Litiumparistojen tyypit: Litiumkennomuoto
Lieriömäiset litiumkennot
Kuten on helppo päätellä, lieriömäiset kennot ovat lieriön muotoisia, yleisimmin käytettyjä ja ensimmäisten joukossa massatuotantoon alettiin valmistaa. Niillä voi olla eri halkaisijoita, yleisin on 1865-malli, jossa numero 18 osoittaa halkaisijan (18 mm) ja numero 65 pituuden (65 mm). On kuitenkin olemassa myös muita muotoja, kuten 2170 tai jälleen Teslan, sähköautojen litiumakkujen edelläkävijän, viimeksi käyttämä 4680-malli, jota käytettiin Tesla Model Y:n voimanlähteenä. Muutamia autonvalmistajia lukuun ottamatta, jotka ovat tehneet tämän valinnan, lieriömäisiä kennoja käytetään rutiininomaisesti keskikokoisissa ja pienissä akkupaketeissa , esimerkiksi mikroliikkuvuudessa (polkupyörät, skootterit ja moottoripyörät), kannettavissa työkaluissa, lääkinnällisissä laitteissa ja niin edelleen.
Litium pussisolut
Tämän tyyppiset litiumparistot ovat saaneet nimensä pussimaisen muotonsa vuoksi. Ne ovat kevyitä, ja koska niillä ei ole luonnostaan luontaista kestävyyttä, moduulin valmistuksen aikana on asennettava erityisiä suojauksia, kuten alumiinikehyksiä, rakenteellisen kestävyyden varmistamiseksi. Niitä on saatavilla eri kokoisina, joita voidaan muokata valmistajan vaatimusten mukaisesti. Näitä paristoja käytetään pääasiassa älypuhelimissa, droneissa, kannettavissa tietokoneissa ja autoteollisuudessa.
Prismaattiset litiumkennot
Prismaattisissa litiumkennoissa on kiinteä suorakaiteen muotoinen kotelo, joka on valmistettu alumiinista tai erittäin vahvasta muovista. Sisäiset komponentit ovat kerrostettuja. Niitä on saatavilla eri kokoisina ja muodoissa käyttökohteesta riippuen. Niiden yksittäiset komponentit voivat saavuttaa suuren kapasiteetin. Rakenteensa ansiosta prismaattiset kennot sopivat parhaiten litium-akkujen tuotantoon kone- ja teollisuusajoneuvoteollisuudelle tai energian varastointisektorille , jotka kaikki normaalisti vaativat keskisuuria tai suuria kapasiteetteja.
Erilaisten kennotyyppien edut ja haitat on jo käsitelty, mutta harvat ihmiset koskaan tiedustelevat litiumioniakkujen tuotantoprosessista ja sen toiminnasta.
Vaikka litiumakun muodostavat monet kennotyypit näyttävät ulkopuolelta katsottuna hyvin erilaisilta, on hämmästyttävää huomata, kuinka samankaltaisia niiden sisätilat ovat. Erilaisia akkukennojen tuotanto- ja kokoonpanotyyppejä tarkastellaan nyt tarkemmin.
Tekninen Vertailu
Sylinterimäisiä kennoja valmistetaan yleensä kooltaan vakiomalleina. Yksi yleinen koko on 18650-tyyppi (halkaisija 18 mm, korkeus 65 mm) . Tämän tyypin kokonaismassa on noin 45 grammaa ja sen kapasiteetti on noin 1.2–3 Ah käytetystä tekniikasta riippuen.
Pussikennoissa on pehmeä rakenne, joka vaatii tukirakenteen käyttöä näiden kennojen kanssa. Lisäksi kennoa ei saa sijoittaa lähelle teräviä reunoja. Kennojen kapasiteetti on noin 2.5-8 Ah ja paino 75-225 g.
Prismaattisia kennoja valmistetaan kapasiteetilla, joka vaihtelee kannettaviin tietokoneisiin ja matkapuhelimiin tarkoitetuista useista ampeeritunneista sähköautosovelluksiin suunniteltuihin satoihin ampeeritunteihin . Painoalue on 0.8–5.2 kg.
Prismaattiset kennot ovat paras valinta trukkien akuille
Akkuteknologian erot antavat asiakkaille mahdollisuuden valita sovelluksiinsa parhaiten sopivan. Siten litiumprismaattiset kennot ovat materiaalinkäsittelylaitteiden (MHE) suositeltu tekniikka:
Satojen ampeerituntien nimelliskapasiteetti. Teknologia tarjoaa parhaan teho- ja energiasuhteen tilavuusyksikköä kohden. Tämä on erityisen tärkeää MHE:ssä käytettävien suuren kapasiteetin, suuren virran ja suhteellisen matalan jännitteen akkujen kohdalla.
Käytettävissä olevan akkutilan optimaalinen hyödyntäminen. Kennojen välissä ei ole onteloita. Tämä mahdollistaa akkuyksikön maksimaalisen kapasiteetin ja silti tilaa jää tarvittavalle lisäpainolle, tiivisteille, lämmittimelle, sisäiselle laturille tai muille akkupäivityksille akkutilan rajallisessa tilassa.
Koskettimet ovat riittävän vahvoja luotettavaa virtakiskojen välistä liitäntää varten. Tämä on erittäin tärkeä turvallisuustekijä korkean tärinän tilanteissa, erityisesti joustorengastyyppisissä trukeissa.
Joustava akun paino. LIB-akun paino ei ole rajoitus useimmille MHE-trukeille yhden latauksen toimintasäteen suhteen (toisin kuin henkilöautoille tarkoitetuissa sähköajoneuvoissa). Trukit toimivat enimmäkseen latausasemien lähellä, ja niiden akut on usein suunniteltu vastapainoiksi.
Yksittäisten arkkien pinoaminen
Tämä ratkaisu sisältää anodi-, katodi- ja erotinlevyjen leikkaamisen yksitellen, kummankin robottivarren avulla ja pinoamisen päällekkäin, kunnes koko litiumkenno on luotu.
Kaksi muuta rakennustekniikkaa johtavat kuitenkin yhteen levyyn, joka voidaan rullata päälleen useilla eri tavoilla.
Z-taittoprosessi
Z-taitona tunnetussa taittomenetelmässä anodit ja katodit leikataan levyiksi, kun taas erotin pysyy yhtenäisenä. Tässä tapauksessa anodi- ja katodilevyt leikataan ensin ja asetetaan sitten erottimeen, jatkuvaan telaan, joka pitää kaksi elektrodia erillään Z-taittoprosessin avulla.
Valssausprosessi
Valssausprosessi koostuu neljän materiaalilevyn valssaamisesta yhteen, ensin pinottuna päällekkäin (anodilevy + erotin + katodilevy + erotin), ja sitten rullattu sylinterimäiselle tai munamaiselle alustalle prisma- tai sylinterimäisen muodon saamiseksi. solukotelo.
Kuten jo on kuvattu, kokoonpanomenetelmät voivat olla erilaisia, mutta akkukennokoostumus pysyy samana. Kuvista eri kokoonpanoprosesseista näkyy, kuinka anodilla on perusväri ruskea, kun pinnoite kerrostuu ohuelle kuparikerrokselle. Sitten tulee muovinen tai keraaminen erotin ja lopuksi katodi, joka on väriltään harmaa, koska se on kerrostettu alumiinikerroksen päälle.