Lityum batareyaning qadoqlash shakllari uch oyoqli, ya’ni uchta eng ko’p ishlatiladigan silindrlar, yumshoq paketlar va kvadratlar. Uchta qadoqlash shakli o’zining afzalliklari va kamchiliklariga ega va ulardan foydalanishga qarab tanlanishi mumkin.

1. Silindrsimon

Silindrsimon lityum batareya birinchi marta Yaponiyada SONY kompaniyasi tomonidan 1992 yilda ixtiro qilingan. Chunki 18650 silindrsimon lityum batareya uzoq tarixga ega, bozorga kirish darajasi yuqori. Silindrsimon lityum batareya etuk o’rash jarayonini, yuqori darajadagi avtomatlashtirishni va mahsulot sifatini barqaror va nisbatan arzon narxlarda qabul qiladi. Silindrsimon lityum batareyalarning ko’p turlari mavjud, masalan, 17490, 14650, 18650, 26650,

21700 va boshqalar Silindrsimon lityum batareyalar Yaponiya va Janubiy Koreyadagi lityum batareya kompaniyalari orasida mashhur.

Silindrsimon o’rash turining afzalliklari orasida etuk o’rash jarayoni, yuqori darajadagi avtomatlashtirish, yuqori ishlab chiqarish samaradorligi, yaxshi mustahkamlik va nisbatan arzon narxlar mavjud. Kamchiliklar orasida silindrsimon shakldan kelib chiqadigan kam joydan foydalanish va yomon radial issiqlik o’tkazuvchanligi tufayli yuzaga keladigan harorat taqsimoti kiradi. Kutmoq. Silindrsimon batareyaning yomon radial issiqlik o’tkazuvchanligi tufayli batareyaning o’rash burilishlari soni juda ko’p bo’lmasligi kerak (18650 akkumulyatorining o’rash burilishlari soni odatda taxminan 20 burilish), shuning uchun monomer hajmi kichik va elektr transport vositalarida qo’llash uchun katta miqdorda batareya talab qilinadi. Monomerlar batareya modullari va batareya paketlarini hosil qiladi, bu esa ulanishning yo’qolishini va boshqaruvning murakkabligini sezilarli darajada oshiradi.

Shakl 1. 18650 silindrsimon batareya

Silindrsimon qadoqlash uchun odatiy kompaniya Yaponiyaning Panasonic kompaniyasidir. 2008 yilda Panasonic va Tesla birinchi marta hamkorlik qilishdi va 18650 lityum kobalt oksidi batareyasi Teslaning birinchi modeli Roadster tomonidan qabul qilindi. 2014-yilda Panasonic Tesla bilan super akkumulyator zavodi bo‘lgan Gigafactoryni qurish bo‘yicha qo‘shma korxona tashkil etishini e’lon qildi va ikkalasi o‘rtasidagi munosabatlar yanada rivojlandi. Panasonic elektr transport vositalari 18650 ta akkumulyatordan foydalanishi kerak, deb hisoblaydi, shuning uchun bitta akkumulyator ishdan chiqqan taqdirda ham u 2-rasmda ko‘rsatilganidek, butun tizimning ishlashiga ta’sir qilmaydi.

surat

Shakl 2. Nima uchun 18650 silindrsimon batareyani tanlash kerak

Xitoyda silindrsimon lityum batareyalar ishlab chiqaradigan yirik korxonalar ham mavjud. Misol uchun, BAK Battery, Jiangsu Zhihang, Tianjin Lishen, Shanxay Delangeng va boshqa korxonalar Xitoyda silindrsimon lityum batareyalar yetakchi o’rinni egallaydi. Temir-lityum batareyalar va Yinlong tez zaryadlovchi avtobuslari silindrsimon qadoqlash shaklida lityum titanat batareyalaridan foydalanadi.

1-jadval: 10 yilda yagona energiya zichligi bo’yicha 2017 ta eng yaxshi silindrsimon akkumulyator kompaniyalarining o’rnatilgan quvvatlari va ularning mos modellari bo’yicha statistik ma’lumotlar

surat

2. Yumshoq sumka

Yumshoq paketli lityum batareyalarda ishlatiladigan asosiy materiallar – musbat elektrod materiallari, salbiy elektrod materiallari va ajratgichlar – an’anaviy po’lat qobiqli va alyuminiy qobiqli lityum batareyalardan unchalik farq qilmaydi. Eng katta farq – moslashuvchan qadoqlash materiali (alyuminiy-plastmassa kompozit plyonka). Bu yumshoq paketli lityum batareyalardagi eng muhim va texnik jihatdan qiyin materialdir. Moslashuvchan qadoqlash materiallari odatda uchta qatlamga bo’linadi, ya’ni tashqi to’siq qatlami (odatda neylon BOPA yoki PETdan tashkil topgan tashqi himoya qatlami), to’siq qatlami (o’rta qatlamdagi alyuminiy folga) va ichki qatlam (ko’p funktsiyali yuqori to’siqli qatlam). ).

Shakl 3. Alyuminiy plastmassa plyonka tuzilishi

Qop hujayralarining qadoqlash materiallari va tuzilishi ularga bir qator afzalliklarni beradi. 1) Xavfsizlik ko’rsatkichlari yaxshi. Yumshoq akkumulyator alyuminiy-plastmassa plyonka bilan o’ralgan. Xavfsizlik muammosi yuzaga kelganda, yumshoq to’plamli batareya odatda yorilib, yorilib ketadi va portlamaydi. 2) Engil vazn, yumshoq paketli batareyaning og’irligi bir xil quvvatga ega po’lat qobiqli lityum batareyadan 40% engilroq va alyuminiy qobiqli lityum batareyadan 20% engilroq. 3) Kichik ichki qarshilik, yumshoq paketli batareyaning ichki qarshiligi lityum batareyadan kichikroq, bu batareyaning o’zini o’zi iste’mol qilishni sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. 4) Tsiklning ishlashi yaxshi, yumshoq paketli batareyaning ishlash muddati uzoqroq va 100 tsikldan keyin parchalanish alyuminiy korpusga qaraganda 4% dan 7% gacha kamroq. 5) Dizayn moslashuvchan, shakli har qanday shaklga o’zgartirilishi mumkin, u ingichka bo’lishi mumkin va yangi hujayra modellari mijozning ehtiyojlariga ko’ra ishlab chiqilishi mumkin. Yumshoq paketli batareyalarning kamchiliklari yomon mustahkamlik, yuqori narx, oson oqishi va yuqori texnik chegaradir.

surat

Shakl 4. Yumshoq paketli batareyaning tarkibi

Janubiy Koreyaning LG va Yaponiyaning ASEC kompaniyalari kabi jahon darajasidagi akkumulyator ishlab chiqaruvchilari Nissan, Chevrolet va Ford kabi yirik avtomobil kompaniyalarining elektr modellari va plagin-gibrid modellarida qo‘llaniladigan ommaviy ishlab chiqarilgan yumshoq quvvatli batareyalarga ega. dunyodagi uchta eng yirik ishlab chiqarish va sotish modeli. Barg va volt. mening mamlakatimning akkumulyator giganti Wanxiang va kech kelgan Funeng Technology, Yiwei Lithium Energy, Polyfluoride va Gateway Power kompaniyalari ham BAIC va SAIC kabi yirik avtomobil kompaniyalarini yetkazib berish uchun yumshoq paketli akkumulyatorlarni ommaviy ishlab chiqarishni boshladilar.

3. Kvadrat batareya

Kvadrat batareyalarning mashhurligi Xitoyda juda yuqori. So’nggi yillarda avtomobil quvvat akkumulyatorlarining ko’tarilishi bilan avtomobilning harakatlanish diapazoni va batareya quvvati o’rtasidagi qarama-qarshilik tobora kuchayib bormoqda. Mahalliy quvvat akkumulyatorlari ishlab chiqaruvchilari asosan yuqori batareya quvvati zichligi bo’lgan alyuminiy qobiqli kvadrat batareyalardan foydalanadilar. , Kvadrat batareyaning tuzilishi nisbatan sodda bo’lgani uchun, silindrsimon batareyadan farqli o’laroq, yuqori quvvatli zanglamaydigan po’latdan qobiq va portlashdan himoyalangan xavfsizlik klapanlari bo’lgan aksessuarlardan farqli o’laroq, umumiy aksessuarlar og’irligi engil va energiya zichligi nisbatan yuqori. Kvadrat batareya qutisi asosan alyuminiy qotishmasidan, zanglamaydigan po’latdan va boshqa materiallardan ishlab chiqariladi va o’rash yoki laminatsiyalash jarayonining ichki qo’llanilishi, batareyaning himoyasi alyuminiy-plastmassa plyonkali batareyadan (ya’ni yumshoq paketli batareyadan) yaxshiroqdir. va batareyaning xavfsizligi nisbatan silindrsimon. Turi akkumulyatorlari ham ancha yaxshilandi.

5-rasm. Kvadrat hujayra tuzilishi

Biroq, kvadrat lityum batareya mahsulotning o’lchamiga ko’ra moslashtirilishi mumkinligi sababli, bozorda minglab modellar mavjud va modellar juda ko’p bo’lgani uchun jarayonni birlashtirish qiyin. Oddiy elektron mahsulotlarda kvadrat batareyalardan foydalanishda hech qanday muammo yo’q, lekin bir nechta seriyali va parallel talab qilinadigan sanoat uskunalari mahsulotlari uchun standartlashtirilgan silindrsimon lityum batareyalardan foydalanish yaxshidir, shuning uchun ishlab chiqarish jarayoni kafolatlanadi va almashtirishni topish osonroq bo’ladi. kelajakda. Batareya.

Qadoqlash jarayoni sifatida kvadratdan foydalanadigan mahalliy va xorijiy kompaniyalar asosan Samsung SDI (qadoqlash shakli asosan kvadrat, musbat elektrod materiali uchlik NCM va NCA materiallaridan foydalanadi. 21700 batareya ishlab chiqarishni faol ravishda kuzatib boradi), BYD (quvvat) batareyalar asosan kvadrat alyuminiy qobiqlardan iborat), katod materiallari asosan lityum temir fosfat bo’lib, shuningdek, uchlik batareyalarning ilmiy-tadqiqot va ishlab chiqish va texnik zaxiralarini olib bormoqda), CATL (mahsulotlar asosan kvadrat alyuminiy qobiqli batareyalar va katod materiali o’z ichiga oladi. lityum temir fosfat va uchlik.Litiy temir fosfat texnik yo’nalishi Asosan energiyani saqlash va avtobuslarda qo’llaniladigan CATL 2015 yilda BMW, Geely va boshqa kompaniyalarning yengil avtomobillari uchun uchlik akkumulyator paketlarini ta’minlab, uchlik materiallariga to’liq aylana boshladi), Guoxuan Hi-Tech (asosan kvadrat qadoqlash shaklida va musbat elektrod materialiga lityum temir fosfat va uchlik materiallar kiradi), TyanjinLishen va boshqalar.

Umuman olganda, silindrsimon, kvadrat va yumshoq paketlarning uchta qadoqlash turi o’zlarining afzalliklari va kamchiliklariga ega va har bir akkumulyator o’zining dominant maydoniga ega. Eng yaxshi qadoqlash usuli batareyaning moddiy xususiyatlariga, mahsulotni qo’llash sohalariga, mahsulot xususiyatlariga va boshqalarga qarab, qadoqlash shaklining xususiyatlari bilan birlashtirilgan holda aniqlanishi mumkin. Biroq, batareyaning har bir qadoqlash turi o’zining texnologik qiyinchiliklariga ega. Yaxshi batareya dizayni elektrokimyo, issiqlik, elektr energiyasi va mexanika kabi ko’plab sohalarda murakkab muammolarni o’z ichiga oladi, bu esa akkumulyator dizaynerlari uchun yuqori talablarni ilgari suradi. Lityum batareyali odamlar hali ham harakatni davom ettirishlari kerak!