Format e paketimit të baterive të litiumit janë me tre këmbë, domethënë tre cilindrat, paketat e buta dhe katrorët më të përdorur. Të tre format e paketimit kanë avantazhet dhe disavantazhet e tyre dhe mund të zgjidhen sipas përdorimit të tyre.

1. Cilindrike

Bateria cilindrike e litiumit u shpik për herë të parë nga kompania SONY në Japoni në vitin 1992. Për shkak se bateria cilindrike e litiumit 18650 ka një histori të gjatë, shkalla e depërtimit në treg është e lartë. Bateria cilindrike e litiumit miraton procesin e pjekur të mbështjelljes, shkallën e lartë të automatizimit dhe cilësinë e produktit Me kosto të qëndrueshme dhe relativisht të ulët. Ka shumë lloje të baterive cilindrike të litiumit, të tilla si 17490, 14650, 18650, 26650,

21700 etj. Bateritë cilindrike të litiumit janë të njohura në mesin e kompanive të baterive të litiumit në Japoni dhe Korenë e Jugut.

Përparësitë e llojit të mbështjelljes cilindrike përfshijnë procesin e pjekur të mbështjelljes, shkallën e lartë të automatizimit, efikasitetin e lartë të prodhimit, qëndrueshmërinë e mirë dhe koston relativisht të ulët. Disavantazhet përfshijnë shfrytëzimin e ulët të hapësirës i shkaktuar nga forma cilindrike dhe shpërndarja e temperaturës të shkaktuar nga përçueshmëria e dobët termike radiale. Prisni. Për shkak të përçueshmërisë së dobët termike radiale të baterisë cilindrike, numri i rrotullimeve të mbështjelljes së baterisë nuk duhet të jetë shumë (numri i rrotullimeve të mbështjelljes së baterisë 18650 është përgjithësisht rreth 20 rrotullime), kështu që kapaciteti i monomerit është i vogël, dhe kërkohet një sasi e madhe baterie për aplikim në automjetet elektrike. Monomerët formojnë module baterish dhe paketa baterish, gjë që rrit shumë humbjen e lidhjes dhe kompleksitetin e menaxhimit.

Figura 1. Bateri cilindrike 18650

Një kompani tipike për ambalazhimin cilindrik është Panasonic e Japonisë. Në vitin 2008, Panasonic dhe Tesla bashkëpunuan për herë të parë dhe bateria e oksidit të kobaltit litium 18650 u miratua nga modeli i parë i Teslës Roadster. Në vitin 2014, Panasonic njoftoi një sipërmarrje të përbashkët me Tesla për të ndërtuar Gigafactory, një fabrikë super baterish dhe marrëdhënia mes të dyve shkoi më tej. Panasonic beson se automjetet elektrike duhet të përdorin bateri 18650, në mënyrë që edhe nëse një bateri dështon, nuk do të ndikojë në funksionimin e të gjithë sistemit, siç tregohet në Figurën 2.

foto

Figura 2. Pse të zgjidhni baterinë cilindrike 18650

Ka gjithashtu ndërmarrje në shkallë të gjerë që prodhojnë bateri litiumi cilindrike në Kinë. Për shembull, BAK Battery, Jiangsu Zhihang, Tianjin Lishen, Shanghai Delangeng dhe ndërmarrje të tjera janë në pozitën udhëheqëse të baterive cilindrike të litiumit në Kinë. Bateritë hekur-litium dhe autobusët me karikim të shpejtë Yinlong përdorin bateri litium titanate, të dyja në formën e paketimit cilindrik.

Tabela 1: Statistikat mbi kapacitetin e instaluar të 10 kompanive më të mira të baterive cilindrike dhe modelet e tyre përkatëse për sa i përket densitetit të vetëm të energjisë në 2017

foto

2. Çanta e butë

Materialet kryesore të përdorura në bateritë e litiumit me paketë të buta – materialet e elektrodës pozitive, materialet e elektrodave negative dhe ndarësit – nuk janë shumë të ndryshëm nga bateritë tradicionale të litiumit me guaskë çeliku dhe me guaskë alumini. Dallimi më i madh është materiali fleksibël i ambalazhimit (filmi kompozit alumini-plastik). Është materiali më kritik dhe teknikisht më i vështirë në bateritë e litiumit me paketë të buta. Materialet e paketimit fleksibël zakonisht ndahen në tre shtresa, përkatësisht, një shtresë e jashtme penguese (në përgjithësi një shtresë e jashtme mbrojtëse e përbërë nga najloni BOPA ose PET), një shtresë penguese (folje alumini në shtresën e mesme) dhe një shtresë e brendshme (shtresë shumëfunksionale me pengesë të lartë. ).

Figura 3. Struktura e filmit plastik të aluminit

Materiali i paketimit dhe struktura e qelizave të qeseve u japin atyre një sërë avantazhesh. 1) Performanca e sigurisë është e mirë. Bateria me paketë të butë është e paketuar në strukturë me film alumini-plastik. Kur shfaqet një problem sigurie, bateria e paketimit të butë në përgjithësi do të shpërthejë dhe plasaritet dhe nuk do të shpërthejë. 2) Pesha e lehtë, pesha e baterisë së paketës së butë është 40% më e lehtë se ajo e baterisë së litiumit me guaskë çeliku me të njëjtin kapacitet dhe 20% më e lehtë se ajo e baterisë së litiumit me guaskë alumini. 3) Rezistencë e vogël e brendshme, rezistenca e brendshme e baterisë së paketës së butë është më e vogël se ajo e baterisë së litiumit, e cila mund të zvogëlojë shumë vetë-konsumin e baterisë. 4) Performanca e ciklit është e mirë, jeta e ciklit të baterisë së paketës së butë është më e gjatë dhe prishja pas 100 cikleve është 4% deri në 7% më pak se ajo e kutisë së aluminit. 5) Dizajni është fleksibël, forma mund të ndryshohet në çdo formë, mund të jetë më e hollë dhe modele të reja qelizash mund të zhvillohen sipas nevojave të klientit. Disavantazhet e baterive me paketë të buta janë qëndrueshmëria e dobët, kostoja e lartë, rrjedhja e lehtë dhe pragu i lartë teknik.

foto

Figura 4. Përbërja e baterisë me paketë të butë

Prodhuesit e baterive të klasit botëror si LG i Koresë së Jugut dhe ASEC i Japonisë kanë bateri të prodhuara në masë me paketë të buta, të cilat përdoren në modelet elektrike dhe modelet hibride plug-in të kompanive të mëdha të makinave si Nissan, Chevrolet dhe Ford, duke përfshirë tre modelet më të mëdha të prodhimit dhe shitjes në botë. Gjethja dhe volt. Gjigandi i baterive të vendit tim Wanxiang dhe kompanitë e vonuara Funeng Technology, Yiwei Lithium Energy, Polyfluoride dhe Gateway Power kanë filluar gjithashtu prodhimin masiv të baterive me paketë të buta për të furnizuar kompanitë e mëdha të makinave si BAIC dhe SAIC.

3. Bateri katrore

Popullariteti i baterive katrore është shumë i lartë në Kinë. Me rritjen e baterive të energjisë së automobilave në vitet e fundit, kontradikta midis diapazonit të udhëtimit të automjeteve dhe kapacitetit të baterisë është bërë gjithnjë e më e dukshme. Prodhuesit vendas të baterive të energjisë përdorin kryesisht bateri katrore me guaskë alumini me densitet të lartë të energjisë së baterisë. , Për shkak se struktura e baterisë katrore është relativisht e thjeshtë, ndryshe nga bateria cilindrike, e cila përdor çelik inox me rezistencë të lartë si guaskë dhe aksesorë me valvola sigurie kundër shpërthimit, aksesorët e përgjithshëm janë të lehtë në peshë dhe relativisht të lartë në densitet energjie. Kutia e baterisë katrore është bërë kryesisht nga aliazh alumini, çelik inox dhe materiale të tjera, dhe përdorimi i brendshëm i procesit të mbështjelljes ose petëzimit, mbrojtja e baterisë është më e mirë se ajo e baterisë së filmit alumini-plastik (dmth. bateria me paketë të butë), dhe siguria e baterisë është relativisht cilindrike. Bateritë e tipit janë përmirësuar gjithashtu shumë.

Figura 5. Struktura e qelizave katrore

Megjithatë, duke qenë se bateria katrore e litiumit mund të personalizohet sipas madhësisë së produktit, ka mijëra modele në treg dhe për shkak se ka shumë modele, procesi është i vështirë për t’u unifikuar. Nuk ka asnjë problem në përdorimin e baterive katrore në produktet elektronike të zakonshme, por për produktet e pajisjeve industriale që kërkojnë seri të shumta dhe paralele, është më mirë të përdoren bateri litium të standardizuara cilindrike, në mënyrë që procesi i prodhimit të jetë i garantuar dhe të jetë më e lehtë për të gjetur zëvendësues. në të ardhmen. Bateria.

Kompanitë vendase dhe të huaja që përdorin katrorin si proces të paketimit përfshijnë kryesisht Samsung SDI (forma e paketimit është kryesisht katrore dhe materiali i elektrodës pozitive përdor materiale treshe NCM dhe NCA. Po ndjek në mënyrë aktive prodhimin e 21700 baterive), BYD (fuqi bateritë janë kryesisht predha alumini) , materiali katodë është kryesisht fosfat hekuri litium, dhe gjithashtu ka kryer kërkime dhe zhvillim dhe rezerva teknike të baterive treshe), CATL (produktet janë kryesisht bateri me guaskë alumini katror, ​​dhe materiali katodë përfshin Fosfati i hekurit të litiumit dhe treshja Rruga teknike e fosfatit të hekurit të litiumit E përdorur kryesisht në ruajtjen e energjisë dhe autobusët, CATL filloi të kthehet plotësisht te materialet treshe në 2015, duke siguruar paketa treshe të baterive për makinat e pasagjerëve të BMW, Geely dhe kompanive të tjera), Guoxuan Hi-Tech (kryesisht në formën e paketimit katror, ​​dhe materiali i elektrodës pozitive përfshin fosfatin e hekurit litium dhe materialet treshe), TianjinLishen etj.

Në përgjithësi, të tre llojet e paketimit të paketimeve cilindrike, katrore dhe të buta kanë avantazhet dhe disavantazhet e tyre, dhe secila bateri ka fushën e saj dominuese. Metoda më e mirë e paketimit mund të përcaktohet sipas karakteristikave materiale të baterisë, fushave të aplikimit të produktit, karakteristikave të produktit, etj. të kombinuara me karakteristikat e formularit të paketimit. Megjithatë, çdo lloj paketimi i baterisë ka vështirësitë e veta teknologjike. Dizajni i mirë i baterisë përfshin probleme komplekse në shumë fusha si elektrokimia, nxehtësia, energjia elektrike dhe mekanika, gjë që shtron kërkesa të larta për projektuesit e baterive. Njerëzit me bateri litium duhet të vazhdojnë përpjekjet!