Generellt sett kan påsbatteri användas för alla tillämpningar, men varför finns cylindriska, prismatiska och andra celler fortfarande? Dessa typer har både fördelar och brister.
Cylindrisk cell
Cylindriska och prismatiska celler är två av de mest populära alternativen på marknaden.
Cylindriska litiumceller är lätta att tillverka och mekaniskt stabila, vilket gör dem varaktigt populära. De är också mycket säkra, om det inre trycket blir för stort är de flesta cellerna utformade för att brista, vilket minskar säkerhetsriskerna, och gynnas av lång livslängd, en attraktiv prispunkt och en jämförelsevis låg kostnad för watt per timme, vilket gör dem till ett ekonomiskt val.
De små cylindriska cellerna används i allmänhet i bärbar teknik, t.ex. bärbara datorer och medicinsk utrustning. Stora cylindriska celler är populära i elbilar, en växande marknad som till stor del drivs av tillverkaren Tesla.
Prismatisk cell
Den prismatiska litiumcellens främsta fördelar ligger i dess tunna profil, effektiv användning av utrymmet; den tunna, rektangulära formen underlättar bättre skiktning och ökad flexibilitet. Föga förvånande återfinns prismatiska celler vanligtvis i mobiltelefoner, surfplattor och andra lätta elektroniska apparater.
Samtidigt som utrymmeseffektiviteten gör prismatiska celler mycket attraktiva, finns flera nackdelar. Prismatiska celler är dyra att konstruera och tillverka, vilket i sin tur gör dem dyrare för konsumenterna. De dör snabbare, eftersom värmehanteringen är mindre effektiv, och är relativt känsliga för deformation i högtryckssituationer. Andra nackdelar är ett begränsat antal standardiserade storlekar och ett genomsnittligt högre pris per watttimme.
Påsecell
År 1995 överraskade Li-polymer batterivärlden med en radikalt ny konstruktion, påsecellen.
Påsecellen utnyttjar utrymmet mest effektivt och uppnår en förpackningseffektivitet på 90-95 procent, den högsta bland batteripackningar, fördelar med flexibel storlek och säkerhetsprestanda. Att eliminera metallhöljet minskar vikten, men cellen behöver ett alternativt stöd i batterifacket. Pouch pack hittar tillämpningar i konsument-, militär- samt fordonstillämpningar.
Det mjuka förpackningsbatteriet är förpackat i aluminiumplastfilm. När ett säkerhetsproblem uppstår kommer softpack-batteriet i allmänhet att bula ut, exploderar inte som ett stål- eller aluminiumhölje.
Skal- eller aluminiumskalbatteriet exploderar; Vikten är lätt, vikten av softpack-batteriet är 40 % lättare än motsvarande kapacitet för litiumbatteriet i skalet, 20 % lättare än litiumbatteriet i aluminiumskalet; Det inre motståndet är litet, det inre motståndet i softpack-batteriet är lättare Batteriet är litet, vilket kan minska batteriets självförbrukning avsevärt; Cykelprestanda är bra, livslängden för softpack-batteriet är förlängd, dämpningen av 100 cykler är 4-7 % mindre än för aluminiumskalet; designen är flexibel, storleken kan vara godtycklig och formen kan vara tunnare, kan anpassas efter kundernas behov, utveckla nya batterimodeller.
Stacking pouch cell produktion vänligen se: Vad är Cell Stacking Technology?
Produktionsteknik
Stackningsprocessen är en tillverkningsprocess för litiumpolymerbatterier där en positiv elektrod, en negativ elektrod skärs i små bitar och en separator lamineras för att bilda en liten cell, och en enda cell staplas parallellt för att bilda en stor cell.
Battericellen som används stapelteknik har fördelarna med litet inre motstånd, lång livslängd, högt utrymmesutnyttjande och hög energitäthet efter grupp. När det gäller batteriets prestanda kan lamineringsstaplingstekniken, jämfört med lindningstekniken, öka batteriets energitäthet med 5 %, öka cykellivslängden med 10 % och minska kostnaden med 5 % under samma förhållanden.
Stacking vs Winding Cell: https://blog.grepow.com/cell-stacking-definition-grepow-battery-technology/
8 Fördelar med att välja pouch cell batteri
- Flexibiliteten hos litiumbatteripaketet
De färdigmonterade batteripaketen med BMS inbyggt som en standardbatterimodul. Moduler kan monteras i en parallell konfiguration för ökad kapacitet eller i en seriekonfiguration för att öka spänningen. Vid behov kan BMS erbjuda en utgångskabel för kommunikation. Dessa batterimoduler kan laddas separat eller som ett helt batteripaket om de är monterade.
- Cykellivslängd
Vi har testat en cell som slumpmässigt plockades bort från monteringslinjen. Efter den accelererade motsvarigheten till mer än 4 400 laddningscykler med konstant cykling registrerade denna 10 AH-cell fortfarande cirka 9 AH. Det är en mycket imponerande liten minskning av lagringskapaciteten efter 12 år på cirka 10 %.
- Pålitlighet
När en cell misslyckas tar en annan cell över. Du kan byta ut enstaka felaktiga enheter medan resten av systemet fortsätter att fungera felfritt, vilket ökar systemets tillförlitlighet.
Som exempel kan nämnas att ett 36-volts pack på 10 AH endast kräver 12 pouch-celler som svetsas ihop. Om samma tillämpning skulle använda 18650 cylindriska celler skulle det krävas 72 stycken 18650-celler med 1,5 Ah som svetsas ihop. Om någon av de 72 cellerna får problem i en seriekedja kommer hela packet att gå sönder. Dessutom innebär 72 celler 144 noder, och varje nod representerar ett potentiellt fel. Ett cylindriskt pack är alltså inte lika tillförlitligt som ett elektriskt likvärdigt cellpack i en påse som endast har 24 noder. Dessutom är svetsningsförfarandet för pouchceller mycket mer tillförlitligt än svetsning av cylindriska celler.
- Förbättrad energilagring
En pouchcells energilagringskapacitet är mycket större i ett givet fysiskt utrymme i jämförelse med cylindriska celler.
- Säkerhet
När antingen pouchceller eller cylindriska celler har interna problem byggs trycket upp och de sväller upp. I dessa sällsynta situationer svullnar pouchcellerna bara upp. Cylindriska celler är traditionellt omslutna av en järnhylsa, så när trycket byggs upp i en cylindrisk cell vars ändar hålls fångade av andra batterier eller höljet, kan de bokstavligen explodera, vilket kan leda till en farlig säkerhetsrisk.
- Vikt
Typiskt sett väger pouch-celler mindre än motsvarande prismatiska eller cylindriska batterier. Den platta påscellens energitäthet är större än andra formade celler, men det är mycket svårare att tillverka staplande påscellsbatteri, så detta testar batteritillverkarens produktionsteknik.
- Enhetlighet och konsistens
Grepows hela påscellslinje tillverkas med automatisk utrustning och testas sedan manuellt för att se till att kvaliteten på varje cell håller måttet, vilket eliminerar mänskliga fel i handgjorda celler och gör att varje cell har enhetlighet och konsistens.
- Inkluderat Smart BMS
En av de andra fördelarna med att använda pouch-celler för mindre tillämpningar är att Grepow kan förse paketet med ett BMS (Battery Management System) för att balansera batterierna och skydda dem från överladdning och överladdning.
Pouch cell battery apply on different areas
Generellt sett kan pouch battery tillämpas för alla tillämpningar, det beror på deras form och parameterkrav.
Det råder ingen tvekan om att pouch-cellen har många fördelar jämfört med andra typer av celler, men den passar inte för alla tillämpningar, åtminstone inte för tillfället.
Tesla med 18650 cylindrisk cell
Cylindrisk cell är fortfarande den vanligaste typen vi kan se, till exempel inom bilindustrin använder Tesla och BYD fortfarande 18650 cylindriska batterier. Jämfört med påsar eller prismatiska celler kan cylindriska celler som 18650 produceras snabbare; så fler kWh av cellen produceras per timme på grund av dess konfiguration – en annan anledning till en lägre kostnad per kWh.
En annan fördel med cylindriska celler jämfört med platta celler (t.ex. påsar, prismatiska celler) är att elektroderna är lindade jämnt och tätt och omslutna av ett metallhölje. Detta minimerar att elektrodmaterialet bryts sönder av mekaniska vibrationer, termiska cykler från laddning och urladdning och mekanisk expansion av strömledarna inuti cellen från termiska cykler.
Så, med över 7 000 ”18650-celler” i Teslas lilla kraftaggregat skulle man kunna tro att chansen för en dålig anslutning i ett av de över 14 000 gränssnitten är ganska stor. Inte om man svetsar ihop cellterminalerna med kontaktflikar.
Många celler kopplas i serie för att bygga upp spänningen; sedan kopplas dessa serieledningar till varandra på ett parallellt sätt för att öka strömstyrkan. Så om en cell går sönder är dess inverkan på hela packet liten. Men när stora prismatiska celler går sönder kan det innebära att en betydande % av kraftaggregatet har problem.
Trender för pouch-cellen
Det råder dock ingen tvekan om att marknadstrenden är ökad användning av pouch-celler, på grund av deras ökade flexibilitet i formfaktorn och förmågan att tillverka snygga produkter. Fördelen med lågt inre motstånd är också mer attraktiv, och längre batteritid minskar också kundernas extra kostnader för att byta ut batterier/produkter. Våra kunder kan använda detta som ett stort försäljningsargument för att locka nya användare, vilket passar perfekt för 3C-produkter som bärbara enheter, smartphones, högtalare etc.
Fördelarna med softpack-batterier när det gäller säkerhet och energitäthet har också fått ökad uppmärksamhet. Ur perspektivet av ny kraftbatterikapacitet i år stod softpack-batterier för 30 %. Penetrationsgraden för framtida softpack-batterier inom området för nya energifordon kommer gradvis att öka.
Från kostnadssynpunkt importeras de flesta produktionsområden för aluminiumplastfilm från Japan och Sydkorea, andelen kinesiskt tillverkad är mindre än 10 %, vilket gör det svårt att sänka tillverkningskostnaden för pouchcellsbatterier.
För närvarande är Japans aluminiumplastfilmteknik verkligen på den ledande nivån i världen. Efter att ha fått den relevanta produktionslinjen och patentet genom förvärv kan kostnaden för aluminiumplastfilm minskas med cirka 20-30 %, vilket minskar kostnaden för pouchcellbatteriet och möter efterfrågan på mer massproduktion.
Kom i kontakt med Grepow
Vi är glada att samarbeta med dig, om du är intresserad av vår snabba provtagningstjänst eller andra lösningar är du välkommen att kontakta oss.
Vad är Cell Stacking Technology?
Viktigt med Separator av battericell
Grepow lanserar snabb provtagningstjänst för batterier
.