Ogólnie, bateria woreczkowa może mieć zastosowanie do każdej aplikacji, ale dlaczego cylindryczne, pryzmatyczne i inne komórki nadal istnieją? Te typy mają zarówno zalety jak i wady.
Ogniwa cylindryczne
Ogniwa cylindryczne i pryzmatyczne są dwiema z najbardziej popularnych opcji na rynku.
Ogniwa litowe cylindryczne są łatwe w produkcji i mechanicznie stabilne, co czyni je niezmiennie popularnymi. Są również bardzo bezpieczne, jeśli ciśnienie wewnętrzne jest zbyt duże, większość ogniw jest zaprojektowana tak, aby pęknąć, zmniejszając zagrożenia bezpieczeństwa, a także korzystają z długowieczności, atrakcyjnej ceny i stosunkowo niskiego kosztu w watogodzinie, co czyni je ekonomicznym wyborem.
Małe ogniwa cylindryczne są ogólnie stosowane w technologiach przenośnych, takich jak laptopy i urządzenia medyczne. Duże ogniwa cylindryczne są popularne w pojazdach elektrycznych, rosnącym rynku napędzanym w dużej mierze przez producenta Tesla.
Ogniwo pryzmatyczne
Kluczowe zalety pryzmatycznego ogniwa litowego polegają na jego cienkim profilu, efektywnym wykorzystaniu przestrzeni; cienki, prostokątny kształt ułatwia lepsze układanie warstw i zwiększoną elastyczność. Nic dziwnego, że ogniwa pryzmatyczne są zwykle spotykane w telefonach komórkowych, tabletach i innych lekkich urządzeniach elektronicznych.
Pomimo że oszczędność miejsca czyni ogniwa pryzmatyczne wysoce atrakcyjnymi, istnieje kilka ich wad. Ogniwa pryzmatyczne są drogie w projektowaniu i produkcji, co z kolei sprawia, że są droższe dla konsumentów. Umierają szybciej, ponieważ zarządzanie termiczne jest mniej efektywne, i są stosunkowo wrażliwe na deformacje w sytuacjach wysokiego ciśnienia. Inne wady obejmują ograniczoną liczbę standardowych rozmiarów i średnio wyższą cenę za watogodzinę.
Komórka woreczkowa
W 1995 roku Li-polimer zaskoczył świat akumulatorów radykalnie nową konstrukcją, komórką woreczkową.
Komórka woreczkowa najbardziej efektywnie wykorzystuje przestrzeń i osiąga wydajność pakowania od 90 do 95 procent, najwyższą wśród zestawów akumulatorów, zalety elastycznego rozmiaru i bezpieczeństwa. Wyeliminowanie metalowej obudowy zmniejsza wagę, ale ogniwo wymaga alternatywnego wsparcia w komorze baterii. Soft pack znajduje zastosowanie w aplikacjach konsumenckich, wojskowych oraz motoryzacyjnych.
Bateria soft pack jest pakowana w aluminiową folię z tworzywa sztucznego. W przypadku wystąpienia problemu bezpieczeństwa, bateria soft pack generalnie wybrzuszy się, nie eksploduje jak w przypadku obudowy stalowej lub aluminiowej.
Bateria w skorupie lub aluminiowej skorupie eksploduje; waga jest lekka, waga baterii soft pack jest o 40% lżejsza niż równoważna pojemność baterii litowej w skorupie, o 20% lżejsza niż bateria litowa w skorupie aluminiowej; opór wewnętrzny jest mały, opór wewnętrzny baterii soft pack jest lżejszy Bateria jest mała, co może znacznie zmniejszyć samozużycie baterii; wydajność cyklu jest dobra, żywotność cyklu baterii soft pack jest przedłużona, tłumienie 100 cykli jest 4%~7% mniejsze niż w przypadku powłoki aluminiowej; projekt jest elastyczny, rozmiar może być dowolny, a kształt może być Cieńszy, może być dostosowany do potrzeb klienta, rozwijać nowe modele baterii.
Stacking pouch cell production please view: What is Cell Stacking Technology?
Production Technique
Proces układania jest procesem produkcji baterii litowo-polimerowej, w którym elektroda dodatnia, elektroda ujemna jest cięta na małe kawałki, a separator jest laminowany, aby utworzyć małe ogniwo, a pojedyncze ogniwo jest układane równolegle, aby utworzyć duże ogniwo.
Ogniwo akumulatora stosowane w technologii układania w stos ma zalety niewielkiego oporu wewnętrznego, długiej żywotności, wysokiego wykorzystania przestrzeni i wysokiej gęstości energii po grupie. Pod względem wydajności baterii, w porównaniu z technologią nawijania, technologia laminowania stosu może zwiększyć gęstość energii baterii o 5%, zwiększyć żywotność cyklu o 10% i zmniejszyć koszt o 5% w tych samych warunkach.
Stacking vs Winding Cell: https://blog.grepow.com/cell-stacking-definition-grepow-battery-technology/
8 Zalety wyboru baterii typu pouch cell
- Elastyczność pakietu baterii litowych
Całkowicie zmontowane pakiety baterii z wbudowanym systemem BMS jako standardowy moduł baterii. Moduły mogą być montowane w konfiguracji równoległej w celu zwiększenia pojemności, lub w konfiguracji szeregowej w celu zwiększenia napięcia. W razie potrzeby, BMS może zaoferować kabel wyjściowy do komunikacji. Te moduły baterii mogą być ładowane oddzielnie lub jako cały pakiet baterii, jeśli są zmontowane.
- Cycle Life
Testowaliśmy komórkę, która została losowo wybrana z linii montażowej. Po przyspieszonym odpowiedniku ponad 4,400 cykli ładowania w trybie ciągłym, to ogniwo o pojemności 10 AH nadal rejestrowało około 9 AH. To bardzo imponujący mały spadek pojemności po 12 latach wynoszący około 10%.
- Niezawodność
Gdy jedno ogniwo zawodzi, inne przejmuje jego rolę. Można wymienić pojedyncze uszkodzone jednostki, podczas gdy reszta systemu nadal działa bez zarzutu, co zwiększa niezawodność systemu.
Przykładowo, pakiet 36 V o pojemności 10 AH będzie wymagał tylko 12 zgrzanych ze sobą ogniw typu pouch. Jeśli ta sama aplikacja miałaby wykorzystywać cylindryczne ogniwa 18650, wymagałoby to 72 sztuk ogniw 18650 o pojemności 1,5 Ah zespawanych razem. W szeregowym układzie, jeśli którekolwiek z 72 ogniw będzie miało problem, cały pakiet ulegnie awarii. Ponadto, 72 ogniwa oznaczają 144 węzły, a każdy węzeł reprezentuje jedną potencjalną usterkę. Tak więc, pakiet oparty na cylindrach nie jest tak niezawodny jak elektrycznie równoważny pakiet z ogniwami typu pouch, który miałby tylko 24 węzły. Dodatkowo, procedura zgrzewania ogniw typu pouch jest znacznie bardziej niezawodna niż zgrzewanie ogniw cylindrycznych.
- Ulepszone magazynowanie energii
Możliwość magazynowania energii w ogniwach typu pouch jest znacznie większa w danej przestrzeni fizycznej w porównaniu do ogniw cylindrycznych.
- Bezpieczeństwo
Gdy ogniwa typu pouch lub cylindryczne mają wewnętrzne problemy, ciśnienie wzrasta i puchną. W tych nieczęstych sytuacjach, komórki woreczkowe po prostu puchną. Ogniwa cylindryczne są tradycyjnie zamknięte w żelaznym płaszczu, więc kiedy ciśnienie wzrasta w ogniwie cylindrycznym, którego końce są przytrzymywane przez inne baterie lub obudowę, mogą one dosłownie eksplodować, co może spowodować niebezpieczne zagrożenie bezpieczeństwa.
- Waga
Typowo, ogniwa typu pouch ważą mniej niż równoważna bateria pryzmatyczna lub cylindryczna. Gęstość energii ogniw płaskich jest większa niż ogniw o innych kształtach, ale ich produkcja jest znacznie trudniejsza, dlatego jest to testowanie techniki produkcyjnej producenta baterii.
- Jednolitość i spójność
Cała linia ogniw woreczkowych firmy Grepow jest produkowana przez automatyczne urządzenia, a następnie jest ręcznie testowana, aby zapewnić, że jakość każdego ogniwa jest zgodna ze standardem, co eliminuje błędy ludzkie w ogniwach wykonywanych ręcznie i pozwala każdemu ogniwu mieć jednolitość i spójność.
- Dołączony inteligentny BMS
Jedną z innych korzyści płynących z używania ogniw typu pouch do mniejszych zastosowań jest fakt, że Grepow może wyposażyć pakiet w BMS (Battery Management System), aby zrównoważyć baterie i chronić je przed przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem.
Kumulatory typu pouch mają zastosowanie w różnych obszarach
Ogólnie, akumulatory typu pouch mogą mieć zastosowanie w każdej aplikacji, zależy to od ich kształtu i wymagań dotyczących parametrów.
Nie ulega wątpliwości, że ogniwa typu pouch mają wiele zalet w porównaniu z innymi typami ogniw, ale nie nadają się do żadnych zastosowań, przynajmniej na razie.
Tesla z 18650 cylindryczną komórką
Cylindryczna komórka jest nadal najczęstszym typem, jaki możemy zobaczyć, np. w przemyśle motoryzacyjnym, Tesla i BYD nadal używają 18650 cylindrycznej baterii. W porównaniu z ogniwami woreczkowymi lub pryzmatycznymi, ogniwa cylindryczne takie jak 18650 mogą być produkowane szybciej; tak więc więcej kWh ogniwa wyprodukowanego na godzinę ze względu na jego konfigurację – kolejny powód niższego kosztu za kWh.
Kolejną zaletą ogniw cylindrycznych w stosunku do ogniw płaskich (np. woreczkowych, pryzmatycznych) jest to, że elektrody są nawinięte równomiernie i ciasno oraz zamknięte w metalowej obudowie. Minimalizuje to ilość materiału elektrodowego, który ulega rozpadowi w wyniku drgań mechanicznych, cykli termicznych ładowania i rozładowania oraz mechanicznego rozszerzania się przewodników prądu wewnątrz ogniwa w wyniku cykli termicznych.
Więc, mając ponad 7000 „ogniw 18650” w małym zasilaczu Tesli, można by pomyśleć, że szanse na złe połączenie w jednym z 14000+ interfejsów są dość wysokie. Nie, jeśli przyspawasz zaciski ogniw do siebie za pomocą zakładek złącza.
Wiele ogniw jest połączonych szeregowo, aby zbudować napięcie; następnie te linie szeregowe są połączone ze sobą w sposób równoległy, aby zwiększyć amperaż. Tak więc, jeśli jedno ogniwo się zepsuje, jego wpływ na cały pakiet jest niewielki. Jednakże, gdy duże ogniwa pryzmatyczne idą na południe, może to oznaczać, że znaczny % pakietu energetycznego jest w tarapatach.
Trendy ogniw typu pouch
Jednakże, nie ma wątpliwości, że trendem rynkowym jest zwiększone wykorzystanie ogniw typu pouch, ze względu na ich zwiększoną elastyczność współczynnika kształtu i zdolność do wytwarzania elegancko wyglądających produktów. Zaleta niskiej rezystancji wewnętrznej jest również bardziej atrakcyjna, a dłuższa żywotność baterii zmniejsza również dodatkowe koszty dla klientów do wymiany baterii/produktów. Nasi klienci mogą wykorzystać to jako duży punkt sprzedaży, aby przyciągnąć świeżych użytkowników, co doskonale pasuje do produktów 3C, takich jak urządzenia do noszenia, smartfony, głośniki itp.
Zalety baterii soft pack w zakresie bezpieczeństwa i gęstości energii również otrzymały coraz większą uwagę. Z perspektywy nowej pojemności baterii zasilających w tym roku, baterie soft pack stanowiły 30%. Wskaźnik penetracji przyszłych baterii soft pack w dziedzinie pojazdów nowej energii będzie stopniowo wzrastał.
Z punktu widzenia kosztów, większość obszarów produkcji folii aluminiowo-plastikowej jest importowana z Japonii i Korei Południowej, udział chińskiej produkcji jest mniejszy niż 10%, co utrudnia obniżenie kosztów produkcji baterii komórek woreczkowych.
Obecnie japońska technologia folii aluminiowo-plastikowej jest rzeczywiście na wiodącym poziomie na świecie. Po uzyskaniu odpowiedniej linii produkcyjnej i patentu poprzez nabycie, koszt aluminiowej folii z tworzywa sztucznego może być zmniejszony o około 20% do 30%, co zmniejsza koszt baterii ogniw woreczkowych i spełnia zapotrzebowanie na bardziej masową produkcję.
Skontaktuj się z Grepow
Jesteśmy zadowoleni ze współpracy z Tobą, jeśli jesteś zainteresowany naszą szybką usługą próbkowania lub innymi rozwiązaniami, prosimy o kontakt z nami.
Co to jest technologia układania ogniw?
Ważne znaczenie separatora ogniw baterii
Grepow Launch Rapid Battery Sampling Service
.