سلول‌های استوانه‌ای و منشوری بهترین گزینه‌های موجود در بازار برای ساخت‌وساز هستند.باتری‌های لیتیومیقبل از خرید باتری برای کاربرد مورد نظر، مزایا و معایب هر نوع سلول را که در ادامه آمده است، در نظر بگیرید.

سلول‌های استوانه‌ای

سلول استوانه‌ای همچنان یکی از پرکاربردترین سبک‌های بسته‌بندی امروزی است. برتری آن، تولید آسان و پایداری مکانیکی عالی را به همراه دارد. سیلندرهای لوله‌ای می‌توانند بدون تغییر شکل، تنش داخلی بالا را تحمل کنند.

بسیاری از سلول‌های استوانه‌ای مبتنی بر لیتیوم و نیکل شامل یک سوئیچ ضریب حرارتی مثبت (PTC) هستند. هنگامی که در معرض جریان بیش از حد قرار می‌گیرند، پلیمر معمولاً رسانا گرم می‌شود و به مقاومت تبدیل می‌شود، جریان را متوقف می‌کند و به عنوان محافظ اتصال کوتاه عمل می‌کند. پس از رفع اتصال کوتاه، PTC خنک می‌شود و به حالت رسانا برمی‌گردد.

بیشتر سلول‌های استوانه‌ای همچنین دارای مکانیزم کاهش فشار هستند و ساده‌ترین طرح از یک آب‌بندی غشایی استفاده می‌کند که تحت فشار بالا پاره می‌شود. پس از پاره شدن غشا، ممکن است نشتی و خشک شدن رخ دهد. دریچه‌های قابل آب‌بندی مجدد با یک شیر فنری، طرح ترجیحی هستند. برخی از سلول‌های لیتیوم-یون مصرفی شامل دستگاه قطع شارژ (CID) هستند که هنگام فعال شدن در برابر افزایش فشار ناامن، سلول را به صورت فیزیکی و برگشت‌ناپذیر قطع می‌کند.

باتری‌های استوانه‌ایمعمولاً در انواع دستگاه‌های الکترونیکی، از چراغ قوه و کنترل از راه دور گرفته تا لوازم الکترونیکی قابل حمل مانند لپ‌تاپ و تلفن‌های هوشمند، یافت می‌شوند.

سلول‌های منشوری

سلول‌های منشوری مدرن که در اوایل دهه ۱۹۹۰ معرفی شدند، تقاضا برای اندازه‌های باریک‌تر را برآورده می‌کنند. سلول‌های منشوری که در بسته‌بندی‌های شیکی شبیه جعبه آدامس یا یک شکلات کوچک پیچیده شده‌اند، با استفاده از رویکرد لایه‌ای، از فضا به طور بهینه استفاده می‌کنند. طرح‌های دیگر به صورت رول ژله‌ای شبه منشوری پیچیده و صاف می‌شوند. این سلول‌ها عمدتاً در تلفن‌های همراه، تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌های کوچک با ظرفیت ۸۰۰ میلی‌آمپر ساعت تا ۴۰۰۰ میلی‌آمپر ساعت یافت می‌شوند. هیچ فرمت جهانی وجود ندارد و هر سازنده، فرمت مخصوص به خود را طراحی می‌کند.

سلول‌های منشوری در اندازه‌های بزرگ نیز موجود هستند. این سلول‌ها که در محفظه‌های آلومینیومی جوش داده شده بسته‌بندی می‌شوند، ظرفیت‌هایی بین 20 تا 50 آمپر ساعت ارائه می‌دهند و در درجه اول برای پیشرانه‌های الکتریکی در خودروهای هیبریدی و برقی استفاده می‌شوند. شکل 5 سلول منشوری را نشان می‌دهد.

سلول‌های منشوری به دلیل ظرفیت بالایشان امروزه محبوب‌ترین هستند. این شکل می‌تواند به راحتی چهار باتری را به طور همزمان به هم متصل کند تا یک بسته باتری تشکیل شود.

مزایای استوانه‌ای

طراحی سلول استوانه‌ای قابلیت چرخه‌بندی خوبی دارد، طول عمر تقویمی بالایی ارائه می‌دهد و اقتصادی است، اما به دلیل حفره‌های فضایی، سنگین است و چگالی بسته‌بندی کمی دارد.

باتری سلولی استوانه‌ای به دلیل پوشش محافظتی خود، از مزیت قوی و محکمی برخوردار است. در این حالت، باتری‌ها در برابر کار در دماهای بالا مقاوم‌تر هستند. مقاومت در برابر ضربه نیز عالی است، بنابراین این باتری اغلب برای استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی آشنا است. بسیاری از سلول‌ها به صورت سری و موازی ترکیب می‌شوند تا ولتاژ و ظرفیت باتری را افزایش دهند. اگر یک سلول آسیب ببیند، تأثیر آن بر کل بسته کم است.

کاربردهای معمول برای سلول استوانه‌ای ابزارهای برقی، ابزارهای پزشکی، لپ‌تاپ‌ها و دوچرخه‌های برقی هستند. برای ایجاد تنوع در یک اندازه مشخص، تولیدکنندگان از طول‌های جزئی سلول، مانند قالب‌های نیم و سه‌چهارم، استفاده می‌کنند و نیکل-کادمیوم بیشترین تنوع انتخاب سلول را ارائه می‌دهد. برخی از آنها به نیکل-فلز-هیدرید سرایت کردند، اما به لیتیوم-یون نرسیدند زیرا این ترکیب قالب‌های خاص خود را ایجاد کرد.

معایب منشوری

سلول‌های منشوری از الکترودهای مثبت و منفی زیادی تشکیل شده‌اند که در کنار هم قرار گرفته‌اند و امکان اتصال کوتاه و ناهماهنگی را فراهم می‌کنند. سلول‌های منشوری سریع‌تر از بین می‌روند زیرا مدیریت حرارتی در آنها کارایی کمتری دارد و در شرایط فشار بالا نسبت به تغییر شکل نسبتاً حساس هستند. از دیگر معایب آنها می‌توان به تعداد محدود اندازه‌های استاندارد و میانگین قیمت وات ساعتی بالاتر اشاره کرد. مدیریت این فروش برای BMS نیز به دلیل ظرفیتی که در اختیار دارد، پیچیده است.

انتخاب سلول شما

اغلب اوقات، انتخاب طراحی سلول باتری لیتیومی به ملاحظات فضا، هزینه و ایمنی بستگی دارد.

اگر کاربرد لیتیوم شما به قدرت، عملکرد و طول عمر بالا و نگرانی کمتر در مورد استفاده از فضا نیاز دارد، انتخاب یک سلول استوانه‌ای را در نظر بگیرید. اگر اضافه بار نگران کننده است، مشخصات ایمنی بهبود یافته استوانه‌ای را انتخاب کنید. با این حال، اگر کاربرد لیتیوم شما نیاز به قدرت فشرده در فضای کوچک دارد و می‌توانید از پس هزینه آن برآیید، پریسماتیک بهترین گزینه شماست.

در حال حاضر، مدل استوانه‌ای مقرون‌به‌صرفه سهم بازار را در دست دارد. با این حال، با توجه به اینکه محصولات جدید نیاز به راه‌حل‌های کم‌مصرف را افزایش می‌دهند، فناوری باتری پیشرفت می‌کند و قیمت‌ها تغییر می‌کنند، انتظار می‌رود تقاضا برای سلول‌های منشوری افزایش یابد.

اگر هنوز مطمئن نیستید که چه نوع باتری لیتیومی برای شما مناسب است، کار با یک ... را در نظر بگیرید.شریک مستقر و توانمندکمک به شما در تصمیم‌گیری هوشمندانه برای خرید، متناسب با نیازهای خاصتان.