リチウムイオン円筒形セル vs.角柱状セル

円筒形および角柱形のセルは、構築に市場で最適なオプションです。 リチウム電池 。目的の用途に合わせてバッテリーを購入する前に、各セル タイプの次の利点と欠点を考慮してください。

円筒形セル

円筒形セルは、今日でも最も広く使用されている包装スタイルの 1 つです。製造が容易であり、機械的安定性にも優れているという利点があります。管状シリンダーは、変形することなく高い内部応力に耐えることができます。

多くのリチウムおよびニッケルベースの円筒形電池には、正熱係数 (PTC) スイッチが含まれています。過剰な電流にさらされると、通常導電性ポリマーが加熱して抵抗になり、電流の流れを止めて短絡保護として機能します。短絡が解消されると、PTC は冷却され、導電状態に戻ります。

ほとんどの円筒形セルには圧力解放機構も備わっており、最も単純な設計では高圧下で破裂する膜シールを利用しています。膜が破れた後、漏れや乾燥が発生する可能性があります。バネ仕掛けのバルブを備えた再密閉可能な通気口が推奨される設計です。一部の民生用リチウムイオン電池には、安全でない圧力が上昇して作動した場合にセルを物理的かつ不可逆的に切断する充電中断装置 (CID) が組み込まれています。

円筒形電池 懐中電灯やリモコンからラップトップやスマートフォンなどのポータブル電子機器に至るまで、さまざまな電子機器で一般的に見られます。

角柱状セル

1990 年代初頭に導入された現代の角形セルは、より薄いサイズの需要を満たしています。チューインガムの箱や小さなチョコレートバーに似たエレガントなパッケージに包まれた角柱状セルは、層状のアプローチを使用してスペースを最適に利用しています。他のデザインは、疑似角柱状のゼリーロールに巻いて平らにします。これらのセルは主に、800mAh ～ 4,000mAh の携帯電話、タブレット、薄型ラップトップに搭載されています。普遍的なフォーマットは存在せず、各メーカーが独自に設計しています。

角柱セルは大型フォーマットでもご利用いただけます。溶接されたアルミニウムのハウジングにパッケージされたセルは、20 ～ 50Ah の容量を提供し、主にハイブリッド車や電気自動車の電動パワートレインに使用されます。図 5 に角形セルを示します。

角形電池はその大容量のため、今日最も人気があります。4つの電池を一度に簡単に接続して電池パックを形成できる形状です。

円筒形の利点

円筒形のセル設計は優れたサイクル能力を備え、カレンダー寿命が長く、経済的ですが、スペースが空洞であるため重量があり、実装密度が低くなります。

円筒形セルバッテリーは、ケースが保護されているため、強くて丈夫な利点があります。この場合、バッテリーは高温での動作に対する耐性が高くなります。耐衝撃性にも優れているため、電気自動車などでよく使われる電池です。多くのセルが直列および並列に結合されて、バッテリーの電圧と容量が増加します。1 つのセルが損傷しても、パッケージ全体への影響は低いです。

円筒形セルの一般的な用途には、電動工具、医療機器、ラップトップ、電動自転車などがあります。所定のサイズ内でのバリエーションを許容するために、メーカーはハーフや 4 分の 3 フォーマットなどの部分的なセル長を使用しており、ニッケルカドミウムは最も多様なセルの選択肢を提供します。一部はニッケル水素に波及しましたが、この化学が独自の形式を確立したため、リチウムイオンには波及しませんでした。

プリズムの欠点

角形電池は、隣接する多数の正極と負極で構成されているため、短絡や不整合が発生する可能性があります。角形セルは、熱管理の効率が低く、高圧状況では変形の影響を比較的受けやすいため、より早く死滅します。その他の欠点としては、標準サイズの数が限られていること、時間あたりの平均ワット数価格が高いことが挙げられます。BMS は、所有する容量の関係で、この販売を処理することも複雑になります。

セルの選択

ほとんどの場合、リチウム電池のセル設計の選択は、スペース、コスト、安​​全性を考慮することになります。

リチウム アプリケーションで、スペースの使用をそれほど気にせずに、強力な電力、パフォーマンス、寿命が必要な場合は、円筒形セルの選択を検討してください。過負荷が懸念される場合は、円筒形の改良された安全プロファイルを選択してください。ただし、リチウム アプリケーションで小さなスペースに電力を詰め込む必要があり、コストに耐えられる場合は、プリズムが最適です。

現在、コスト効率の高い円筒形モデルが市場シェアを支配しています。しかし、新製品によりますますスペースを意識したソリューションのニーズが生まれ、電池技術が進歩し、価格が変化するにつれて、角形電池の需要が増加すると予想されます。

どのタイプのリチウム電池が自分に適しているかまだわからない場合は、専門の業者と協力することを検討してください。 確立された有能なパートナー 特定のニーズに合わせた賢明な購入決定を支援します。