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

Што сеПризматични клетки

Апризматична ќелијае ќелија чија хемија е затворена во тврдо куќиште. Нејзината правоаголна форма овозможува ефикасно редење на повеќе единици во батериски модул. Постојат два вида призматични ќелии: листовите на електродите во внатрешноста на куќиштето (анода, сепаратор, катода) се или наредени или валани и сплескани.

За ист 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 што се електричните велосипеди и мобилните телефони. Затоа, тие се посоодветни за енергетски интензивни апликации.

Што се цилиндрични клетки

Ацилиндрична ќелијае ќелија затворена во цврста цилиндрична 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 спречува отекување, непожелен феномен кај батериите каде што гасовите се акумулираат во куќиштето.

Цилиндричните ќелии за прв пат биле користени во лаптопи, кои содржеле помеѓу три и девет ќелии. Потоа тие добиле на популарност кога Тесла ги користел во своите први електрични возила (Роудстер и Модел С), кои содржеле помеѓу 6.000 и 9.000 ќелии.

Цилиндричните ќелии се користат и во електрични велосипеди, медицински помагала и сателити. Тие се исто така неопходни во истражувањето на вселената поради нивната форма; другите формати на ќелии би биле деформирани од атмосферскиот притисок. На пример, последниот ровер испратен на Марс работи со цилиндрични ќелии. Високо-перформансните електрични тркачки автомобили на Формула Е ги користат истите ќелии како и 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 ќелија. За да се добие 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 помалку 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 врски 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 имаат поголема моќност. Ова значи дека цилиндричните ќелии можат да ја празнат својата енергија побрзо од призматичните ќелии. Причината е што тие имаат повеќе врски на ампер-час (Ah). Како резултат на тоа, цилиндричните ќелии се идеални за високо-перформансни апликации, додека призматичните ќелии се идеални за оптимизирање на енергетската ефикасност.

Примери за високо-перформансни апликации за батерии се тркачките автомобили од Формула Е и хеликоптерот Ingenuity на Марс. И двата бараат екстремни перформанси во екстремни средини.

Зошто призматичните клетки можеби преземаат контрола

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

Прво, призматичните ќелии нудат можност за намалување на трошоците со намалување на бројот на чекори во производството. Нивниот формат овозможува производство на поголеми ќелии, што го намалува бројот на електрични врски што треба да се чистат и заваруваат.

Призматичните батерии се исто така идеален формат за хемијата на литиум-железо фосфат (LFP), мешавина од материјали кои се поевтини и подостапни. 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 ќелии.

Постојат силни сигнали дека се појавуваат призматични ќелии од LFP. 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.

Сепак, хемијата на LFP има важни недостатоци. Прво, содржи помалку енергија од другите хемикалии што се користат моментално и, како таква, не може да се користи за високо-перформансни возила како што се електричните автомобили од Формула 1. Покрај тоа, системите за управување со батерии (BMS) имаат тешкотии да го предвидат нивото на полнење на батеријата.

Можете да го гледате ова видео за да дознаете повеќе заЛФПхемија и зошто таа добива на популарност.