Les cèl·lules cilíndriques i prismàtiques són les millors opcions del mercat per a la construccióBateries de litiTingueu en compte els avantatges i desavantatges següents de cada tipus de pila abans de comprar la bateria per a l'aplicació desitjada.

Cèl·lules cilíndriques

La cel·la cilíndrica continua sent un dels estils d'envasament més utilitzats actualment. La seva superioritat facilita la seva fabricació i té una excel·lent estabilitat mecànica. Els cilindres tubulars poden suportar tensions internes elevades sense deformar-se.

Moltes cel·les cilíndriques basades en liti i níquel inclouen un interruptor de coeficient tèrmic positiu (PTC). Quan s'exposa a un corrent excessiu, el polímer normalment conductor s'escalfa i es torna resistiu, aturant el flux de corrent i actuant com a protecció contra curtcircuits. Un cop eliminat el curtcircuit, el PTC es refreda i torna a l'estat conductor.

La majoria de cel·les cilíndriques també disposen d'un mecanisme d'alleujament de pressió, i el disseny més simple utilitza un segell de membrana que es trenca sota alta pressió. Es poden produir fuites i assecat després que la membrana es trenqui. El disseny preferit són els respiradors resellables amb una vàlvula accionada per ressort. Algunes cel·les de Li-ion de consum inclouen el dispositiu d'interrupció de càrrega (CID) que desconnecta físicament i irreversiblement la cel·la quan s'activa per a una acumulació de pressió insegura.

Bateries cilíndriqueses troben habitualment en una varietat de dispositius electrònics, des de llanternes i comandaments a distància fins a electrònica portàtil com ara ordinadors portàtils i telèfons intel·ligents.

Cèl·lules prismàtiques

Introduïda a principis dels anys noranta, la cèl·lula prismàtica moderna satisfà la demanda de mides més primes. Embolicades en paquets elegants que semblen una caixa de xiclets o una petita barra de xocolata, les cèl·lules prismàtiques aprofiten l'espai de manera òptima mitjançant l'enfocament en capes. Altres dissenys s'enrotllen i s'aplanen en un rotlle de gelatina pseudoprismàtic. Aquestes cèl·lules es troben predominantment en telèfons mòbils, tauletes i ordinadors portàtils de perfil baix que van des dels 800 mAh fins als 4.000 mAh. No existeix un format universal i cada fabricant dissenya el seu propi.

Les cel·les prismàtiques també estan disponibles en formats grans. Envasades en carcasses d'alumini soldades, les cel·les ofereixen capacitats de 20–50 Ah i s'utilitzen principalment per a sistemes de propulsió elèctrics en vehicles híbrids i elèctrics. La figura 5 mostra la cel·la prismàtica.

Les cèl·lules prismàtiques són les més populars avui dia a causa de la seva gran capacitat. La forma permet connectar fàcilment quatre bateries alhora per formar un paquet de bateries.

Avantatges cilíndrics

El disseny de cel·la cilíndrica té una bona capacitat de cicle, ofereix una llarga vida útil i és econòmic, però és pesat i té una baixa densitat d'embalatge a causa de les cavitats espacials.

La bateria de cel·les cilíndriques té un avantatge fort i robust, ja que la seva carcassa està protegida. En aquest cas, les bateries són més resistents al treball a temperatures elevades. La resistència als cops també és excel·lent, per la qual cosa aquesta bateria sovint s'utilitza en vehicles elèctrics. Moltes cel·les es combinen en sèrie i paral·lel per augmentar el voltatge i la capacitat de la bateria. Si una cel·la es fa malbé, l'impacte en tot el paquet és baix.

Les aplicacions típiques de la pila cilíndrica són eines elèctriques, instruments mèdics, ordinadors portàtils i bicicletes elèctriques. Per permetre variacions dins d'una mida determinada, els fabricants utilitzen longituds de cel·la parcials, com ara formats de mig i tres quarts, i el níquel-cadmi ofereix la varietat més gran d'opcions de cel·la. Algunes van arribar al níquel-hidrur metàl·lic, però no al liti-ió, ja que aquesta química va establir els seus propis formats.

Desavantatges prismàtics

Les cèl·lules prismàtiques consten de molts elèctrodes positius i negatius que estan flanquejats entre si, cosa que permet curtcircuits i inconsistències. Les cèl·lules prismàtiques moren més ràpidament perquè la gestió tèrmica és menys eficient i relativament sensible a la deformació en situacions d'alta pressió. Altres desavantatges inclouen un nombre limitat de mides estàndard i preus mitjans per hora més elevats. El BMS també és complicat de gestionar a causa de la capacitat que es posseeix.

Seleccionant la teva cel·la

Molt sovint, l'elecció del disseny de la cel·la de la bateria de liti es redueix a consideracions d'espai, cost i seguretat.

Si la vostra aplicació de liti requereix una potència, un rendiment i una longevitat elevats amb menys preocupació per l'ús de l'espai, considereu l'opció d'una cel·la cilíndrica. Si la sobrecàrrega esdevé un problema, opteu pel perfil de seguretat millorat de la cilíndrica. Tanmateix, si la vostra aplicació de liti requereix potència en un espai reduït i podeu gestionar el cost, la prismàtica és la vostra millor opció.

Ara mateix, el model cilíndric rendible controla la quota de mercat. Tanmateix, a mesura que els nous productes creen una necessitat de solucions cada cop més conscients de l'espai, els avenços en la tecnologia de les bateries i els canvis en els preus, s'espera que augmenti la demanda de cèl·lules prismàtiques.

Si encara no esteu segur de quin tipus de pila de liti és l'adequada per a vosaltres, considereu treballar amb unsoci establert capaçd'ajudar-vos a prendre una decisió de compra intel·ligent que s'adapti a les vostres necessitats específiques.