Постојат три главни типа налитиум-јонски батерии(li-ion): цилиндрични ќелии, призматични ќелии и ќелии од торбичка.Во индустријата за електрични возила, најперспективните случувања се вртат околу цилиндричните и призматичните ќелии.Иако цилиндричниот формат на батеријата е најпопуларен во последниве години, неколку фактори сугерираат дека призматичните ќелии може да го преземат.

Што сеПризматични клетки

Апризматична клеткае клетка чија хемија е затворена во цврста обвивка.Неговата правоаголна форма овозможува ефикасно натрупување на повеќе единици во модул за батерии.Постојат два вида призматични ќелии: листовите на електродата во внатрешноста на куќиштето (анода, сепаратор, катода) се или наредени или валани и израмнети.

За истиот волумен, наредените призматични ќелии можат да ослободат повеќе енергија одеднаш, нудејќи подобри перформанси, додека сплесканите призматични ќелии содржат повеќе енергија, нудејќи поголема издржливост.

Призматичните ќелии главно се користат во системи за складирање енергија и електрични возила.Нивната поголема големина ги прави лоши кандидати за помали уреди како е-велосипеди и мобилни телефони.Затоа, тие се подобро прилагодени за енергетски интензивни апликации.

Што се цилиндрични ќелии

Ацилиндрична ќелијае ќелија затворена во цврста цилиндерска конзерва.Цилиндричните ќелии се мали и тркалезни, што овозможува нивно редење во уреди од сите големини.За разлика од другите формати на батерии, нивната форма го спречува отекувањето, несакана појава кај батериите каде што гасовите се акумулираат во куќиштето.

Цилиндричните ќелии за прв пат беа користени во лаптопите, кои содржеа помеѓу три и девет ќелии.Тие потоа се здобија со популарност кога Тесла ги користеше во своите први електрични возила (Roadster и Model S), кои содржеа помеѓу 6.000 и 9.000 ќелии.

Цилиндричните ќелии се користат и во е-велосипеди, медицински уреди и сателити.Тие се исто така од суштинско значење во истражувањето на вселената поради нивната форма;други клеточни формати би биле деформирани од атмосферскиот притисок.Последниот Ровер испратен на Марс, на пример, работи со помош на цилиндрични ќелии.Електричните тркачки автомобили со високи перформанси во Формула Е ги користат истите ќелии како роверот во нивната батерија.

Главните разлики помеѓу призматичните и цилиндричните ќелии

Обликот не е единственото нешто што ги разликува призматичните и цилиндричните ќелии.Други важни разлики вклучуваат нивната големина, бројот на електрични приклучоци и нивната излезна моќност.

Големина

Призматичните ќелии се многу поголеми од цилиндричните ќелии и затоа содржат повеќе енергија по клетка.За да се даде груба претстава за разликата, една призматична ќелија може да содржи иста количина на енергија како 20 до 100 цилиндрични ќелии.Помалата големина на цилиндричните ќелии значи дека тие можат да се користат за апликации кои бараат помала енергија.Како резултат на тоа, тие се користат за поширок опсег на апликации.

Врски

Бидејќи призматичните ќелии се поголеми од цилиндричните ќелии, потребни се помалку ќелии за да се постигне иста количина на енергија.Ова значи дека за ист волумен, батериите што користат призматични ќелии имаат помалку електрични приклучоци што треба да се заварат.Ова е голема предност за призматичните ќелии бидејќи има помалку можности за производствени дефекти.

Моќ

Цилиндричните ќелии може да складираат помалку енергија од призматичните ќелии, но тие имаат поголема моќност.Ова значи дека цилиндричните ќелии можат да ја испуштат својата енергија побрзо од призматичните ќелии.Причината е што имаат повеќе конекции на ампер-час (Ah).Како резултат на тоа, цилиндричните ќелии се идеални за апликации со високи перформанси, додека призматичните ќелии се идеални за оптимизирање на енергетската ефикасност.

Пример за апликации за батерии со високи перформанси се тркачките автомобили во Формула Е и хеликоптерот Ingenuity на Марс.И двете бараат екстремни перформанси во екстремни средини.

Зошто призматичните ќелии можеби го преземаат?

Индустријата за електрични возила брзо се развива и не е сигурно дали ќе преовладуваат призматичните ќелии или цилиндричните ќелии.Во моментов, цилиндричните ќелии се пораспространети во индустријата за електрични возила, но има причини да се мисли дека призматичните ќелии ќе добијат поголема популарност.

Прво, призматичните ќелии нудат можност за намалување на трошоците со намалување на бројот на фабрички чекори.Нивниот формат овозможува производство на поголеми ќелии, со што се намалува бројот на електрични приклучоци што треба да се исчистат и заварат.

Призматичните батерии се исто така идеален формат за хемијата на литиум-железо фосфат (LFP), мешавина на материјали кои се поевтини и попристапни.За разлика од другите хемикалии, LFP батериите користат ресурси кои се насекаде на планетата.Тие не бараат ретки и скапи материјали како никел и кобалт кои ја зголемуваат цената на другите типови клетки.

Постојат силни сигнали дека LFP призматичните ќелии се појавуваат.Во Азија, производителите на електрични возила веќе користат LiFePO4 батерии, еден вид LFP батерија во призматичен формат.Тесла исто така изјави дека почнала да користи призматични батерии произведени во Кина за стандардните верзии на своите автомобили.

Меѓутоа, хемијата на LFP има важни недостатоци.Како прво, тој содржи помалку енергија од другите хемикалии што се користат во моментов и, како таков, не може да се користи за возила со високи перформанси како Формула 1 електричните автомобили.Покрај тоа, системите за управување со батерии (BMS) тешко можат да го предвидат нивото на полнење на батеријата.

Можете да го погледнете ова видео за да дознаете повеќе заLFPхемијата и зошто таа добива на популарност.