Aufgrund ihrer unterschiedlichen Zellherstellungsverfahren werden Lithiumbatterien in drei Verpackungsformen unterteilt: zylindrisch, prismatisch und Pouch. Zylindrische Batterien gehörten mit ihrer zylindrischen Form und Bauweise zu den ersten massenproduzierten Batterietypen. Prismatische Zellen sind wegen ihrer hohen Kapazität und ihres dünnen Profils beliebt, und aufgrund ihrer prismatischen Form lassen sich mehrere Zellen leicht zu größeren Batteriepacks verbinden. Pouch-Zellen sind bekannt für ihre leichtere Bauweise mit ihrer versiegelten flexiblen Folie als Behälter. Jedes Paket hat seine eigenen Eigenschaften, die die Vor- und Nachteile der verschiedenen Arten von Lithium-Batterieleistung widerspiegeln.
Schneepow bietet die besten Energiespeicherlösungen für den Innen- und Außenbereich mit fortschrittlicher Batterietechnologie. Wir beobachten die Entwicklung von Batterien ständig, deshalb haben wir drei Verpackungsformen zusammengefasst.
ZYLINDRISCHE ZELLE
Zylindrische Zellen sind der heute am häufigsten verwendete Zelltyp. 1992 entwickelte das japanische Unternehmen SONY die zylindrischen Batterien 18650. Es gibt viele Arten von zylindrischen Batterien, wie 14650, 17490, 18650, 21700, 26500 usw., die nach der Batteriegröße benannt sind. Viele Modelle verwenden diesen Batterietyp, beispielsweise verwendet Tesla 21.700 zylindrische Batterien für sein Modell 3.
VORTEIL
Zylindrische Zellen sind hochspannungsbeständig, weniger anfällig für Verformungen und haben eine starke Fähigkeit, einem hohen Innendruck standzuhalten. Sie sind weit verbreitet und standardisiert und bieten einen robusteren Automatisierungsprozess und bessere Fertigungstechniken. Auf der anderen Seite haben zylindrische Batterien eine Reihe international einheitlicher Standardspezifikationen und -modelle mit niedrigen Kosten und ausgereifter Technologie gebildet, die für die kontinuierliche Produktion in großem Maßstab geeignet sind.
NACHTEIL
Eine solche kleine Batterie hat eine größere Wärmeableitungsfläche als prismatisch, aber ein etwas kompliziertes System zu bilden und eine vergleichsweise geringe Zuverlässigkeit nach der Systemzusammensetzung. Und sie sind oft in Stahl- oder Aluminiumgehäusen verpackt, was sie sperrig und stromsparend macht.
ANWENDUNG
Medizinische Geräte, Laptops, Elektrofahrzeuge.
PRISMATISCHE ZELLE
Prismatische Zellen sind derzeit die am weitesten verbreiteten Batterien im Bereich von Elektrofahrzeugen wie BYD, Geely, Audi und BMW. Mit der Entwicklung von Autobatterien in den letzten Jahren ist der Widerspruch zwischen der Reichweite von Autos und der Batteriekapazität immer deutlicher geworden. Im Gegensatz zu zylindrischen Batterien haben quadratische Batterien einen einfachen Aufbau, ohne Zubehör wie Edelstahlgehäuse und explosionsgeschützte Sicherheitsventile. Die Batterie hat also ein geringes Gewicht und eine hohe Energiedichte.
VORTEIL
Batterien mit prismatischen Zellen sind sicherer als zylindrische. Die Hauptmerkmale der prismatischen Lithiumbatterie: Die Schale besteht aus einer Aluminiumlegierung, Edelstahl und anderen Materialien mit hoher struktureller Festigkeit und guter mechanischer Belastbarkeit. Andererseits sind die Zellkapazität und das Volumen einer prismatischen Batterie größer, sodass die Anzahl der Zellen reduziert wird, und auch die Anforderungen an das BMS-Batteriemanagementsystem werden reduziert. Im Vergleich zu zylindrischen Batterien sind prismatische Batterien anpassbarer und effizienter in der Raumnutzung.
NACHTEIL
Prismatische Zellen können in der Herstellung recht kostspielig sein und einen höheren Watt-pro-Stunde-Preis haben. Auf der anderen Seite sind prismatische Zellen so, dass, wenn ein Problem mit einer Zelle in einem Batteriepaket auftritt, das gesamte Paket in Schwierigkeiten gerät. Prismatische Zellen gibt es nicht in einem einheitlichen Standarddesign. Mit der Einführung der Batteriestandardpolitik des Landes wird sich aber auch der Unterschied bei quadratischen Batterien in Zukunft verringern.
ANWENDUNG
Elektrofahrzeuge, Kommunikationsbasisstationen, Energiespeicherung, Medizin und andere Bereiche.
Beutelzelle
Beutelzellen sind wegen ihres leichten, einfachen und flexiblen Designs beliebt. Sie haben kein Aluminium- oder Stahlgehäuse und sind in einer weichen Polymer-Aluminium-Kunststofffolie oder -hülle eingeschlossen, wodurch sie sehr leicht sind. Beutelzellenbatterien erfreuen sich bei Smartphone-Herstellern aufgrund ihrer hohen Energiedichte und langen Lebensdauer zunehmender Beliebtheit.
VORTEIL
Die weiche Aluminiumbeschichtung ermöglicht einen leichteren Akku und je nach Verwendung eine anpassbare Größe und verfügbaren Platz. Dies führt zu flexiblen Zellen, die problemlos in den verfügbaren Platz eines bestimmten Produkts passen. In Bezug auf die Platzoptimierung bedeutet dies eine Verpackungseffizienz von 90 % bis 95 % und eine erhöhte Energiedichte. Durch die Umstellung auf bequemere Designs haben Pouch-Zellen das Potenzial, mit den Hochleistungsbatterien der nächsten Generation mitzuhalten, um den Elektrifizierungsbedarf von Elektrofahrzeugen und Unterhaltungselektronik zu beschleunigen. Das Design ist flexibel, die Form kann in jede beliebige Form geändert werden, es kann dünner sein, es kann an die Bedürfnisse der Kunden angepasst werden und es können neue Zellmodelle entwickelt werden.
NACHTEIL
Schwellungen oder Ausdehnungen sind das Hauptproblem von Pouch-Cell-Batterien. Hohe Luftfeuchtigkeit und hohe Temperaturen können ihre Lebensdauer verkürzen. Sie sind teuer, haben eine relativ schlechte mechanische Belastbarkeit und sind anfällig für Beschädigungen und Undichtigkeiten.
ANWENDUNG
Smartphones, Drohnen, ultradünne Laptops, tragbare Geräte, Automobilindustrie, militärische Bereiche usw.
Vergleich zylindrischer Zellen mit prismatischen Batterien und Beutelzellen
Zusammenfassend haben zylindrische Zellen, prismatische Zellen und Batterien mit flexiblem Pack jeweils Vor- und Nachteile. Jede Batterie hat ihren eigenen Kompetenzbereich – lassen Sie uns zylindrische Zellen, prismatische Zellen und Pouch-Zellen genauer vergleichen.
Beutelzelle | Prismatische Zelle | Zylindrische Zelle | |
---|---|---|---|
Fall | Al-Kunststofffolie | Stahlgehäuse/Aluminiumgehäuse | Stahlgehäuse/Aluminiumgehäuse |
Fertigungstechnik | Quadratische Laminierung | Quadratische Wicklung | Zylindrische Wicklung |
Energiedichte | Hoch | Mittel | Mittel |
Effizienz des Akkupacks | Mittel | Hoch | Mittel |
Sicherheit | Hoch | Niedrig | Mittel |
Produktivität | Niedrig | Mittel | Hoch |
Standardisierung | Niedrig | Niedrig | Hoch |
Konsistenz | Niedrig | Niedrig | Hoch |
Kiste | Hoch | Mittel | Niedrig |
Repräsentatives Fahrzeug | NISSAN-BLATT | BMW i3 | Tesla-Modell3 |
Vorteile | Hohe Energiedichte Hoher Grad an Individualisierung Hohe Sicherheit Geringes Gewicht | Hohe Sicherheit Großer Schutz für die Zelle Hohe Effizienz des Akkupacks | Ausgereifter Produktionsprozess Kostengünstig Hohe Konsistenz |
Nachteile | Hohe Kosten Niedrige Konsistenz Hohe Anforderung an den Produktionsprozess | Schwer Niedrige Konsistenz Kein Standarddesign | Schwer Geringer Wirkungsgrad des Akkupacks Niedrige Energiedichte |