Tế bào hình trụ Lithium Ion Vs. Tế bào lăng trụ

Các tế bào hình trụ và hình lăng trụ là những lựa chọn tốt nhất trên thị trường để xây dựng Pin Lithium . Hãy xem xét những ưu điểm và nhược điểm sau của từng loại pin trước khi bạn mua pin cho ứng dụng mong muốn.

Tế bào hình trụ

Hộp hình trụ tiếp tục là một trong những kiểu đóng gói được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Với tính ưu việt của nó giúp dễ dàng chế tạo và có độ ổn định cơ học tuyệt vời. Xi lanh hình ống có thể chịu được ứng suất bên trong cao mà không bị biến dạng.

Nhiều pin hình trụ dựa trên lithium và niken có công tắc hệ số nhiệt dương (PTC). Khi tiếp xúc với dòng điện quá mức, polyme dẫn điện thông thường sẽ nóng lên và trở thành điện trở, ngăn dòng điện chạy qua và hoạt động như một biện pháp bảo vệ ngắn mạch. Sau khi loại bỏ đoạn ngắn, PTC sẽ nguội đi và trở lại trạng thái dẫn điện.

Hầu hết các tế bào hình trụ cũng có cơ chế giảm áp và thiết kế đơn giản nhất sử dụng một màng bịt sẽ vỡ ra dưới áp suất cao. Rò rỉ và khô có thể xảy ra sau khi màng bị vỡ. Các lỗ thông hơi có thể bịt kín lại bằng van lò xo là thiết kế được ưu tiên. Một số pin Li-ion tiêu dùng bao gồm Thiết bị ngắt sạc (CID) có chức năng ngắt kết nối vật lý và không thể đảo ngược của pin khi được kích hoạt ở mức áp suất không an toàn tích tụ.

Pin hình trụ thường thấy trong nhiều loại thiết bị điện tử, từ đèn pin và điều khiển từ xa đến các thiết bị điện tử cầm tay như máy tính xách tay và điện thoại thông minh.

Tế bào lăng trụ

Được giới thiệu vào đầu những năm 1990, tế bào hình lăng trụ hiện đại đáp ứng nhu cầu về kích thước mỏng hơn. Được bọc trong những gói trang nhã giống như một hộp kẹo cao su hoặc một thanh sô cô la nhỏ, các tế bào hình lăng trụ tận dụng tối ưu không gian bằng cách sử dụng phương pháp xếp lớp. Các thiết kế khác được quấn và làm phẳng thành một cuộn thạch giả lăng trụ. Những tế bào này chủ yếu được tìm thấy trong điện thoại di động, máy tính bảng và máy tính xách tay cấu hình thấp có dung lượng từ 800mAh đến 4.000mAh. Không có định dạng phổ quát nào tồn tại và mỗi nhà sản xuất đều thiết kế riêng.

Các tế bào hình lăng trụ cũng có sẵn ở định dạng lớn. Được đóng gói trong vỏ nhôm hàn, các tế bào này có công suất từ ​​20–50Ah và chủ yếu được sử dụng cho hệ thống truyền động điện trong xe hybrid và xe điện. Hình 5 cho thấy tế bào hình lăng trụ.

Các tế bào hình lăng trụ là phổ biến nhất hiện nay do công suất lớn của chúng. Hình dạng có thể dễ dàng kết nối bốn pin cùng một lúc để tạo thành một bộ pin.

Ưu điểm hình trụ

Thiết kế ô hình trụ có khả năng luân chuyển tốt, mang lại tuổi thọ dài và tiết kiệm, nhưng nặng và mật độ đóng gói thấp do có các khoang không gian.

Pin dạng tế bào hình trụ có ưu điểm chắc chắn và bền bỉ là vỏ của nó đã được bảo vệ. Trong trường hợp này, pin có khả năng chịu đựng tốt hơn khi làm việc ở nhiệt độ nóng. Khả năng chống sốc cũng rất tuyệt vời nên loại pin này thường được sử dụng quen thuộc trên xe điện. Nhiều ô được kết hợp nối tiếp và song song để tăng điện áp và dung lượng pin. Nếu một ô bị hỏng, tác động lên toàn bộ gói sẽ thấp.

Các ứng dụng điển hình của tế bào hình trụ là dụng cụ điện, dụng cụ y tế, máy tính xách tay và xe đạp điện. Để cho phép các biến thể trong một kích thước nhất định, các nhà sản xuất sử dụng chiều dài một phần ô, chẳng hạn như định dạng một nửa và ba phần tư, và niken-cadmium cung cấp nhiều lựa chọn ô nhất. Một số tràn sang niken-kim loại-hydrua, nhưng không sang lithium-ion vì chất hóa học này đã thiết lập các dạng riêng của nó.

Nhược điểm lăng kính

Các tế bào hình lăng trụ bao gồm nhiều điện cực dương và âm được đặt cạnh nhau khiến có thể xảy ra đoản mạch và không nhất quán. Các tế bào hình lăng trụ chết nhanh hơn vì việc quản lý nhiệt kém hiệu quả hơn và tương đối nhạy cảm với sự biến dạng trong điều kiện áp suất cao. Những nhược điểm khác bao gồm số lượng kích thước tiêu chuẩn hạn chế và giá công suất trung bình mỗi giờ cao hơn. BMS cũng phức tạp trong việc xử lý việc bán hàng này do năng lực sở hữu.

Chọn ô của bạn

Thông thường, việc chọn thiết kế tế bào của pin lithium phụ thuộc vào việc cân nhắc về không gian, chi phí và an toàn.

Nếu ứng dụng lithium của bạn yêu cầu năng lượng, hiệu suất và tuổi thọ cao mà ít quan tâm đến việc sử dụng không gian, hãy cân nhắc chọn pin hình trụ. Nếu tình trạng quá tải trở thành mối lo ngại, hãy chọn cấu hình an toàn được cải thiện của hình trụ. Tuy nhiên, nếu ứng dụng lithium của bạn yêu cầu nguồn điện được tích hợp trong một không gian nhỏ và bạn có thể chịu được chi phí thì lăng kính là lựa chọn tốt nhất cho bạn.

Hiện tại, mô hình hình trụ tiết kiệm chi phí đang kiểm soát thị phần. Tuy nhiên, khi các sản phẩm mới tạo ra nhu cầu về các giải pháp ngày càng tiết kiệm không gian, công nghệ pin tiến bộ và giá cả thay đổi, nhu cầu về pin lăng trụ dự kiến ​​sẽ tăng.

Nếu bạn vẫn không chắc chắn loại pin lithium nào phù hợp với mình, hãy cân nhắc làm việc với một đối tác đã thành lập có khả năng giúp bạn đưa ra quyết định mua hàng thông minh phù hợp với nhu cầu cụ thể của bạn.