Типы литиевых батарей: Формат литиевых элементов

Цилиндрические литиевые элементы

Как легко сделать вывод, цилиндрические клетки имеют форму цилиндра. наиболее часто используемый и были одними из первых, которые стали выпускаться серийно. Они могут иметь разный диаметр, наиболее распространенным из которых является 1865, где число 18 указывает на диаметр (18 мм), а число 65 указывает на длину (65 мм). Однако существуют и другие форматы, такие как 2170 или, опять же, тот, который совсем недавно был принят Tesla, пионером литиевых батарей для электромобилей, с его 4680, используемым для питания Tesla Model Y. Помимо нескольких производителей автомобилей. которые сделали этот выбор, цилиндрические клетки обычно используется в средних и малых аккумуляторных батареяхнапример, в микро-мобильность (велосипеды, самокаты и мотороллеры), портативные инструменты, медицинские приборы, И так далее.

Литиевые ячейки

Эти типы литиевых элементов называются так из-за их мешкообразной формы. Они имеют легкую конструкцию и, поскольку им не присуща прочность, во время производства модуля необходимо вставлять специальные средства защиты, такие как добавление алюминиевых рамок, чтобы придать им структурную прочность. Они бывают разных размеров, которые могут быть изменены в соответствии с требованиями производителя. Эти клетки в основном используются в смартфоны, дроны, ноутбуки и Автомобильная индустрия.

Призматические литиевые элементы

Призматические литиевые элементы имеют прочный прямоугольный корпус из алюминия или очень прочного пластика. Внутренние компоненты многослойные. Они бывают разных размеров, с различными форматами в зависимости от области применения. Их отдельные компоненты могут достигать высокой производительности. Благодаря своей структуре призматические элементы лучше всего подходят для производства литиевых батарей для машин и оборудования. промышленность промышленных транспортных средств, или хранилище энергии секторе, все из которых обычно требуют средне-высоких мощностей.

Преимущества и недостатки различные типы клеток уже обсуждались, но мало кто когда-либо интересовался процессом производства литий-ионных аккумуляторов и тем, как он работает.

Хотя многие типы элементов, из которых состоит литиевая батарея, кажутся очень разными, если смотреть снаружи, удивительно узнать, насколько похожи их внутренние элементы. Теперь мы рассмотрим более подробно различные типы производства и сборки аккумуляторных элементов.


Сравнение технических характеристик

Цилиндрические ячейки обычно выпускаются в стандартных по размерам моделях. Одним из распространенных размеров является Тип 18650 (диаметр 18 мм, высота 65 мм). Этот тип имеет общую массу около 45 граммов и может поддерживать емкость от 1.2 до 3 Ач в зависимости от используемой технологии.

Ячейки мешочка имеют мягкую конструкцию, что требует использования опорной конструкции с этими ячейками. Кроме того, ячейка не должна располагаться вблизи острых краев. Приблизительный диапазон емкости ячейки составляет 2.5-8 Ач, а приблизительный вес - 75-225 г.

Призматические элементы производятся емкостью от нескольких Ач, предназначенных для ноутбуков и мобильных телефонов, до сотен Ач, предназначенных для приложения для электромобилей. Диапазон веса 0.8-5.2 кг.


Призматические ячейки — лучший выбор для аккумуляторов вилочных погрузчиков

Различия в технологиях аккумуляторов сегодня позволяют клиентам выбирать то, что лучше всего подходит для их приложений. Таким образом, литиевые призматические элементы являются предпочтительной технологией для погрузочно-разгрузочного оборудования (MHE):

Сотни Ач номинальной емкости. Технология обеспечивает наилучшее соотношение мощности и энергии на единицу объема. Это особенно важно для аккумуляторов большой емкости, высокого тока и относительно низкого напряжения, используемых в МТО.

Оптимальное использование доступного пространства упаковки. Пространственных полостей между ячейками нет. Это обеспечивает максимальную емкость аккумуляторной батареи, и при этом остается достаточно места для размещения необходимого дополнительного веса, герметизации, нагревателя, внутреннего зарядного устройства или других обновлений батареи в пределах ограниченной площади аккумуляторного отсека.

Контакты имеют достаточную прочность для надежного соединения шин. Это чрезвычайно важный фактор безопасности при работе с высокой вибрацией, особенно в автопогрузчиках с амортизационными шинами.

Гибкий вес батареи. Масса упаковки LIB не является ограничением для большинства MHE по запасу хода на одной зарядке (в отличие от пассажирских электромобилей). Вилочные погрузчики работают в основном рядом со своими зарядными станциями, а их батареи часто спроектированы как противовес.


Укладка отдельных листов

Это решение включает в себя резку листов анода, катода и сепаратора по отдельности с использованием роботизированного манипулятора для каждого, а затем их укладку друг на друга до тех пор, пока не будет создана вся литиевая ячейка.

Однако два других метода изготовления приводят к созданию одного листа, который можно свернуть на себя различными способами.


Z-образный процесс

Метод складывания, известный как Z-образное складывание, заключается в том, что аноды и катоды разрезаются на листы, а сепаратор остается непрерывным. В этом случае анодный и катодный листы сначала разрезаются, а затем вставляются в сепаратор, непрерывный рулон, который разделяет два электрода посредством процесса Z-образного складывания.

Процесс прокатки

Процесс прокатки состоит из прокатки четырех листов материала вместе, сначала уложенных друг на друга (анодный лист + сепаратор + катодный лист + сепаратор), а затем прокатки на цилиндрическую или яйцевидную основу для придания типичной формы призматической или цилиндрической. сотовый корпус.

Как уже было показано, методы сборки могут быть разными, но состав аккумуляторных элементов остается прежним. На изображениях различных процессов сборки видно, что анод имеет основной коричневый цвет, так как покрытие нанесено на тонкий слой меди. Затем идет пластиковый или керамический сепаратор и, наконец, катод серого цвета, так как он нанесен на слой алюминия.