Ličio baterijų pakuotės formos yra trijų kojų, tai yra trys plačiausiai naudojami cilindrai, minkštos pakuotės ir kvadratai. Trys pakuotės formos turi savų privalumų ir trūkumų, jas galima pasirinkti pagal jų naudojimą.

1. Cilindrinis

Cilindrinę ličio bateriją pirmą kartą išrado SONY kompanija Japonijoje 1992 m. Kadangi 18650 cilindrinės ličio baterijos turi ilgą istoriją, jos skverbtis į rinką yra aukšta. Cilindrinė ličio baterija naudoja brandų vyniojimo procesą, aukštą automatizavimo laipsnį ir gaminio kokybę, stabilią ir palyginti mažą kainą. Yra daugybė cilindrinių ličio baterijų tipų, tokių kaip 17490, 14650, 18650, 26650,

21700 ir tt Cilindrinės ličio baterijos yra populiarios tarp ličio baterijų įmonių Japonijoje ir Pietų Korėjoje.

Cilindrinės apvijos tipo pranašumai apima brandų apvijų procesą, aukštą automatizavimo laipsnį, didelį gamybos efektyvumą, gerą konsistenciją ir santykinai mažą kainą. Trūkumai apima mažą erdvės panaudojimą dėl cilindro formos ir temperatūros pasiskirstymą dėl prasto radialinio šilumos laidumo. Laukti. Dėl prasto cilindrinio akumuliatoriaus radialinio šilumos laidumo akumuliatoriaus apvijų apsisukimų skaičius neturėtų būti per didelis (18650 akumuliatoriaus apvijų apsisukimų skaičius paprastai yra apie 20 apsisukimų), todėl monomero talpa yra maža ir Norint naudoti elektrinėse transporto priemonėse, reikalingas didelis akumuliatoriaus kiekis. Monomerai sudaro akumuliatorių modulius ir baterijų blokus, o tai labai padidina ryšio praradimą ir valdymo sudėtingumą.

1 pav. 18650 cilindrinis akumuliatorius

Tipiška cilindrinių pakuočių įmonė yra Japonijos „Panasonic“. 2008 m. „Panasonic“ ir „Tesla“ pirmą kartą bendradarbiavo, o 18650 ličio kobalto oksido baterija buvo pritaikyta pirmajam „Tesla“ modeliui „Roadster“. 2014 m. „Panasonic“ paskelbė apie bendrą įmonę su „Tesla“ statyti „Gigafactory“ – super baterijų gamyklą, ir jųdviejų santykiai dar labiau išaugo. „Panasonic“ mano, kad elektrinėse transporto priemonėse turėtų būti naudojami 18650 akumuliatoriai, kad net sugedus vienam akumuliatoriui tai neturės įtakos visos sistemos darbui, kaip parodyta 2 pav.

nuotrauka

2 pav. Kodėl verta rinktis 18650 cilindrinį akumuliatorių

Kinijoje taip pat yra didelių įmonių, gaminančių cilindrines ličio baterijas. Pavyzdžiui, BAK Battery, Jiangsu Zhihang, Tianjin Lishen, Shanghai Delangeng ir kitos įmonės yra cilindrinių ličio baterijų lyderės Kinijoje. Geležies-ličio baterijose ir Yinlong greito įkrovimo autobusuose naudojami ličio titanato akumuliatoriai, abu cilindrinės pakuotės pavidalu.

1 lentelė: 10 geriausių cilindrinių baterijų įmonių ir jas atitinkančių modelių instaliuotos galios statistika pagal vieną energijos tankį 2017 m.

nuotrauka

2. Minkštas krepšys

Pagrindinės medžiagos, naudojamos minkštos pakuotės ličio baterijose – teigiamų elektrodų, neigiamų elektrodų medžiagos ir separatoriai – nedaug skiriasi nuo tradicinių ličio baterijų su plieniniu apvalkalu ir aliuminio korpusu. Didžiausias skirtumas – lanksti pakavimo medžiaga (aliuminio-plastiko kompozitinė plėvelė). Tai pati svarbiausia ir techniškai sudėtingiausia medžiaga minkštuose ličio baterijose. Lanksčios pakavimo medžiagos paprastai skirstomos į tris sluoksnius, būtent išorinį barjerinį sluoksnį (paprastai išorinį apsauginį sluoksnį, sudarytą iš nailono BOPA arba PET), barjerinį sluoksnį (aliuminio folija viduriniame sluoksnyje) ir vidinį sluoksnį (daugiafunkcinis aukšto barjero sluoksnis). ).

3 pav. Aliuminio plastikinės plėvelės struktūra

Pakavimo medžiaga ir maišelių elementų struktūra suteikia jiems daug privalumų. 1) Saugos charakteristikos yra geros. Minkštos pakuotės baterija yra supakuota su aliuminio-plastiko plėvele. Iškilus saugos problemai, minkštas akumuliatorius paprastai sprogs, įtrūks ir nesprogs. 2) Lengvas, minkštos pakuotės akumuliatoriaus svoris yra 40% lengvesnis nei tokios pat talpos plieninio apvalkalo ličio akumuliatoriaus ir 20% lengvesnis nei aliuminio korpuso ličio akumuliatoriaus. 3) Maža vidinė varža, minkštos pakuotės akumuliatoriaus vidinė varža yra mažesnė nei ličio akumuliatoriaus, o tai gali labai sumažinti savaiminį akumuliatoriaus suvartojimą. 4) Ciklo veikimas yra geras, minkšto akumuliatoriaus veikimo laikas ilgesnis, o po 100 ciklų nykimas yra 4–7% mažesnis nei aliuminio korpuso. 5) Dizainas yra lankstus, forma gali būti keičiama į bet kokią formą, ji gali būti plonesnė, o nauji ląstelių modeliai gali būti kuriami pagal klientų poreikius. Minkštų baterijų trūkumai yra prasta konsistencija, didelė kaina, lengvas nutekėjimas ir aukšta techninė riba.

nuotrauka

4 pav. Minkšto paketo akumuliatoriaus sudėtis

Pasaulinės klasės akumuliatorių gamintojai, tokie kaip Pietų Korėjos LG ir Japonijos ASEC, turi masinės gamybos minkštųjų baterijų akumuliatorius, kurie naudojami didelių automobilių kompanijų, tokių kaip „Nissan“, „Chevrolet“ ir „Ford“, elektriniuose modeliuose ir įkraunami hibridiniuose modeliuose, įskaitant trys didžiausi pasaulyje gamybos ir pardavimo modeliai. Lapas ir voltas. mano šalies baterijų milžinas Wanxiang ir vėlyvos įmonės Funeng Technology, Yiwei Lithium Energy, Polyfluoride ir Gateway Power taip pat pradėjo masinę minkštųjų baterijų gamybą, kad galėtų tiekti dideles automobilių kompanijas, tokias kaip BAIC ir SAIC.

3. Kvadratinė baterija

Kvadratinių baterijų populiarumas Kinijoje yra labai didelis. Pastaraisiais metais didėjant automobilių akumuliatorių naudojimui, prieštaravimas tarp transporto priemonės nuotolinio nuotolio ir akumuliatoriaus talpos tapo vis ryškesnis. Buitiniai akumuliatorių gamintojai dažniausiai naudoja aliuminio korpuso kvadratines baterijas, kurių akumuliatoriaus energijos tankis yra didelis. , Kadangi kvadratinės baterijos konstrukcija yra gana paprasta, skirtingai nuo cilindrinio akumuliatoriaus, kurio korpusas ir priedai su sprogimui atspariais apsauginiais vožtuvais naudojamas didelio stiprumo nerūdijantis plienas, bendri priedai yra lengvi ir santykinai didelio energijos tankio. Kvadratinis akumuliatoriaus dėklas dažniausiai pagamintas iš aliuminio lydinio, nerūdijančio plieno ir kitų medžiagų, o vidinis apvijos arba laminavimo procesas yra apsaugotas nuo akumuliatoriaus, kuris yra geresnis nei aliuminio-plastiko plėvelės akumuliatoriaus (ty minkštos pakuotės akumuliatoriaus), ir akumuliatoriaus sauga yra gana cilindro formos. Tipo baterijos taip pat buvo labai patobulintos.

5 pav. Kvadratinės ląstelės struktūra

Tačiau kadangi kvadratinę ličio bateriją galima pritaikyti pagal gaminio dydį, rinkoje yra tūkstančiai modelių, o kadangi modelių yra per daug, procesą sunku suvienodinti. Nekyla problemų naudojant kvadratines baterijas įprastuose elektroniniuose gaminiuose, tačiau pramoninės įrangos gaminiams, kuriems reikia kelių serijų ir lygiagrečių, geriausia naudoti standartizuotas cilindrines ličio baterijas, kad būtų garantuotas gamybos procesas ir lengviau rasti pakaitalų. ateityje. Baterija.

Vidaus ir užsienio įmonės, kurios pakavimo procese naudoja kvadratą, daugiausia apima Samsung SDI (pakavimo forma daugiausia kvadratinė, o teigiamo elektrodo medžiaga naudoja trijų komponentų NCM ir NCA medžiagas. Ji aktyviai stebi 21700 baterijų gamybą), BYD (galia). baterijas daugiausia sudaro kvadratiniai aliuminio apvalkalai), katodo medžiaga daugiausia yra ličio geležies fosfatas, taip pat atlieka trijų komponentų baterijų tyrimus ir plėtrą bei techninius rezervus), CATL (produktai daugiausia yra kvadratiniai aliuminio korpuso akumuliatoriai, o katodo medžiaga apima ličio geležies fosfatas ir trinarė.Ličio geležies fosfato techninis maršrutas Daugiausia naudojamas energijos kaupimui ir autobusuose, CATL pradėjo visiškai pereiti prie trijų komponentų medžiagų 2015 m., tiekdamas trijų dalių akumuliatorių paketus lengviesiems BMW, Geely ir kitų įmonių automobiliams), Guoxuan Hi-Tech (daugiausia kvadratinės pakuotės pavidalu, o teigiamų elektrodų medžiaga apima ličio geležies fosfatą ir trikomponentes medžiagas), TianjinLishen ir kt.

Apskritai, trys cilindrinių, kvadratinių ir minkštų pakuočių tipai turi savų privalumų ir trūkumų, o kiekviena baterija turi savo dominuojančią sritį. Geriausias pakavimo būdas gali būti nustatytas pagal akumuliatoriaus medžiagų charakteristikas, gaminio panaudojimo sritis, gaminio charakteristikas ir kt. kartu su pakuotės formos ypatybėmis. Tačiau kiekvienas akumuliatoriaus pakuotės tipas turi savo technologinių sunkumų. Geras akumuliatoriaus dizainas yra susijęs su sudėtingomis problemomis daugelyje sričių, tokių kaip elektrochemija, šiluma, elektra ir mechanika, todėl baterijų projektuotojams keliami aukšti reikalavimai. Ličio baterijų žmonėms vis dar reikia stengtis!