Vrste litijskih baterija: Format litijskih ćelija
Cilindrične litijeve ćelije
Kao što se lako može zaključiti, cilindrične ćelije su cilindričnog oblika najčešće korištene i među prvima su počeli masovno proizvoditi. Mogu imati različite promjere, a najčešći je 1865, gdje broj 18 označava promjer (18 mm), a broj 65 označava duljinu (65 mm). Međutim, postoje i drugi formati, kao što je 2170 ili, opet, onaj koji je nedavno usvojio Tesla, pionir litijskih baterija za električne automobile, sa svojim 4680 koji se koristi za pogon Tesla Model Y. Osim nekoliko proizvođača automobila koji su napravili ovaj izbor, cilindrične ćelije su rutinski koristi se u srednje malim baterijama, npr. u mikro-mobilnost (bicikli, skuteri i skuteri), prijenosni alati, medicinski uređaji, I tako dalje.
Litijeve vrećice
Ove vrste litijevih ćelija nazivaju se tako zbog svog oblika poput vrećice. Imaju lagani dizajn i, budući da nemaju svojstvenu robusnost, posebne zaštite, poput dodavanja aluminijskih okvira, moraju se umetnuti tijekom proizvodnje modula kako bi im se dala strukturalna robusnost. Dolaze u različitim veličinama koje se mogu modificirati prema zahtjevima proizvođača. Ove se ćelije uglavnom koriste u pametni telefoni, dronovi, laptopi a automobilska industrija.
Prizmatične litijeve ćelije
Prizmatične litijeve ćelije imaju čvrsto pravokutno kućište izrađeno od aluminija ili vrlo čvrstog plastičnog materijala. Unutarnje komponente su slojevite. Dolaze u različitim veličinama, s različitim formatima ovisno o području primjene. Njihove pojedinačne komponente mogu doseći visok kapacitet. Zbog svoje strukture, prizmatične ćelije su najprikladnije za proizvodnju litijevih baterija za strojeve i industrija industrijskih vozila, Ili skladištenje energije sektoru, a svi oni obično zahtijevaju srednje visoke kapacitete.
Prednosti i nedostaci razne vrste stanica već se raspravljalo, ali malo se ljudi ikada raspita o procesu proizvodnje ćelija litij-ionske baterije i kako on funkcionira.
Iako se mnoge vrste ćelija koje čine litijevu bateriju vrlo razlikuju jedna od druge kada se gledaju izvana, zapanjujuće je saznati koliko je njihova unutrašnjost zapravo slična. Sada ćemo detaljnije istražiti različite vrste proizvodnje i sastavljanja baterijskih ćelija.
Tehnički Usporedba
Cilindrične ćelije se obično proizvode u standardnim modelima u pogledu veličine. Jedna uobičajena veličina je Tip 18650 (promjer 18 mm, visina 65 mm). Ovaj tip ima ukupnu masu od oko 45 grama i može podržati kapacitet od oko 1.2 do 3 Ah, ovisno o korištenoj tehnologiji.
Pouch ćelije imaju mekanu konstrukciju koja zahtijeva upotrebu potporne strukture s ovim ćelijama. Osim toga, ćelija se ne smije nalaziti blizu oštrih rubova. Približan raspon kapaciteta ćelije je 2.5-8 Ah, a približna težina 75-225 g.
Prizmatične ćelije se proizvode s kapacitetom u rasponu od nekoliko Ah namijenjenih za prijenosna računala i mobilne telefone do stotina Ah dizajniranih za EV aplikacije. Raspon težine je 0.8-5.2 kg.
Prizmatične ćelije su najbolji izbor za baterije za viličare
Razlike u tehnologiji baterija danas omogućuju kupcima da odaberu najbolje za njihovu primjenu. Stoga su litijeve prizmatične ćelije poželjna tehnologija za opremu za rukovanje materijalima (MHE):
Stotine Ah nominalnog kapaciteta. Tehnologija pruža najbolji omjer snage i energije po jedinici volumena. Ovo je posebno važno kod baterija velikog kapaciteta, velike struje i relativno niskog napona koje se koriste u MHE.
Optimalna iskorištenost raspoloživog prostora pakiranja. Između stanica nema prostornih šupljina. Ovo omogućuje maksimalni kapacitet za bateriju, a još uvijek ima dovoljno prostora za smještaj potrebne dodatne težine, brtvljenja, grijača, unutarnjeg punjača ili drugih nadogradnji baterije unutar ograničenog područja odjeljka za baterije.
Kontakti su dovoljno čvrsti za pouzdano spajanje sabirnica. Ovo je izuzetno važan sigurnosni čimbenik kod operacija s visokim vibracijama, posebno u viličarima s gumenim jastukom.
Fleksibilna težina baterije. Težina LIB paketa nije ograničenje za većinu MHE u smislu dometa po jednom punjenju (za razliku od putničkih EV-ova). Viličari uglavnom rade u blizini svojih stanica za punjenje, a njihove baterije često su projektirane kao protuteža.
Slaganje pojedinačnih listova
Ovo rješenje uključuje pojedinačno rezanje listova anode, katode i separatora, korištenjem robotske ruke za svaki, a zatim ih slaganje jedno na drugo dok se ne stvori cijela litijeva ćelija.
Druge dvije konstrukcijske tehnike, međutim, rezultiraju jednim listom koji se može smotati sam na sebe na razne načine.
Proces presavijanja u obliku slova Z
Metoda savijanja poznata kao Z-savijanje prikazuje anode i katode izrezane u listove, dok separator ostaje kontinuiran. U ovom slučaju, listovi anode i katode se prvo režu, a zatim umetnu u separator, kontinuirani valjak koji drži dvije elektrode odvojene pomoću procesa Z-savijanja.
Postupak valjanja
Proces valjanja sastoji se od valjanja četiri lista materijala zajedno, prvo naslaganih jedan na drugi (anodni list + separator + katodni list + separator), a zatim valjani na cilindričnu ili jajoliku podlogu kako bi se dobio tipičan oblik prizmatičnog ili cilindričnog oblika. slučaj ćelije.
Kao što je već ilustrirano, metode sastavljanja mogu biti različite, ali sastav baterijskih ćelija ostaje isti. Na slikama različitih procesa sastavljanja može se vidjeti kako anoda ima osnovnu smeđu boju, jer je premaz nanesen na tanki sloj bakra. Zatim dolazi plastični ili keramički separator i na kraju katoda koja je sive boje jer se nalazi na sloju aluminija.