Cylindriska och prismatiska celler är de bästa alternativen på marknaden för att byggaLitiumbatterierÖverväg följande fördelar och nackdelar med varje celltyp innan du köper batteriet för önskad tillämpning.

Cylindriska celler

Den cylindriska cellen fortsätter att vara en av de mest använda förpackningsstilarna idag. Dess överlägsenhet gör den enkel att tillverka och har utmärkt mekanisk stabilitet. Rörformiga cylindrar kan motstå hög inre spänning utan deformation.

Många litium- och nickelbaserade cylindriska celler har en PTC-brytare (positive thermal coefficient). När den normalt ledande polymeren utsätts för för hög ström värms den upp och blir resistiv, vilket stoppar strömflödet och fungerar som kortslutningsskydd. När kortslutningen har avlägsnats kyls PTC-kretsen ner och återgår till det ledande tillståndet.

De flesta cylindriska celler har också en tryckavlastningsmekanism, och den enklaste designen använder en membrantätning som brister under högt tryck. Läckage och uttorkning kan uppstå efter att membranet går sönder. Återförslutningsbara ventiler med en fjäderbelastad ventil är den föredragna designen. Vissa litiumjonceller för konsumenter har en laddningsavbrottsanordning (CID) som fysiskt och irreversibelt kopplar bort cellen när den aktiveras till ett osäkert tryckuppbyggnad.

Cylindriska batterierfinns ofta i en mängd olika elektroniska apparater, från ficklampor och fjärrkontroller till bärbar elektronik som bärbara datorer och smartphones.

Prismatiska celler

Den moderna prismatiska cellen, som introducerades i början av 1990-talet, tillgodoser behovet av tunnare batterier. Inslagna i eleganta förpackningar som liknar en tuggummiask eller en liten chokladkaka, utnyttjar prismatiska celler utrymmet optimalt genom att använda den lager-på-lager-metoden. Andra designer är lindade och tillplattade till en pseudoprismatisk rulle. Dessa batterier finns främst i mobiltelefoner, surfplattor och lågprofilerade bärbara datorer med batterier från 800 mAh till 4 000 mAh. Det finns inget universellt format och varje tillverkare designar sitt eget.

Prismatiska celler finns även i stora format. Förpackade i svetsade aluminiumhöljen levererar cellerna kapaciteter på 20–50 Ah och används främst för elektriska drivlinor i hybrid- och elfordon. Figur 5 visar den prismatiska cellen.

Prismatiska celler är de mest populära idag på grund av sin stora kapacitet. Formen gör att man enkelt kan ansluta fyra batterier samtidigt för att bilda ett batteripaket.

Cylindriska fördelar

Den cylindriska celldesignen har god cyklingsförmåga, erbjuder lång kalenderlivslängd och är ekonomisk, men är tung och har låg förpackningstäthet på grund av utrymmeshåligheter.

Det cylindriska cellbatteriet har en stark och robust fördel eftersom dess hölje har ett skyddande hölje. Batterier är i detta fall mer motståndskraftiga mot arbete i höga temperaturer. Motståndskraften mot stötar är också utmärkt, vilket gör att detta batteri ofta är vanligt att använda i elfordon. Många celler kombineras i serie och parallellt för att öka batterispänningen och kapaciteten. Om en cell skadas är påverkan på hela paketet låg.

Typiska tillämpningar för den cylindriska cellen är elverktyg, medicinska instrument, bärbara datorer och elcyklar. För att möjliggöra variationer inom en given storlek använder tillverkare partiella celllängder, såsom halva och trekvartsformat, och nickel-kadmium erbjuder det största utbudet av cellval. En del av dessa övergick till nickel-metallhydrid, men inte till litiumjonbatterier eftersom denna kemi etablerade sina egna format.

Prismatiska nackdelar

Prismatiska celler består av många positiva och negativa elektroder som är flankerade mot varandra, vilket möjliggör kortslutning och inkonsekvens. Prismatiska celler dör snabbare eftersom värmehanteringen är mindre effektiv och relativt känslig för deformation i högtryckssituationer. Andra nackdelar inkluderar ett begränsat antal standardstorlekar och högre genomsnittliga timpriser för effekt. BMS är också komplicerat att hantera på grund av den kapacitet som ägs.

Välja din cell

Oftast handlar valet av celldesign för ditt litiumbatteri om utrymme, kostnad och säkerhetsaspekter.

Om din litiumapplikation kräver stark kraft, prestanda och lång livslängd med mindre hänsyn till utrymmesbehov, överväg att välja ett cylindriskt batteri. Om överbelastning blir ett problem, välj Cylindriskas förbättrade säkerhetsprofil. Men om din litiumapplikation kräver kraft packad i ett litet utrymme och du kan hantera kostnaden är Prismatic ditt bästa alternativ.

Just nu kontrollerar den kostnadseffektiva cylindriska modellen marknadsandelar. Men i takt med att nya produkter skapar ett behov av alltmer utrymmesmedvetna lösningar, batteritekniken utvecklas och priserna förändras, förväntas efterfrågan på prismatiska celler öka.

Om du fortfarande är osäker på vilken typ av litiumbatteri som är rätt för dig, överväg att samarbeta med enetablerad partner kapabelför att hjälpa dig att fatta ett smart köpbeslut som är anpassat till dina specifika behov.