Wprowadzenie do baterii
W sektorze akumulatorów powszechnie stosowane i dominujące na rynku są trzy główne typy akumulatorów: cylindryczne, kwadratowe i woreczkowe.Te typy komórek mają unikalne cechy i oferują różne korzyści.W tym artykule zbadamy cechy każdego typu komórek i porównamy je na podstawie różnych czynników.
1. Cylindryczny rdzeń akumulatora
Korzyść:
- Dojrzałe i opłacalne: Baterie cylindryczne są produkowane przemysłowo od ponad 20 lat, charakteryzując się dojrzałymi procesami produkcyjnymi i wysoką wydajnością produkcji.Oznacza to niższe koszty i wyższą wydajność produktu w porównaniu z innymi typami ogniw.
- Doskonała niezawodność i bezpieczeństwo: Akumulatory cylindryczne zapewniają doskonałą niezawodność i bezpieczeństwo dzięki szeroko przetestowanym metodom produkcji i stalowej obudowie zapewniającej dodatkową ochronę.
Niedogodności:
- Waga i rozmiar: Stalowa obudowa stosowana w akumulatorach cylindrycznych zwiększa wagę, co skutkuje niższą gęstością energii w porównaniu z innymi typami akumulatorów.Ponadto cylindryczny kształt powoduje niewielkie wykorzystanie przestrzeni.
- Ograniczona pojemność: Promieniowa przewodność cieplna akumulatorów cylindrycznych ogranicza liczbę warstw uzwojenia, co skutkuje mniejszą indywidualną pojemnością.Powoduje to, że aplikacje pojazdów elektrycznych wymagają wielu akumulatorów, co zwiększa złożoność i może prowadzić do utraty połączenia.
2. Kwadratowa bateria
Korzyść:
- Zwiększona ochrona: baterie kwadratowe wykonane są ze stopu aluminium lub obudowy ze stali nierdzewnej, co zapewnia lepszą ochronę w porównaniu do baterii kieszeniowych.Poprawia to bezpieczeństwo baterii.
- Uproszczona konstrukcja i zmniejszona waga: Kwadratowa bateria ma prostą konstrukcję i wykorzystuje lekkie materiały.W porównaniu z akumulatorami cylindrycznymi ma większą gęstość energii i mniejszą wagę.Zmniejsza to liczbę ogniw wymaganych w module akumulatorowym i zmniejsza wymagania dotyczące systemu zarządzania akumulatorem (BMS).
Niedogodności:
- Brak standaryzacji: Szeroka gama modeli akumulatorów kwadratowych dostępnych na rynku utrudnia standaryzację procesu.Może to prowadzić do zmniejszenia automatyzacji, znacznych różnic między poszczególnymi ogniwami i krótszej żywotności zestawu akumulatorów.
3. Bateria w etui
Korzyść:
- Zwiększone bezpieczeństwo: Baterie typu Pouch pakowane są w kompozytową folię aluminiowo-plastikową, która skutecznie zmniejsza prawdopodobieństwo eksplozji w porównaniu do sztywnych obudów stosowanych w alternatywnych typach akumulatorów.
- Wysoka gęstość energii: akumulatory etui są lżejsze, o 40% lżejsze niż akumulatory w obudowie stalowej o tej samej pojemności i 20% lżejsze niż akumulatory w obudowie aluminiowej.Skutkuje to większą gęstością energii.
Niedogodności:
- Wyzwania związane ze standaryzacją i kosztami: akumulatory kieszeniowe napotykają trudności w osiągnięciu standaryzacji, co prowadzi do rosnących kosztów.Ponadto duże uzależnienie od importowanych folii aluminiowo-plastikowych i niska konsystencja stwarzają wyzwania dla producentów akumulatorów kieszeniowych.
Podsumować
Każdy typ baterii (cylindryczny, kwadratowy i woreczkowy) ma swoje zalety i wady.Ogniwa cylindryczne są ekonomiczne i zapewniają doskonałą konsystencję, natomiast ogniwa pryzmatyczne zapewniają lepszą ochronę i uproszczoną konstrukcję.Baterie kieszeniowe oferują wysoką gęstość energii, ale stoją przed wyzwaniami związanymi ze standaryzacją i kosztami.Wybór typu akumulatora zależy od takich czynników, jak właściwości materiału, wymagania aplikacji i specyfikacje produktu.Niezależnie od rodzaju ogniwa, bezpieczeństwo jest kwestią krytyczną i zgodność z odpowiednimi normami bezpieczeństwa ma kluczowe znaczenie.
Czas publikacji: 25 października 2023 r