เซลล์ทรงกระบอกลิเธียมไอออนเทียบกับเซลล์ทรงกระบอก เซลล์ปริซึม

เซลล์ทรงกระบอกและเซลล์ปริซึมเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในตลาดสำหรับการสร้าง แบตเตอรี่ลิเธียม - พิจารณาข้อดีและข้อเสียของเซลล์แต่ละประเภทต่อไปนี้ ก่อนที่คุณจะซื้อแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานที่ต้องการ

เซลล์ทรงกระบอก

เซลล์ทรงกระบอกยังคงเป็นรูปแบบบรรจุภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดรูปแบบหนึ่งในปัจจุบัน ด้วยความเหนือกว่าทำให้ง่ายต่อการผลิตและมีเสถียรภาพทางกลที่ดีเยี่ยม กระบอกสูบแบบท่อสามารถทนต่อความเค้นภายในสูงได้โดยไม่เสียรูป

เซลล์ทรงกระบอกที่ใช้ลิเธียมและนิกเกิลจำนวนมากมีสวิตช์ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนเชิงบวก (PTC) เมื่อสัมผัสกับกระแสไฟฟ้าที่มากเกินไป โพลีเมอร์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าตามปกติจะร้อนขึ้นและกลายเป็นความต้านทาน หยุดการไหลของกระแสไฟฟ้าและทำหน้าที่เป็นการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร เมื่อถอดปลั๊กออกแล้ว PTC จะเย็นลงและกลับสู่สถานะนำไฟฟ้า

เซลล์ทรงกระบอกส่วนใหญ่ยังมีกลไกบรรเทาแรงดัน และการออกแบบที่ง่ายที่สุดคือใช้ซีลเมมเบรนที่แตกออกภายใต้แรงดันสูง การรั่วไหลและการแห้งอาจเกิดขึ้นหลังจากที่เมมเบรนแตก การออกแบบที่ต้องการคือช่องระบายอากาศแบบปิดผนึกซ้ำได้พร้อมวาล์วแบบสปริง เซลล์ Li-ion สำหรับผู้บริโภคบางเซลล์มี Charge Interrupt Device (CID) ที่จะตัดการเชื่อมต่อเซลล์ทั้งทางกายภาพและไม่สามารถย้อนกลับได้เมื่อเปิดใช้งานโดยมีแรงดันสะสมที่ไม่ปลอดภัย

แบตเตอรี่ทรงกระบอก พบได้ทั่วไปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายประเภท ตั้งแต่ไฟฉายและรีโมทคอนโทรล ไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา เช่น แล็ปท็อปและสมาร์ทโฟน

เซลล์ปริซึม

เซลล์แบบแท่งปริซึมสมัยใหม่เปิดตัวในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ตอบสนองความต้องการขนาดที่บางลง เซลล์ทรงแท่งปริซึมถูกห่อด้วยบรรจุภัณฑ์หรูหราที่มีลักษณะคล้ายกล่องหมากฝรั่งหรือช็อกโกแลตแท่งเล็กๆ และใช้พื้นที่เป็นชั้นๆ ให้เกิดประโยชน์สูงสุด การออกแบบอื่นๆ จะถูกพันและแบนให้เป็นเยลลี่โรลแบบแท่งปริซึมหลอก เซลล์เหล่านี้มักพบในโทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต และแล็ปท็อปที่มีความจุต่ำตั้งแต่ 800mAh ถึง 4,000mAh ไม่มีรูปแบบสากลและผู้ผลิตแต่ละรายก็ออกแบบรูปแบบของตัวเอง

เซลล์แบบแท่งปริซึมยังมีให้ใช้งานในรูปแบบขนาดใหญ่อีกด้วย เซลล์บรรจุในโครงอลูมิเนียมเชื่อม มีความจุ 20–50Ah และใช้สำหรับระบบส่งกำลังไฟฟ้าในรถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าเป็นหลัก รูปที่ 5 แสดงเซลล์ปริซึม

เซลล์แบบแท่งปริซึมเป็นที่นิยมมากที่สุดในปัจจุบันเนื่องจากมีความจุมาก รูปร่างสามารถเชื่อมต่อแบตเตอรี่สี่ก้อนในคราวเดียวได้อย่างง่ายดายเพื่อสร้างชุดแบตเตอรี่

ข้อดีทรงกระบอก

การออกแบบเซลล์ทรงกระบอกมีความสามารถในการหมุนเวียนที่ดี มีอายุการใช้งานปฏิทินที่ยาวนาน และประหยัด แต่มีน้ำหนักมากและมีความหนาแน่นของบรรจุภัณฑ์ต่ำเนื่องจากมีช่องว่าง

แบตเตอรี่เซลล์ทรงกระบอกมีข้อได้เปรียบที่แข็งแกร่งและทนทานเนื่องจากมีการป้องกันตัวเครื่อง ในกรณีนี้แบตเตอรี่มีความทนทานต่อการทำงานที่อุณหภูมิร้อนได้ดีกว่า ความต้านทานต่อแรงกระแทกก็ดีเยี่ยมเช่นกัน ดังนั้นแบตเตอรี่นี้จึงมักคุ้นเคยกับการใช้กับยานพาหนะไฟฟ้า เซลล์จำนวนมากรวมกันเป็นอนุกรมและขนานเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและความจุของแบตเตอรี่ หากเซลล์หนึ่งเสียหาย ผลกระทบต่อทั้งบรรจุภัณฑ์จะต่ำ

การใช้งานทั่วไปสำหรับเซลล์ทรงกระบอกได้แก่ เครื่องมือไฟฟ้า เครื่องมือทางการแพทย์ แล็ปท็อป และจักรยานไฟฟ้า เพื่อให้มีความหลากหลายภายในขนาดที่กำหนด ผู้ผลิตจึงใช้ความยาวเซลล์บางส่วน เช่น รูปแบบครึ่งและสามในสี่ ส่วนนิกเกิล-แคดเมียมก็มีตัวเลือกเซลล์ที่หลากหลายที่สุด บางส่วนรั่วไหลไปสู่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แต่ไม่ใช่ลิเธียมไอออนเนื่องจากเคมีนี้กำหนดรูปแบบของตัวเอง

ข้อเสียแบบแท่งปริซึม

เซลล์แบบแท่งปริซึมประกอบด้วยอิเล็กโทรดบวกและลบจำนวนมากที่ขนาบข้างเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดการลัดวงจรและไม่สอดคล้องกัน เซลล์แบบแท่งปริซึมตายเร็วขึ้นเนื่องจากการจัดการระบายความร้อนมีประสิทธิภาพน้อยกว่าและค่อนข้างไวต่อการเสียรูปในสถานการณ์แรงดันสูง ข้อเสียอื่นๆ ได้แก่ ขนาดมาตรฐานมีจำนวนจำกัดและราคาวัตต์เฉลี่ยต่อชั่วโมงที่สูงขึ้น BMS ยังมีความซับซ้อนในการจัดการการขายนี้เนื่องจากกำลังการผลิตที่เป็นเจ้าของ

การเลือกเซลล์ของคุณ

บ่อยครั้ง การเลือกการออกแบบเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมขึ้นอยู่กับพื้นที่ ต้นทุน และการพิจารณาด้านความปลอดภัย

หากการใช้งานลิเธียมของคุณต้องการพลังงานที่แข็งแกร่ง ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งานที่ยาวนานโดยไม่ต้องกังวลเรื่องพื้นที่ใช้พื้นที่ ให้พิจารณาหยิบเซลล์ทรงกระบอกขึ้นมา หากการบรรทุกเกินกำลังเป็นปัญหา ให้เลือกโปรไฟล์ด้านความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุงของทรงกระบอก อย่างไรก็ตาม หากการใช้งานลิเธียมของคุณต้องการพลังงานที่อัดแน่นในพื้นที่ขนาดเล็กและคุณสามารถจัดการกับต้นทุนได้ ปริซึมคือทางออกที่ดีที่สุดของคุณ

ปัจจุบันโมเดลทรงกระบอกที่คุ้มต้นทุนควบคุมส่วนแบ่งการตลาด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผลิตภัณฑ์ใหม่สร้างความต้องการโซลูชันที่คำนึงถึงพื้นที่มากขึ้น ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ และราคาที่เปลี่ยนแปลง ความต้องการเซลล์แบบแท่งปริซึมจึงคาดว่าจะเพิ่มขึ้น

หากคุณยังคงไม่แน่ใจว่าเซลล์ลิเธียมประเภทใดที่เหมาะกับคุณ ให้พิจารณาทำงานร่วมกับ พันธมิตรที่จัดตั้งขึ้นมีความสามารถ ที่ช่วยให้คุณตัดสินใจซื้ออย่างชาญฉลาดโดยตรงกับความต้องการเฉพาะของคุณ