લિથિયમ બેટરી પેકેજીંગ સ્વરૂપો ત્રણ પગવાળું છે, એટલે કે ત્રણ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા સિલિન્ડરો, સોફ્ટ પેક અને ચોરસ. ત્રણ પેકેજિંગ સ્વરૂપોના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે, અને તેમના ઉપયોગ અનુસાર પસંદ કરી શકાય છે.

1. નળાકાર

સિલિન્ડ્રિકલ લિથિયમ બેટરીની શોધ સૌપ્રથમ 1992 માં જાપાનમાં SONY કંપની દ્વારા કરવામાં આવી હતી. કારણ કે 18650 સિલિન્ડ્રિકલ લિથિયમ બેટરીનો લાંબો ઇતિહાસ છે, બજારમાં પ્રવેશ દર ઊંચો છે. નળાકાર લિથિયમ બેટરી પરિપક્વ વિન્ડિંગ પ્રક્રિયા, ઉચ્ચ ડિગ્રી ઓટોમેશન અને ઉત્પાદન ગુણવત્તા સ્થિર અને પ્રમાણમાં ઓછી કિંમત અપનાવે છે. નળાકાર લિથિયમ બેટરીના ઘણા પ્રકારો છે, જેમ કે 17490, 14650, 18650, 26650,

21700 વગેરે. સિલિન્ડ્રિકલ લિથિયમ બેટરી જાપાન અને દક્ષિણ કોરિયામાં લિથિયમ બેટરી કંપનીઓમાં લોકપ્રિય છે.

નળાકાર વિન્ડિંગ પ્રકારના ફાયદાઓમાં પરિપક્વ વિન્ડિંગ પ્રક્રિયા, ઉચ્ચ ડિગ્રી ઓટોમેશન, ઉચ્ચ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા, સારી સુસંગતતા અને પ્રમાણમાં ઓછી કિંમતનો સમાવેશ થાય છે. ગેરફાયદામાં નળાકાર આકાર અને નબળા રેડિયલ થર્મલ વાહકતાને કારણે તાપમાનના વિતરણને કારણે ઓછી જગ્યાનો ઉપયોગ શામેલ છે. રાહ જુઓ. નળાકાર બેટરીની નબળી રેડિયલ થર્મલ વાહકતાને કારણે, બેટરીના વિન્ડિંગ ટર્ન્સની સંખ્યા ઘણી વધારે ન હોવી જોઈએ (18650 બેટરીના વિન્ડિંગ ટર્ન્સની સંખ્યા સામાન્ય રીતે લગભગ 20 ટર્ન હોય છે), તેથી મોનોમર ક્ષમતા ઓછી હોય છે, અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં એપ્લિકેશન માટે મોટી માત્રામાં બેટરીની જરૂર પડે છે. મોનોમર્સ બેટરી મોડ્યુલ અને બેટરી પેક બનાવે છે, જે કનેક્શન લોસ અને મેનેજમેન્ટ જટિલતામાં ઘણો વધારો કરે છે.

આકૃતિ 1. 18650 નળાકાર બેટરી

નળાકાર પેકેજીંગ માટેની એક વિશિષ્ટ કંપની જાપાનની પેનાસોનિક છે. 2008 માં, પેનાસોનિક અને ટેસ્લાએ પ્રથમ વખત સહકાર આપ્યો અને 18650 લિથિયમ કોબાલ્ટ ઓક્સાઇડ બેટરી ટેસ્લાના પ્રથમ મોડલ રોડસ્ટર દ્વારા અપનાવવામાં આવી. 2014 માં, પેનાસોનિકે સુપર બેટરી ફેક્ટરી ગીગાફેક્ટરી બનાવવા માટે ટેસ્લા સાથે સંયુક્ત સાહસની જાહેરાત કરી અને બંને વચ્ચેનો સંબંધ વધુ આગળ વધ્યો. Panasonic માને છે કે ઈલેક્ટ્રિક વાહનોએ 18650 બેટરીનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ, જેથી જો એક બેટરી નિષ્ફળ જાય તો પણ, આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, તે સમગ્ર સિસ્ટમના સંચાલનને અસર કરશે નહીં.

ચિત્ર

આકૃતિ 2. શા માટે 18650 નળાકાર બેટરી પસંદ કરો

ચીનમાં નળાકાર લિથિયમ બેટરીઓનું ઉત્પાદન કરતા મોટા પાયે સાહસો પણ છે. ઉદાહરણ તરીકે, BAK બેટરી, જિઆંગસુ ઝિહાંગ, તિયાનજિન લિશેન, શાંઘાઈ ડેલાંગેંગ અને અન્ય સાહસો ચીનમાં નળાકાર લિથિયમ બેટરીના અગ્રણી સ્થાને છે. આયર્ન-લિથિયમ બેટરી અને યીનલોંગ ફાસ્ટ-ચાર્જિંગ બસો લિથિયમ ટાઇટેનેટ બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે, બંને નળાકાર પેકેજિંગના સ્વરૂપમાં.

કોષ્ટક 1: ટોચની 10 સિલિન્ડ્રિકલ બેટરી કંપનીઓની સ્થાપિત ક્ષમતા અને 2017 માં એકલ ઉર્જા ઘનતાના સંદર્ભમાં તેમના અનુરૂપ મોડલના આંકડા

ચિત્ર

2. સોફ્ટ બેગ

સોફ્ટ-પેક લિથિયમ બેટરીમાં વપરાતી ચાવીરૂપ સામગ્રીઓ-પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ્સ, નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ્સ અને સેપરેટર્સ-પરંપરાગત સ્ટીલ-શેલ અને એલ્યુમિનિયમ-શેલ લિથિયમ બૅટરી કરતાં બહુ અલગ નથી. સૌથી મોટો તફાવત લવચીક પેકેજિંગ સામગ્રી (એલ્યુમિનિયમ-પ્લાસ્ટિક સંયુક્ત ફિલ્મ) છે. સોફ્ટ-પેક લિથિયમ બેટરીઓમાં તે સૌથી જટિલ અને તકનીકી રીતે મુશ્કેલ સામગ્રી છે. લવચીક પેકેજિંગ સામગ્રીને સામાન્ય રીતે ત્રણ સ્તરોમાં વહેંચવામાં આવે છે, એટલે કે, બાહ્ય અવરોધ સ્તર (સામાન્ય રીતે નાયલોન BOPA અથવા PET બનેલો બાહ્ય રક્ષણાત્મક સ્તર), એક અવરોધ સ્તર (મધ્યમ સ્તરમાં એલ્યુમિનિયમ વરખ) અને આંતરિક સ્તર (મલ્ટીફંક્શનલ ઉચ્ચ અવરોધ સ્તર) ).

આકૃતિ 3. એલ્યુમિનિયમ પ્લાસ્ટિક ફિલ્મ માળખું

પાઉચ કોષોની પેકેજીંગ સામગ્રી અને માળખું તેમને અનેક પ્રકારના ફાયદા આપે છે. 1) સલામતી કામગીરી સારી છે. સોફ્ટ-પેક બેટરી સ્ટ્રક્ચરમાં એલ્યુમિનિયમ-પ્લાસ્ટિક ફિલ્મ સાથે પેક કરવામાં આવે છે. જ્યારે સલામતીની સમસ્યા સર્જાય છે, ત્યારે સોફ્ટ-પેક બેટરી સામાન્ય રીતે ફાટશે અને ક્રેક થશે, અને વિસ્ફોટ થશે નહીં. 2) હલકો વજન, સોફ્ટ પેક બેટરીનું વજન સમાન ક્ષમતા ધરાવતી સ્ટીલ શેલ લિથિયમ બેટરી કરતા 40% હળવા અને એલ્યુમિનિયમ શેલ લિથિયમ બેટરી કરતા 20% હળવા હોય છે. 3) નાનો આંતરિક પ્રતિકાર, સોફ્ટ પેક બેટરીનો આંતરિક પ્રતિકાર લિથિયમ બેટરી કરતા નાનો છે, જે બેટરીના સ્વ-વપરાશને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડી શકે છે. 4) સાયકલનું પ્રદર્શન સારું છે, સોફ્ટ પેક બેટરીની સાયકલ લાઈફ લાંબી છે અને 100 સાઈકલ પછીનો સડો એલ્યુમિનિયમ કેસ કરતા 4% થી 7% ઓછો છે. 5) ડિઝાઇન લવચીક છે, આકાર કોઈપણ આકારમાં બદલી શકાય છે, તે પાતળો હોઈ શકે છે, અને ગ્રાહકની જરૂરિયાતો અનુસાર નવા સેલ મોડલ વિકસાવી શકાય છે. સોફ્ટ પેક બેટરીના ગેરફાયદામાં નબળી સુસંગતતા, ઊંચી કિંમત, સરળ લિકેજ અને ઉચ્ચ તકનીકી થ્રેશોલ્ડ છે.

ચિત્ર

આકૃતિ 4. સોફ્ટ પેક બેટરી કમ્પોઝિશન

દક્ષિણ કોરિયાની LG અને જાપાનની ASEC જેવા વિશ્વ-વર્ગના બેટરી ઉત્પાદકો પાસે મોટા પાયે ઉત્પાદિત સોફ્ટ-પેક પાવર બેટરીઓ છે, જેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક મોડલ અને નિસાન, શેવરોલે અને ફોર્ડ જેવી મોટી કાર કંપનીઓના પ્લગ-ઇન હાઇબ્રિડ મોડલમાં થાય છે. વિશ્વના ત્રણ સૌથી મોટા ઉત્પાદન અને વેચાણ મોડલ. લીફ અને વોલ્ટ. મારા દેશની બેટરી જાયન્ટ Wanxiang અને લેટકોમર્સ ફનેંગ ટેક્નોલોજી, Yiwei Lithium Energy, Polyfluoride અને Gateway Powerએ પણ BAIC અને SAIC જેવી મોટી કાર કંપનીઓને સપ્લાય કરવા માટે સોફ્ટ પેક બેટરીનું મોટા પાયે ઉત્પાદન શરૂ કર્યું છે.

3. ચોરસ બેટરી

ચીનમાં ચોરસ બેટરીની લોકપ્રિયતા ઘણી વધારે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં ઓટોમોટિવ પાવર બેટરીના ઉદય સાથે, વાહન ક્રૂઝિંગ રેન્જ અને બેટરીની ક્ષમતા વચ્ચેનો વિરોધાભાસ વધુને વધુ અગ્રણી બન્યો છે. ઘરેલું પાવર બેટરી ઉત્પાદકો મોટે ભાગે ઉચ્ચ બેટરી ઊર્જા ઘનતા સાથે એલ્યુમિનિયમ-શેલ ચોરસ બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે. , કારણ કે ચોરસ બેટરીનું માળખું પ્રમાણમાં સરળ છે, નળાકાર બેટરીથી વિપરીત, જે શેલ તરીકે ઉચ્ચ-શક્તિવાળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ઉપયોગ કરે છે અને એક્સેસરીઝ વિસ્ફોટ-પ્રૂફ સલામતી વાલ્વ સાથે, એકંદર એક્સેસરીઝ વજનમાં હળવા અને ઊર્જા ઘનતામાં પ્રમાણમાં ઊંચી હોય છે. ચોરસ બેટરી કેસ મોટે ભાગે એલ્યુમિનિયમ એલોય, સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અને અન્ય સામગ્રીઓથી બનેલો હોય છે, અને વિન્ડિંગ અથવા લેમિનેશન પ્રક્રિયાનો આંતરિક ઉપયોગ, બેટરીનું રક્ષણ એલ્યુમિનિયમ-પ્લાસ્ટિક ફિલ્મ બેટરી (એટલે ​​​​કે સોફ્ટ-પેક બેટરી) કરતા વધુ સારું છે. અને બેટરીની સલામતી પ્રમાણમાં નળાકાર છે. ટાઇપ બેટરીઓમાં પણ ઘણો સુધારો કરવામાં આવ્યો છે.

આકૃતિ 5. સ્ક્વેર સેલ સ્ટ્રક્ચર

જો કે, ચોરસ લિથિયમ બેટરીને ઉત્પાદનના કદ અનુસાર કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય છે, બજારમાં હજારો મોડલ છે, અને ઘણા બધા મોડલ હોવાથી, પ્રક્રિયાને એકીકૃત કરવી મુશ્કેલ છે. સામાન્ય ઈલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોમાં ચોરસ બેટરીનો ઉપયોગ કરવામાં કોઈ વાંધો નથી, પરંતુ ઔદ્યોગિક સાધનોના ઉત્પાદનો માટે કે જેને બહુવિધ શ્રેણી અને સમાંતરની જરૂર હોય છે, પ્રમાણિત નળાકાર લિથિયમ બેટરીનો ઉપયોગ કરવો શ્રેષ્ઠ છે, જેથી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની ખાતરી મળે, અને તેને બદલવામાં સરળતા રહે. ભવિષ્યમાં. બેટરી.

સ્થાનિક અને વિદેશી કંપનીઓ જે પેકેજિંગ પ્રક્રિયા તરીકે ચોરસનો ઉપયોગ કરે છે તેમાં મુખ્યત્વે સેમસંગ એસડીઆઈ (પેકેજિંગ ફોર્મ મુખ્યત્વે ચોરસ હોય છે, અને પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી ટર્નરી એનસીએમ અને એનસીએ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે. તે 21700 બેટરીના ઉત્પાદનને સક્રિયપણે અનુસરે છે), BYD (પાવર) બેટરીઓ મુખ્યત્વે ચોરસ એલ્યુમિનિયમ શેલ હોય છે) , કેથોડ સામગ્રી મુખ્યત્વે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ છે, અને તે સંશોધન અને વિકાસ અને ટર્નરી બેટરીના તકનીકી અનામતનું પણ સંચાલન કરે છે), CATL (ઉત્પાદનો મુખ્યત્વે ચોરસ એલ્યુમિનિયમ શેલ બેટરીઓ છે, અને કેથોડ સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે. લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ અને ટર્નરી. લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ ટેકનિકલ રૂટ મુખ્યત્વે એનર્જી સ્ટોરેજ અને બસોમાં વપરાય છે, CATL એ 2015 માં સંપૂર્ણપણે ટર્નરી મટિરિયલ્સ તરફ વળવાનું શરૂ કર્યું, BMW, Geely અને અન્ય કંપનીઓની પેસેન્જર કાર માટે ટર્નરી બેટરી પેક પૂરા પાડ્યા), Guoxuan Hi-Tech. (મુખ્યત્વે ચોરસ પેકેજિંગના સ્વરૂપમાં, અને હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીમાં લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ અને ટર્નરી સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે), તિયાનજિનલિશેન, વગેરે.

સામાન્ય રીતે, ત્રણ પેકેજીંગ પ્રકારના નળાકાર, ચોરસ અને સોફ્ટ પેકના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે અને દરેક બેટરીનું પોતાનું પ્રભુત્વ ક્ષેત્ર છે. પેકેજિંગ ફોર્મની લાક્ષણિકતાઓ સાથે મળીને બેટરીની સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ, ઉત્પાદન એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો, ઉત્પાદનની લાક્ષણિકતાઓ વગેરે અનુસાર શ્રેષ્ઠ પેકેજિંગ પદ્ધતિ નક્કી કરી શકાય છે. જો કે, દરેક પેકેજીંગ પ્રકારની બેટરીની પોતાની તકનીકી મુશ્કેલીઓ છે. સારી બેટરી ડિઝાઇનમાં ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી, ગરમી, વીજળી અને મિકેનિક્સ જેવા ઘણા ક્ષેત્રોમાં જટિલ સમસ્યાઓનો સમાવેશ થાય છે, જે બેટરી ડિઝાઇનર્સ માટે ઉચ્ચ જરૂરિયાતો આગળ મૂકે છે. લિથિયમ બેટરી લોકોએ હજુ પણ પ્રયાસ ચાલુ રાખવાની જરૂર છે!