Litium batareya qablaşdırma formaları üç ayaqlıdır, yəni üç ən çox istifadə edilən silindrlər, yumşaq paketlər və kvadratlardır. Üç qablaşdırma formasının öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var və onların istifadəsinə görə seçilə bilər.

1. Silindrik

Silindrli litium batareya ilk dəfə 1992-ci ildə Yaponiyada SONY şirkəti tərəfindən icad edilmişdir. 18650 silindrik litium batareyanın uzun tarixə malik olması səbəbindən bazara nüfuzetmə dərəcəsi yüksəkdir. Silindrik litium batareya yetkin sarma prosesini, yüksək avtomatlaşdırma dərəcəsini və məhsul keyfiyyətini Sabit və nisbətən aşağı qiymətə qəbul edir. 17490, 14650, 18650, 26650, kimi silindrik litium batareyaların bir çox növləri var.

21700 və s. Silindrik litium batareyaları Yaponiya və Cənubi Koreyada litium batareya şirkətləri arasında məşhurdur.

Silindrik sarğı növünün üstünlüklərinə yetkin sarma prosesi, yüksək avtomatlaşdırma dərəcəsi, yüksək istehsal səmərəliliyi, yaxşı ardıcıllıq və nisbətən aşağı qiymət daxildir. Dezavantajlara silindrik forma və zəif radial istilik keçiriciliyinin səbəb olduğu temperatur paylanması səbəbindən aşağı yer istifadəsi daxildir. Gözləmək. Silindrik akkumulyatorun zəif radial istilik keçiriciliyinə görə, batareyanın dolama növbələrinin sayı çox olmamalıdır (18650 akkumulyatorunun dolama növbələrinin sayı ümumiyyətlə təxminən 20 növbədir), buna görə də monomer tutumu kiçikdir və elektrik avtomobillərində tətbiq üçün böyük miqdarda akkumulyator tələb olunur. Monomerlər batareya modullarını və batareya paketlərini təşkil edir ki, bu da əlaqə itkisini və idarəetmə mürəkkəbliyini xeyli artırır.

Şəkil 1. 18650 silindrik akkumulyator

Silindrik qablaşdırma üçün tipik bir şirkət Yaponiyanın Panasonic şirkətidir. 2008-ci ildə Panasonic və Tesla ilk dəfə əməkdaşlıq etdi və 18650 litium-kobalt oksid batareyası Teslanın ilk modeli Roadster tərəfindən qəbul edildi. 2014-cü ildə Panasonic Tesla ilə super akkumulyator fabriki olan Gigafactory qurmaq üçün birgə müəssisə elan etdi və ikisi arasında əlaqələr daha da irəli getdi. Panasonic hesab edir ki, elektrik avtomobilləri 18650 akkumulyatordan istifadə etməlidir, belə ki, bir batareya sıradan çıxsa belə, Şəkil 2-də göstərildiyi kimi bütün sistemin işinə təsir göstərməyəcək.

şəkil

Figure 2. Why choose 18650 cylindrical battery

Çində silindrik litium batareyaları istehsal edən iri müəssisələr də var. Məsələn, BAK Battery, Jiangsu Zhihang, Tianjin Lishen, Shanghai Delangeng və digər müəssisələr Çində silindrik litium batareyalarının lider mövqeyindədir. Dəmir-litium batareyaları və Yinlong sürətli doldurma avtobusları silindrik qablaşdırma şəklində litium titanat batareyalarından istifadə edir.

Cədvəl 1: 10-ci ildə vahid enerji sıxlığı baxımından ən yaxşı 2017 silindrik akkumulyator şirkətinin və onların müvafiq modellərinin quraşdırılmış gücünə dair statistik məlumatlar

şəkil

2. Yumşaq çanta

Yumşaq paketli litium batareyalarda istifadə olunan əsas materiallar – müsbət elektrod materialları, mənfi elektrod materialları və ayırıcılar – ənənəvi polad qabıqlı və alüminium qabıqlı litium batareyalardan çox da fərqlənmir. Ən böyük fərq elastik qablaşdırma materialıdır (alüminium-plastik kompozit film). Yumşaq paketli litium batareyalardakı ən kritik və texniki cəhətdən çətin materialdır. Çevik qablaşdırma materialları adətən üç təbəqəyə bölünür, yəni xarici maneə təbəqəsi (ümumiyyətlə neylon BOPA və ya PET-dən ibarət xarici qoruyucu təbəqə), maneə təbəqəsi (orta təbəqədə alüminium folqa) və daxili təbəqə (çoxfunksiyalı yüksək maneə təbəqəsi). ).

Şəkil 3. Alüminium plastik film quruluşu

Çanta hüceyrələrinin qablaşdırma materialı və quruluşu onlara bir sıra üstünlüklər verir. 1) Təhlükəsizlik performansı yaxşıdır. Yumşaq batareya quruluşunda alüminium-plastik filmlə qablaşdırılır. Təhlükəsizlik problemi yarandıqda, yumşaq paket batareyası ümumiyyətlə partlayacaq və çatlayacaq və partlamayacaq. 2) Yüngül çəki, yumşaq paket batareyasının çəkisi eyni tutumlu polad qabıqlı litium batareyadan 40%, alüminium qabıqlı litium batareyadan isə 20% daha yüngüldür. 3) Kiçik daxili müqavimət, yumşaq paket batareyasının daxili müqaviməti litium batareyadan daha kiçikdir, bu da batareyanın özünü istehlakını əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər. 4) Döngü performansı yaxşıdır, yumşaq paket batareyasının dövriyyə müddəti daha uzundur və 100 dövrədən sonra çürümə alüminium qutudan 4% -dən 7% azdır. 5) Dizayn çevikdir, forma istənilən forma dəyişdirilə bilər, daha incə ola bilər və müştəri ehtiyaclarına uyğun olaraq yeni hüceyrə modelləri hazırlana bilər. Yumşaq paketli batareyaların dezavantajları zəif konsistensiya, yüksək qiymət, asan sızma və yüksək texniki hədddir.

şəkil

Figure 4. Soft pack battery composition

Cənubi Koreyanın LG və Yaponiyanın ASEC şirkətləri kimi dünya səviyyəli akkumulyator istehsalçıları Nissan, Chevrolet və Ford kimi böyük avtomobil şirkətlərinin elektrik modellərində və plug-in hibrid modellərində istifadə olunan kütləvi istehsal yumşaq paketli enerji batareyalarına malikdir. dünyanın ən böyük üç istehsal və satış modeli. Yarpaq və Volt. ölkəmin akkumulyator nəhəngi Wanxiang və sonradan gələn Funeng Technology, Yiwei Lithium Energy, Polyfluoride və Gateway Power şirkətləri də BAIC və SAIC kimi böyük avtomobil şirkətlərini təchiz etmək üçün yumşaq paketli akkumulyatorların kütləvi istehsalına başladılar.

3. Kvadrat batareya

Çində kvadrat batareyaların populyarlığı çox yüksəkdir. Son illərdə avtomobil enerjisi akkumulyatorlarının artması ilə, nəqliyyat vasitələrinin hərəkət diapazonu və akkumulyator tutumu arasındakı ziddiyyət getdikcə daha qabarıq hala gəldi. Yerli enerji batareyası istehsalçıları əsasən yüksək enerji sıxlığı olan alüminium qabıqlı kvadrat batareyalardan istifadə edirlər. , Kvadrat batareyanın strukturu nisbətən sadə olduğundan, qabıq kimi yüksək möhkəm paslanmayan poladdan və partlamaya davamlı təhlükəsizlik klapanları olan aksesuarlardan istifadə edən silindrik akkumulyatordan fərqli olaraq, ümumi aksesuarların çəkisi yüngül və enerji sıxlığı nisbətən yüksəkdir. Kvadrat batareya qutusu əsasən alüminium ərintisi, paslanmayan polad və digər materiallardan hazırlanır və sarma və ya laminasiya prosesinin daxili istifadəsi, batareyanın qorunması alüminium-plastik film batareyasından (yəni yumşaq paketli batareya) daha yaxşıdır, və batareyanın təhlükəsizliyi nisbətən silindrikdir. Tipli akkumulyatorlar da xeyli təkmilləşdirilmişdir.

Şəkil 5. Kvadrat hüceyrə quruluşu

Bununla belə, kvadrat litium batareyası məhsulun ölçüsünə görə fərdiləşdirilə bildiyindən, bazarda minlərlə model var və çox sayda model olduğundan, prosesi birləşdirmək çətindir. Adi elektron məhsullarda kvadrat batareyalardan istifadə etməkdə heç bir problem yoxdur, lakin bir neçə seriya və paralel tələb edən sənaye avadanlığı məhsulları üçün ən yaxşısı standart silindrik litium batareyalardan istifadə etməkdir ki, istehsal prosesinə zəmanət verilir və əvəzediciləri tapmaq daha asandır. gələcəkdə. Batareya.

Qablaşdırma prosesi kimi kvadratdan istifadə edən yerli və xarici şirkətlər arasında əsasən Samsung SDI (qablaşdırma forması əsasən kvadratdır, müsbət elektrod materialı isə üçlü NCM və NCA materiallarından istifadə edir. 21700 akkumulyatorun istehsalını fəal şəkildə izləyir), BYD (güc) batareyalar əsasən kvadrat alüminium qabıqlardır), katod materialı əsasən litium dəmir fosfatdır və o, həmçinin üçlü batareyaların tədqiqat və təkmilləşdirmə və texniki ehtiyatlarını aparır), CATL (məhsullar əsasən kvadrat alüminium qabıqlı batareyalardır və katod materialı daxildir. litium dəmir fosfat və üçlü Litium dəmir fosfat texniki marşrut Əsasən enerji saxlama və avtobuslarda istifadə edilən CATL 2015-ci ildə BMW, Geely və digər şirkətlərin minik avtomobilləri üçün üçlü akkumulyator paketlərini təmin edərək tam üçlü materiallara müraciət etməyə başladı), Guoxuan Hi-Tech (əsasən kvadrat qablaşdırma şəklində və müsbət elektrod materialına Litium dəmir fosfat və üçlü materiallar daxildir), TianjinLishen və s.

Ümumiyyətlə, silindrik, kvadrat və yumşaq paketlərin üç qablaşdırma növünün öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var və hər bir batareyanın öz dominant sahəsi var. Ən yaxşı qablaşdırma üsulu, qablaşdırma formasının xüsusiyyətləri ilə birləşdirilən batareyanın maddi xüsusiyyətlərinə, məhsulun tətbiq sahələrinə, məhsulun xüsusiyyətlərinə və s. Bununla belə, hər qablaşdırma tipli batareyanın öz texnoloji çətinlikləri var. Yaxşı batareya dizaynı elektrokimya, istilik, elektrik enerjisi və mexanika kimi bir çox sahələrdə mürəkkəb problemləri ehtiva edir ki, bu da akkumulyator dizaynerləri üçün yüksək tələblər irəli sürür. Litium batareya insanlar hələ də səylərini davam etdirməlidirlər!