Lityum Pil Çeşitleri: Lityum Hücre Formatı
Silindirik lityum hücreler
Kolayca anlaşılabileceği gibi, silindirik piller silindir şeklindedir, en yaygın kullanılanlardır ve seri üretime ilk başlananlar arasındadır. Farklı çaplarda olabilirler, en yaygın olanı 1865'tir; burada 18 rakamı çapı (18 mm) ve 65 rakamı uzunluğu (65 mm) gösterir. Bununla birlikte, 2170 veya elektrikli otomobiller için lityum pillerin öncüsü Tesla'nın en son benimsediği ve Tesla Model Y'ye güç veren 4680 gibi başka formatlar da vardır. Bu tercihi yapan birkaç otomobil üreticisi dışında, silindirik piller orta ve küçük boyutlu pil paketlerinde , örneğin mikro mobilite (bisikletler, scooterlar ve motosikletler), taşınabilir aletler, tıbbi cihazlar vb. alanlarda rutin olarak kullanılmaktadır.
Lityum kese hücreleri
Bu lityum piller, torba benzeri şekillerinden dolayı bu şekilde adlandırılır. Hafif bir tasarıma sahiptirler ve doğal olarak sağlam olmadıkları için, yapısal sağlamlık kazandırmak amacıyla üretim sırasında alüminyum çerçeveler gibi özel korumalar eklenmelidir. Üreticinin gereksinimlerine göre değiştirilebilen çeşitli boyutlarda üretilirler. Bu piller ağırlıklı olarak akıllı telefonlarda, dronlarda, dizüstü bilgisayarlarda ve otomotiv sektöründe kullanılır.
prizmatik lityum piller
Prizmatik lityum piller, alüminyum veya çok güçlü bir plastik malzemeden yapılmış sağlam, dikdörtgen bir kasaya sahiptir. İç bileşenleri katmanlıdır. Uygulama alanına bağlı olarak çeşitli boyutlarda ve formatlarda üretilirler. Bireysel bileşenleri yüksek kapasiteye ulaşabilir. Yapıları nedeniyle, prizmatik piller, genellikle orta-yüksek kapasite gerektiren makine ve endüstriyel araç endüstrisi veya enerji depolama sektörü için lityum pil üretimine en uygun olanlardır.
Çeşitli pil tiplerinin avantajları ve dezavantajları daha önce ele alındı, ancak çok az kişi lityum iyon pil hücresi üretim süreci ve nasıl çalıştığı hakkında bilgi edinmek istiyor.
Bir lityum pili oluşturan birçok hücre tipi dışarıdan bakıldığında birbirinden çok farklı görünse de aslında iç yapılarının ne kadar benzer olduğunu öğrenmek hayret vericidir. Farklı pil hücresi üretimi ve montajı türleri şimdi daha ayrıntılı olarak incelenecektir.
Teknik karşılaştırma
Silindirik piller genellikle boyut açısından standart modellerde üretilir. Yaygın boyutlardan biri 18650 tipidir (18 mm çap, 65 mm yükseklik) . Bu tip pillerin toplam ağırlığı yaklaşık 45 gramdır ve kullanılan teknolojiye bağlı olarak yaklaşık 1.2 ila 3 Ah kapasiteyi destekleyebilir.
Kese hücreler, bu hücrelerle birlikte bir destek yapısının kullanılmasını gerektiren yumuşak bir yapıya sahiptir. Ayrıca hücre keskin kenarların yakınına yerleştirilmemelidir. Yaklaşık hücre kapasite aralığı 2.5-8 Ah ve yaklaşık ağırlık 75-225 g'dır.
Prizmatik piller, dizüstü bilgisayarlar ve cep telefonları için hedeflenen birkaç Ah'den, elektrikli araç uygulamaları için tasarlanan yüzlerce Ah'ye kadar değişen kapasitelerde üretilmektedir . Ağırlık aralığı 0.8-5.2 kg'dır.
Prizmatik Hücreler Forklift Aküleri İçin En İyi Seçimdir
Günümüzde pil teknolojisindeki farklılıklar, müşterilerin uygulamalarına en uygun olanı seçmelerine olanak tanır. Bu nedenle, lityum prizmatik hücreler malzeme taşıma ekipmanı (MHE) için tercih edilen teknolojidir:
Yüzlerce Ah nominal kapasite. Bu teknoloji, hacim birimi başına en iyi güç ve enerji oranını sağlar. Bu, özellikle MHE'de kullanılan yüksek kapasiteli, yüksek akımlı ve nispeten düşük voltajlı bataryalar için önemlidir.
Mevcut pil alanının en iyi şekilde kullanılması. Hücreler arasında boşluk bulunmamaktadır. Bu, pil paketinin maksimum kapasiteye sahip olmasını sağlarken, pil bölmesinin sınırlı alanında gerekli ek ağırlık, sızdırmazlık, ısıtıcı, dahili şarj cihazı veya diğer pil yükseltmeleri için de yeterli alan bırakır.
Kontaklar, güvenilir bara bağlantısı için yeterince güçlüdür. Bu, özellikle yastıklı lastikli forkliftlerde yüksek titreşimli işlemlerde son derece önemli bir güvenlik faktörüdür.
Esnek pil ağırlığı. Lityum iyon pil paketinin ağırlığı, çoğu malzeme taşıma ekipmanı için tek şarjla katedilen menzil açısından bir sınırlama oluşturmaz (binek elektrikli araçların aksine). Forkliftler çoğunlukla şarj istasyonlarının yakınında çalışır ve pilleri genellikle karşı ağırlık olarak tasarlanmıştır.
Tek tek sayfaların istiflenmesi
Bu çözüm, anot, katot ve ayırıcı levhaların her biri için bir robotik kol kullanılarak ayrı ayrı kesilmesini ve ardından tüm lityum hücre oluşturulana kadar üst üste istiflenmesini içeriyor.
Bununla birlikte, diğer iki yapım tekniği, çeşitli şekillerde kendi üzerine yuvarlanabilen tek bir tabaka ile sonuçlanır.
Z katlama işlemi
Z-katlama olarak bilinen katlama yöntemi, ayırıcı sürekli kalırken anotların ve katotların tabakalar halinde kesildiğini görür. Bu durumda, önce anot ve katot levhaları kesilir ve ardından bir Z-katlama işlemi aracılığıyla iki elektrodu ayrı tutan sürekli bir rulo olan ayırıcıya yerleştirilir.
Yuvarlanma işlemi
Haddeleme işlemi, önce birbirinin üzerine istiflenmiş (anot levhası + ayırıcı + katot levhası + ayırıcı) ve ardından prizmatik veya silindirik malzemenin tipik şeklini vermek üzere silindirik veya oval bir taban üzerine yuvarlanan dört malzeme tabakasının birlikte haddelenmesinden oluşur. hücre kasası.
Daha önce gösterildiği gibi, montaj yöntemleri farklı olabilir ancak pil hücresi bileşimi aynı kalır. Çeşitli montaj işlemlerinin görüntülerinde, kaplama ince bir bakır tabakası üzerine bırakıldığı için anodun temel kahverengi bir renge sahip olduğu görülebilir. Ardından plastik veya seramik ayırıcı gelir ve son olarak, bir alüminyum tabakası üzerinde biriktirildiği için gri renkli olan katot gelir.