Формы ўпакоўкі літыевых акумулятараў з’яўляюцца трохногімі, то ёсць тры найбольш шырока выкарыстоўваюцца цыліндры, мяккія пакеты і квадраты. Тры формы ўпакоўкі маюць свае перавагі і недахопы, і іх можна выбраць у залежнасці ад выкарыстання.

1. Цыліндрычны

Цыліндрычная літыевая батарэя была ўпершыню вынайдзена кампаніяй SONY у Японіі ў 1992 годзе. Паколькі цыліндрычная літыевая батарэя 18650 мае доўгую гісторыю, хуткасць пранікнення на рынак высокая. Цыліндрычная літыевая батарэя прымае спелы працэс намоткі, высокую ступень аўтаматызацыі і якасць прадукцыі Стабільная і адносна нізкая кошт. Ёсць шмат тыпаў цыліндрычных літыевых батарэй, такіх як 17490, 14650, 18650, 26650,

21700 і г.д. Цыліндрычныя літыевыя батарэі папулярныя сярод кампаній літыевых батарэй у Японіі і Паўднёвай Карэі.

Перавагі цыліндрычнага тыпу абмоткі ўключаюць спелы працэс намоткі, высокую ступень аўтаматызацыі, высокую эфектыўнасць вытворчасці, добрую кансістэнцыю і адносна нізкі кошт. Да недахопаў можна аднесці нізкае выкарыстанне прасторы, выкліканае цыліндрычнай формай і размеркаванне тэмпературы, выкліканае дрэннай радыяльнай цеплаправоднасцю. Пачакайце. З-за дрэннай радыяльнай цеплаправоднасці цыліндрычнай батарэі колькасць віткоў абмоткі батарэі не павінна быць занадта вялікай (колькасць віткоў абмоткі батарэі 18650 звычайна складае каля 20 віткоў), таму ёмістасць мономера малая, і для прымянення ў электрамабілях патрабуецца вялікая колькасць батарэі. Манамеры ўтвараюць батарэйныя модулі і акумулятары, што значна павялічвае страты злучэння і складанасць кіравання.

Малюнак 1. Цыліндрычная батарэя 18650

Тыповая кампанія па вытворчасці цыліндрычнай упакоўкі – японская Panasonic. У 2008 годзе Panasonic і Tesla ўпершыню супрацоўнічалі, і літый-кобальтаваксідная батарэя 18650 была прынята на ўзбраенне першай мадэлі Tesla Roadster. У 2014 годзе Panasonic абвясціла аб стварэнні сумеснага прадпрыемства з Tesla па стварэнні Gigafactory, фабрыкі супербатарэй, і адносіны паміж імі пайшлі далей. Panasonic лічыць, што электрамабілі павінны выкарыстоўваць батарэі 18650, так што нават калі адна батарэя выйдзе з ладу, гэта не паўплывае на працу ўсёй сістэмы, як паказана на малюнку 2.

малюнак

Малюнак 2. Чаму выбіраюць цыліндрычную батарэю 18650

У Кітаі таксама ёсць буйныя прадпрыемствы па вытворчасці цыліндрычных літыевых батарэй. Напрыклад, BAK Battery, Jiangsu Zhihang, Tianjin Lishen, Shanghai Delangeng і іншыя прадпрыемствы займаюць лідзіруючыя пазіцыі па вытворчасці цыліндрычных літыевых батарэй у Кітаі. Жалезна-літыевыя батарэі і хутказарадныя аўтобусы Yinlong выкарыстоўваюць літый-тытанатныя батарэі, абодва ў выглядзе цыліндрычнай упакоўкі.

Табліца 1: Статыстыка ўстаноўленай магутнасці 10 вядучых кампаній па вытворчасці цыліндрычных акумулятараў і адпаведных ім мадэляў па адзінай шчыльнасці энергіі ў 2017 годзе

малюнак

2. Мяккая сумка

Асноўныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў мяккіх літыевых батарэях — матэрыялы з станоўчымі электродамі, матэрыялы адмоўных электродаў і сепаратары — не моцна адрозніваюцца ад традыцыйных літыевых батарэй са сталёвым і алюмініевым корпусам. Самае вялікае адрозненне – гэта гнуткі ўпаковачны матэрыял (алюмініепластыкавая кампазітная плёнка). Гэта самы важны і тэхнічна складаны матэрыял у літыевых батарэях з мяккай упакоўкай. Гнуткія ўпаковачныя матэрыялы звычайна дзеляцца на тры пласта, а менавіта: знешні бар’ерны пласт (як правіла, знешні ахоўны пласт, які складаецца з нейлону BOPA або PET), бар’ерны пласт (алюмініевая фальга ў сярэднім пласце) і ўнутраны пласт (шматфункцыянальны высокабар’ерны пласт ).

Малюнак 3. Структура алюмініевай пластыкавай плёнкі

Упаковачны матэрыял і структура пакетных вочак даюць ім шэраг пераваг. 1) Прадукцыйнасць бяспекі добрая. Акумулятар soft-pack запакаваны ў алюмініевую пластыкавую плёнку. Калі ўзнікае праблема з бяспекай, батарэя з мяккай батарэяй звычайна лопаецца і трэскаецца і не выбухне. 2) Лёгкі вага, вага мяккай батарэі на 40% лягчэй, чым у літыевай батарэі з сталёвым корпусам такой жа ёмістасці і на 20% лягчэй, чым у літыевай батарэі з алюмініевым корпусам. 3) Невялікае ўнутранае супраціўленне, унутранае супраціўленне мяккай батарэі менш, чым у літыевай батарэі, што можа значна знізіць самаспажыванне батарэі. 4) Прадукцыйнасць цыклу добрая, тэрмін службы батарэі мяккай батарэі даўжэйшы, а распад пасля 100 цыклаў на 4-7% менш, чым у алюмініевага корпуса. 5) Дызайн з’яўляецца гнуткім, форма можа быць зменена на любую форму, яна можа быць танчэй, і новыя мадэлі клетак могуць быць распрацаваны ў адпаведнасці з патрэбамі кліентаў. Недахопамі батарэй з мяккай камплектацыяй з’яўляюцца дрэнная кансістэнцыя, высокі кошт, лёгкая ўцечка і высокі тэхнічны парог.

малюнак

Малюнак 4. Склад батарэі мяккага пакета

Вытворцы акумулятараў сусветнага класа, такія як паўднёвакарэйская LG і японская ASEC, выпускаюць батарэі з мяккай камплектацыяй, якія выкарыстоўваюцца ў электрычных мадэлях і гібрыдных мадэлях буйных аўтамабільных кампаній, такіх як Nissan, Chevrolet і Ford, у тым ліку тры найбуйнейшыя ў свеце мадэлі вытворчасці і продажаў. Ліст і Вольт. акумулятарны гігант маёй краіны Wanxiang і запозненыя Funeng Technology, Yiwei Lithium Energy, Polyfluoride і Gateway Power таксама пачалі масавую вытворчасць мяккіх акумулятараў для пастаўкі буйных аўтамабільных кампаній, такіх як BAIC і SAIC.

3. Квадратная батарэя

Папулярнасць квадратных батарэй вельмі высокая ў Кітаі. З ростам колькасці аўтамабільных акумулятараў у апошнія гады супярэчнасць паміж запасам ходу аўтамабіля і ёмістасцю акумулятара становіцца ўсё больш прыкметным. Айчынныя вытворцы акумулятараў у асноўным выкарыстоўваюць квадратныя батарэі з алюмініевым корпусам з высокай шчыльнасцю энергіі батарэі. , Паколькі структура квадратнай батарэі адносна простая, у адрозненне ад цыліндрычнай батарэі, у якой у якасці корпуса і аксесуараў з выбухаабароненымі ахоўнымі клапанамі выкарыстоўваецца высокатрывалая нержавеючая сталь, агульныя аксэсуары лёгкія па вазе і адносна высокай шчыльнасці энергіі. Квадратны корпус батарэі ў асноўным выраблены з алюмініевага сплаву, нержавеючай сталі і іншых матэрыялаў, і ўнутранае выкарыстанне працэсу намоткі або ламінавання, абарона батарэі лепш, чым у алюмініева-пластыкавай плёнкі батарэі (г.зн. батарэі з мяккім пакетам), і захаванасць батарэі адносна цыліндрычная. Батарэі тыпу таксама былі значна ўдасканалены.

Малюнак 5. Структура квадратнай ячэйкі

Аднак, паколькі квадратная літыевая батарэя можа быць настроена ў адпаведнасці з памерам прадукту, на рынку ёсць тысячы мадэляў, і паколькі мадэляў занадта шмат, працэс цяжка ўніфікаваць. Няма праблем з выкарыстаннем квадратных батарэй у звычайных электронных прадуктах, але для прадуктаў прамысловага абсталявання, якія патрабуюць некалькіх серый і паралельна, лепш за ўсё выкарыстоўваць стандартызаваныя цыліндрычныя літыевыя батарэі, каб гарантаваны вытворчы працэс і лягчэй знайсці замену. у будучыні. Акумулятар.

Айчынныя і замежныя кампаніі, якія выкарыстоўваюць квадрат у якасці працэсу ўпакоўкі, у асноўным уключаюць Samsung SDI (форма ўпакоўкі ў асноўным квадратная, а матэрыял станоўчых электродаў выкарыстоўвае трайныя матэрыялы NCM і NCA. Ён актыўна сочыць за вытворчасцю 21700 батарэй), BYD (энергетычны батарэі ў асноўным квадратныя алюмініевыя корпуса), матэрыял катода – гэта ў асноўным фасфат жалеза літый, і ён таксама праводзіць даследаванні і распрацоўкі і тэхнічныя рэзервы трохкомпонентных батарэй), CATL (прадукцыя ў асноўным квадратныя алюмініевыя батарэі, а матэрыял катода ўключае ў сябе літый-жалеза-фасфат і трайны. Тэхнічны маршрут літый-жалеза-фасфату. У асноўным выкарыстоўваецца ў назапашвальніках энергіі і аўтобусах, CATL пачаў цалкам пераходзіць на трайныя матэрыялы ў 2015 годзе, забяспечваючы патройныя акумулятары для легкавых аўтамабіляў BMW, Geely і іншых кампаній), Guoxuan Hi-Tech (у асноўным у выглядзе квадратнай упакоўкі, а матэрыял станоўчага электрода ўключае фасфат жалеза літыя і трайныя матэрыялы), ЦяньцзіньЛішэн і інш.

Увогуле, тры тыпу ўпакоўкі цыліндрычнай, квадратнай і мяккай упакоўкі маюць свае перавагі і недахопы, і кожная батарэя мае сваё дамінуючае поле. Лепшы метад упакоўкі можа быць вызначаны ў адпаведнасці з характарыстыкамі матэрыялу батарэі, сферамі прымянення прадукту, характарыстыкамі прадукту і г.д. у спалучэнні з характарыстыкамі формы ўпакоўкі. Аднак кожны тып батарэі ўпакоўкі мае свае тэхналагічныя цяжкасці. Добрая канструкцыя батарэі ўключае складаныя праблемы ў многіх галінах, такіх як электрахімія, цяпло, электрычнасць і механіка, што прад’яўляе высокія патрабаванні да распрацоўшчыкаў батарэй. Людзям з літыевай батарэі ўсё яшчэ трэба працягваць намаганні!