Generalmente, la batteria pouch può essere applicata per ogni applicazione, ma perché esistono ancora celle cilindriche, prismatiche e altre? Questi tipi hanno sia pregi che difetti.
Cella cilindrica
Le celle cilindriche e prismatiche sono due delle opzioni più popolari sul mercato.
Le celle al litio cilindriche sono facili da produrre e meccanicamente stabili, rendendole sempre popolari. Sono anche molto sicure, se la pressione interna cresce troppo, la maggior parte delle celle sono progettate per rompersi, mitigando i rischi per la sicurezza, e beneficiano di longevità, di un prezzo attraente e di un costo in watt per ora relativamente basso, che le rende una scelta economica.
Le piccole celle cilindriche sono generalmente usate nelle tecnologie portatili come i laptop e i dispositivi medici. Le grandi celle cilindriche sono popolari per i veicoli elettrici, un mercato in crescita in gran parte guidato dal produttore Tesla.
Cella prismatica
I vantaggi chiave della cella al litio prismatica risiedono nel suo profilo sottile, nell’uso efficace dello spazio; la forma sottile e rettangolare facilita una migliore stratificazione e una maggiore flessibilità. Non sorprende che le celle prismatiche si trovino tipicamente nei telefoni cellulari, nei tablet e in altri dispositivi elettronici leggeri.
Mentre l’efficienza dello spazio rende le celle prismatiche molto interessanti, esistono diversi svantaggi. Le celle prismatiche sono costose da progettare e produrre, rendendole a loro volta più costose per i consumatori. Muoiono più velocemente, poiché la gestione termica è meno efficace, e sono relativamente sensibili alla deformazione in situazioni di alta pressione. Altri svantaggi includono un numero limitato di dimensioni standardizzate e un prezzo medio più alto di watt-ora.
Pouch Cell
Nel 1995, il Li-polymer ha sorpreso il mondo delle batterie con un nuovo design radicale, la pouch cell.
La pouch cell fa l’uso più efficiente dello spazio e raggiunge un’efficienza di imballaggio del 90-95%, la più alta tra i pacchi batterie, vantaggi di dimensioni flessibili e prestazioni di sicurezza. L’eliminazione dell’involucro metallico riduce il peso, ma la cella ha bisogno di un supporto alternativo nel vano batteria. Il pouch pack trova applicazioni in applicazioni consumer, militari e automobilistiche.
La batteria soft pack è confezionata in film plastico di alluminio. Quando si verifica un problema di sicurezza, la batteria soft pack generalmente si gonfia, non esplode come una custodia in acciaio o in alluminio.
La batteria shell o alluminio shell esplode; il peso è leggero, il peso della batteria soft pack è 40% più leggero della capacità equivalente della batteria al litio shell, 20% più leggero della batteria al litio shell alluminio; la resistenza interna è piccola, la resistenza interna della batteria soft pack è più leggero La batteria è piccola, che può ridurre notevolmente l’autoconsumo della batteria; la prestazione di ciclo è buona, la vita di ciclo della batteria del pacchetto molle è estesa, l’attenuazione di 100 cicli è 4%~7% meno di quella del guscio di alluminio; il disegno è flessibile, la dimensione può essere arbitraria e la forma può essere più sottile, può essere personalizzata secondo i bisogni del cliente, sviluppa i nuovi modelli della batteria.
Produzione di celle a sacchetto impilabili si prega di visualizzare: Cos’è la tecnologia Cell Stacking?
Tecnica di produzione
Il processo di impilamento è un processo di produzione di batterie ai polimeri di litio in cui un elettrodo positivo, un elettrodo negativo è tagliato in piccoli pezzi e un separatore è laminato per formare una piccola cella, e una singola cella è impilata in parallelo per formare una grande cella.
La cella della batteria utilizzata la tecnologia di impilamento ha i vantaggi di piccola resistenza interna, lunga durata, alto utilizzo dello spazio, e alta densità di energia dopo il gruppo. In termini di prestazioni della batteria, rispetto alla tecnologia di avvolgimento, la tecnologia di impilamento della laminazione può aumentare la densità di energia della batteria del 5%, aumentare la durata del ciclo del 10% e ridurre il costo del 5% nelle stesse condizioni.
L’impilamento contro l’avvolgimento della cella: https://blog.grepow.com/cell-stacking-definition-grepow-battery-technology/
8 Vantaggi della scelta della batteria a celle a sacchetto
- La flessibilità del pacco batterie al litio
I pacchi batterie completamente assemblati con il BMS incorporato come un modulo batteria standard. I moduli possono essere assemblati in una configurazione parallela per aumentare la capacità, o in una configurazione in serie per aumentare la tensione. Se necessario, il BMS può offrire un cavo di uscita per la comunicazione. Questi moduli di batteria possono essere caricati separatamente o come un intero pacchetto di batterie se assemblati.
- Vita del ciclo
Abbiamo testato una cella che è stata presa a caso dalla catena di montaggio. Dopo l’equivalente accelerato di più di 4.400 cicli di carica costante, questa cella da 10 AH registrava ancora circa 9 AH. Questo è un piccolo calo molto impressionante della capacità di immagazzinamento dopo 12 anni di circa il 10%.
- Affidabilità
Se una cella si guasta, un’altra la sostituisce. È possibile sostituire singole unità difettose mentre il resto del sistema continua a funzionare senza problemi, aumentando l’affidabilità del sistema.
Per esempio, un pacco da 36 volt a 10 AH richiederà solo 12 celle a sacchetto saldate insieme. Se la stessa applicazione dovesse utilizzare celle cilindriche 18650, richiederebbe 72 pezzi di celle 18650 da 1,5 Ah saldate insieme. In una stringa in serie, se una qualsiasi delle 72 celle ha un problema, l’intero pacco fallirà. Inoltre, 72 celle significano 144 nodi, ogni nodo rappresenta un potenziale guasto. Quindi, un pacco a base cilindrica non è affidabile come un pacco di celle a sacchetto elettricamente equivalente, che avrebbe solo 24 nodi. Inoltre, la procedura di saldatura delle celle a marsupio è molto più affidabile della saldatura delle celle cilindriche.
- Miglioramento dello stoccaggio di energia
La capacità di stoccaggio di energia di una cella a marsupio è molto maggiore in un dato spazio fisico rispetto alle celle cilindriche.
- Sicurezza
Quando sia le celle a marsupio che quelle cilindriche hanno problemi interni, la pressione aumenta e si gonfiano. In queste rare situazioni, le celle a sacchetto si gonfiano semplicemente. Le celle cilindriche sono tradizionalmente racchiuse in una camicia di ferro, così che quando la pressione si accumula all’interno di una cella cilindrica le cui estremità sono tenute prigioniere da altre batterie o dal contenitore, possono letteralmente esplodere, il che potrebbe risultare in un pericoloso pericolo per la sicurezza.
- Peso
In genere, le pile a sacchetto pesano meno dell’equivalente batteria prismatica o cilindrica. La densità di energia della pouch cell piatta è maggiore rispetto alle altre celle sagomate, ma è molto più difficile produrre una batteria a pouch cell impilabile, quindi questo sta mettendo alla prova la tecnica di produzione del produttore di batterie.
- Uniformità e coerenza
L’intera linea di pouch cell di Grepow è prodotta da attrezzature automatiche, poi viene testata manualmente per garantire che la qualità di ogni cella sia all’altezza degli standard, eliminando l’errore umano nelle celle fatte a mano, e permette ad ogni cella di avere uniformità e coerenza.
- Incluso Smart BMS
Uno degli altri vantaggi dell’utilizzo delle celle a sacchetto per le applicazioni più piccole è il fatto che Grepow può fornire un BMS (Battery Management System) con il pacco per bilanciare le batterie e proteggerle dalla sovraccarica e dalla scarica eccessiva.
La batteria a sacchetto si applica in aree diverse
Generalmente, la batteria a sacchetto può applicarsi a tutte le applicazioni, dipende dalla loro forma e dai requisiti dei parametri.
Non c’è dubbio che la cella a sacchetto ha molti vantaggi rispetto ad altri tipi di cella, ma non è adatta a qualsiasi applicazione, almeno per ora.
Tesla con 18650 cella cilindrica
La cella cilindrica è ancora il tipo più comune che possiamo vedere, come nell’industria automobilistica, Tesla e BYD stanno ancora usando 18650 batteria cilindrica. Rispetto alle celle a sacchetto o prismatiche, le celle cilindriche come le 18650 possono essere prodotte più rapidamente; quindi più kWh di cella prodotti all’ora grazie alla sua configurazione – un altro motivo per un costo inferiore per kWh.
Un altro vantaggio delle celle cilindriche rispetto alle celle piatte (per esempio a sacchetto, prismatiche) è che gli elettrodi sono avvolti in modo uniforme e stretto e racchiusi in un involucro di metallo. Questo minimizza la rottura del materiale degli elettrodi a causa delle vibrazioni meccaniche, dei cicli termici di carica e scarica e dell’espansione meccanica dei conduttori di corrente all’interno della cella a causa dei cicli termici.
Quindi, con oltre 7.000 “celle 18650” nel piccolo pacco batterie di Tesla, si potrebbe pensare che le possibilità di una cattiva connessione in una delle oltre 14.000 interfacce siano piuttosto alte. Non se si saldano i terminali delle celle tra loro con le linguette del connettore.
Molte celle sono collegate in serie per costruire la tensione; poi queste linee in serie sono collegate tra loro in modo parallelo per aumentare l’amperaggio. Quindi, se una cella va male, il suo impatto sull’intero pacchetto è basso. Tuttavia, quando le grandi celle prismatiche vanno a sud, potrebbe significare che una percentuale significativa del pacchetto di potenza è in difficoltà.
Tendenze della pouch cell
Tuttavia, non c’è dubbio che la tendenza del mercato è l’aumento dell’utilizzo delle pouch cell, grazie alla loro maggiore flessibilità del fattore forma e alla capacità di produrre prodotti dall’aspetto elegante. Il vantaggio della bassa resistenza interna è anche più attraente, e la maggiore durata della batteria riduce anche il costo extra per i clienti di sostituire le batterie/prodotti. I nostri clienti possono usare questo come un grande punto di vendita per attirare nuovi utenti, che è perfetto per i prodotti 3C come dispositivi indossabili, smartphone, altoparlanti, ecc.
I vantaggi delle batterie soft pack in termini di sicurezza e densità di energia hanno anche ricevuto una crescente attenzione. Dal punto di vista della nuova capacità delle batterie di potenza quest’anno, le batterie soft pack hanno rappresentato il 30%. Il tasso di penetrazione delle future batterie soft pack nel campo dei veicoli di nuova energia aumenterà gradualmente.
Dal punto di vista dei costi, la maggior parte delle aree di produzione di film di plastica in alluminio sono importate dal Giappone e dalla Corea del Sud, la percentuale di produzione cinese è inferiore al 10%, il che rende difficile ridurre il costo di produzione delle batterie a sacchetto.
Al momento, la tecnologia giapponese del film di plastica in alluminio è davvero al livello leader nel mondo. Dopo aver ottenuto la linea di produzione pertinente e il brevetto attraverso l’acquisizione, il costo del film plastico in alluminio può essere ridotto di circa il 20% al 30%, che riduce il costo della batteria a sacchetto e soddisfa la domanda di produzione più di massa.
Entrare in contatto con Grepow
Siamo lieti di collaborare con voi, se siete interessati al nostro servizio di campionamento rapido o altre soluzioni, non esitate a contattarci.
Che cosa è la tecnologia Cell Stacking?
L’importanza del separatore della cella della batteria
Grepow lancia il servizio di campionamento rapido della batteria