Lithium-ion cilindrische cellen versus.Prismatische cellen

Cilindrische en prismatische cellen zijn de beste opties op de markt om te bouwen Lithium batterijen .Overweeg de volgende voor- en nadelen van elk celtype voordat u de batterij voor de gewenste toepassing koopt.

cilindrische cellen

De cilindrische cel blijft een van de meest gebruikte verpakkingsstijlen van vandaag.Met zijn superioriteit waardoor het gemakkelijk te vervaardigen is en een uitstekende mechanische stabiliteit heeft.Buisvormige cilinders zijn bestand tegen hoge interne spanningen zonder vervorming.

Veel op lithium en nikkel gebaseerde cilindrische cellen bevatten een positieve thermische coëfficiënt (PTC) schakelaar.Bij blootstelling aan overmatige stroom warmt het normaal geleidende polymeer op en wordt resistief, waardoor de stroom stopt en het als kortsluitbeveiliging fungeert.Zodra de kortsluiting is verwijderd, koelt de PTC af en keert terug naar de geleidende toestand.

De meeste cilindrische cellen hebben ook een drukontlastingsmechanisme en het eenvoudigste ontwerp maakt gebruik van een membraanafdichting die onder hoge druk scheurt.Lekkage en uitdroging kunnen optreden nadat het membraan breekt.Hersluitbare ventilatieopeningen met een veerbelaste klep hebben de voorkeur.Sommige Li-ion-batterijen voor consumenten bevatten het Charge Interrupt Device (CID) dat de cel fysiek en onomkeerbaar loskoppelt wanneer deze wordt geactiveerd tot een onveilige drukopbouw.

Prismatische cellen

De moderne prismatische cel, die begin jaren negentig werd geïntroduceerd, voldoet aan de vraag naar dunnere afmetingen.Verpakt in elegante verpakkingen die lijken op een doos kauwgum of een kleine chocoladereep, maken prismatische cellen optimaal gebruik van de ruimte door gebruik te maken van de gelaagdheid.Andere ontwerpen zijn gewikkeld en afgeplat tot een pseudo-prismatische jelly roll.Deze cellen worden voornamelijk aangetroffen in mobiele telefoons, tablets en low-profile laptops, variërend van 800 mAh tot 4.000 mAh.Er bestaat geen universeel formaat en elke fabrikant ontwerpt zijn eigen formaat.

Prismatische cellen zijn ook verkrijgbaar in grote formaten.De cellen zijn verpakt in gelaste aluminium behuizingen en leveren een capaciteit van 20-50Ah. Ze worden voornamelijk gebruikt voor elektrische aandrijflijnen in hybride en elektrische voertuigen.Figuur 5 toont de prismatische cel.

Prismatische cellen zijn tegenwoordig het populairst vanwege hun grote capaciteit.De vorm kan gemakkelijk vier batterijen tegelijk verbinden om een ​​batterijpakket te vormen.

Cilindrische voordelen

Het cilindrische celontwerp heeft een goed cyclisch vermogen, biedt een lange kalenderlevensduur en is economisch, maar is zwaar en heeft een lage verpakkingsdichtheid vanwege ruimteholten.

De batterij met cilindrische cellen heeft een sterk en robuust voordeel omdat de behuizing beschermd is.Batterijen zijn in dit geval beter bestand tegen werken bij hoge temperaturen.Weerstand tegen schokken is ook uitstekend, dan is deze accu vaak bekend om te gebruiken op elektrische voertuigen.Veel cellen worden in serie en parallel gecombineerd om de batterijspanning en -capaciteit te verhogen.Als één cel beschadigd is, is de impact op het hele pakket gering.

Typische toepassingen voor de cilindrische cel zijn elektrisch gereedschap, medische instrumenten, laptops en e-bikes.Om variaties binnen een bepaalde grootte mogelijk te maken, gebruiken fabrikanten gedeeltelijke cellengtes, zoals halve en driekwart formaten, en nikkel-cadmium biedt de grootste verscheidenheid aan celkeuzes.Sommige gingen over op nikkel-metaalhydride, maar niet op lithium-ion, aangezien deze chemie zijn eigen formaten vestigde.

Prismatische nadelen

Prismatische cellen bestaan ​​uit vele positieve en negatieve elektroden die aan elkaar geflankeerd zijn waardoor kortsluiting en inconsistentie mogelijk zijn.Prismatische cellen gaan sneller dood omdat thermisch beheer minder efficiënt is en relatief gevoelig voor vervorming in hogedruksituaties.Andere nadelen zijn een beperkt aantal standaardmaten en hogere gemiddelde wattageprijzen per uur.BMS is ook ingewikkeld om deze verkoop af te handelen vanwege de capaciteit die in eigendom is.

Je cel selecteren

Meestal komt het kiezen van het celontwerp van uw lithiumbatterij neer op ruimte, kosten en veiligheidsoverwegingen.

Als uw lithiumtoepassing veel kracht, prestaties en een lange levensduur vereist met minder aandacht voor ruimtegebruik, overweeg dan om een ​​cilindrische cel te kopen.Als overbelasting een probleem wordt, kies dan voor het verbeterde veiligheidsprofiel van cilindrisch.Als uw lithiumtoepassing echter kracht vereist die in een kleine ruimte is verpakt en u de kosten kunt dragen, is prismatisch uw beste keuze.

Op dit moment beheerst het kosteneffectieve cilindrische model het marktaandeel.Naarmate echter nieuwe producten een behoefte creëren aan steeds meer ruimtebewuste oplossingen, de batterijtechnologie zich ontwikkelt en de prijzen veranderen, wordt verwacht dat de vraag naar prismatische cellen zal toenemen.

Als u nog steeds niet zeker weet welk type lithiumcel geschikt voor u is, overweeg dan om te werken met een gevestigde partner in staat om u te helpen een slimme aankoopbeslissing te nemen die is afgestemd op uw specifieke behoeften.