, surfplattor och lågprofilerade bärbara datorer som sträcker sig från 800mAh till 4000mAh.Det finns inget universellt format och varje tillverkare designar sitt eget.

Prismatiska celler finns också i stora format.Förpackade i svetsade aluminiumhöljen levererar cellerna kapaciteter på 20–50Ah och används främst för elektriska drivlinor i hybrid- och elfordon.Figur 5 visar den prismatiska cellen.

Prismatiska celler är de mest populära idag på grund av sin stora kapacitet.Formen kan enkelt ansluta fyra batterier samtidigt för att bilda ett batteripaket.

Cylindriska fördelar

Den cylindriska celldesignen har god cyklingsförmåga, erbjuder en lång kalenderlivslängd och är ekonomisk, men är tung och har låg förpackningstäthet på grund av utrymmeskaviteter.

Det cylindriska cellbatteriet har en stark och robust fördel eftersom dess hölje har skyddat.Batterier, i det här fallet, är mer motståndskraftiga mot arbete vid heta temperaturer.Motståndet mot stötar är också utmärkt, då är detta batteri ofta bekant att använda på elfordon.Många celler kombineras i serie och parallellt för att öka batterispänningen och kapaciteten.Om en cell är skadad är påverkan på hela förpackningen låg.

Typiska applikationer för den cylindriska cellen är elverktyg, medicinska instrument, bärbara datorer och e-cyklar.För att tillåta variationer inom en given storlek använder tillverkare partiella celllängder, såsom halv- och trekvartsformat, och nickel-kadmium ger det största utbudet av cellval.En del spillde över till nickel-metallhydrid, men inte till litiumjon eftersom denna kemi etablerade sina egna format.

Prismatiska nackdelar

Prismatiska celler består av många positiva och negativa elektroder som är flankerade tillsammans vilket gör det möjligt för kortslutning och inkonsekvens.Prismatiska celler dör snabbare eftersom värmehanteringen är mindre effektiv och relativt känslig för deformation i högtryckssituationer.Andra nackdelar inkluderar ett begränsat antal standardstorlekar och högre genomsnittliga wattpriser per timme.BMS är också komplicerat att hantera denna försäljning på grund av den kapacitet som ägs.

Välj din cell

Oftast beror valet av ditt litiumbatteris celldesign på utrymme, kostnad och säkerhetsöverväganden.

Om din litiumapplikation kräver stark kraft, prestanda och lång livslängd med mindre oro för användning av utrymme, överväg att plocka upp en cylindrisk cell.Om överbelastning blir ett problem, välj den cylindriska förbättrade säkerhetsprofilen.Men om din litiumapplikation kräver kraft packad i ett litet utrymme och du kan hantera kostnaden, är prismatisk din bästa insats.

Just nu kontrollerar den kostnadseffektiva cylindriska modellen marknadsandelar.Men eftersom nya produkter skapar ett behov av allt mer utrymmesmedvetna lösningar, batteriteknologin går framåt och priserna förändras, förväntas efterfrågan på prismatiska celler öka.

Om du fortfarande inte är säker på vilken typ av litiumcell som är rätt för dig, överväg att arbeta med en etablerad partner kapabel att hjälpa dig att fatta ett smart köpbeslut anpassat efter dina specifika behov.