セルの製造プロセスが異なるため、リチウム電池は、円筒形、角形、パウチの 3 つのパッケージ形態に分けられます。円筒形の形状と構造を持つ円筒型バッテリーは、最初に大量生産されたバッテリー タイプの 1 つです。角形セルは、その大容量と薄型で人気があり、角形であるため、複数のセルを簡単に接続してより大きなバッテリー パックを形成できます。パウチセルは、密封された柔軟なホイルを容器として使用した軽量構造で知られています。 各パッケージには独自の特徴があり、さまざまな種類のリチウム電池の性能の長所と短所を反映しています。
スネポウ は、高度なバッテリー技術を備えた最高の屋内および屋外エネルギー貯蔵ソリューションを提供します。電池の開発には常に注目しておりますので、3つのパッケージ形態をまとめました。
円筒セル
円筒形細胞は、今日使用されている最も一般的な細胞タイプです。 1992 年に、日本の SONY 社は円筒型電池 18650 を開発しました。円筒型電池には、14650、17490、18650、21700、26500 など、電池のサイズにちなんで名付けられた多くの種類があります。多くのモデルがこのタイプのバッテリーを使用しています。たとえば、Tesla はモデル 3 に 21,700 個の円筒形バッテリーを使用しています。
アドバンテージ
円筒形セルは、高電圧に強く、変形しにくく、高い内圧に耐える強い能力を持っています。それらは広く普及し、標準化されており、より堅牢な自動化プロセスとより優れた製造技術を提供しています。一方、円筒形電池は、一連の国際的に統一された標準仕様とモデルを形成しており、低コストで成熟した技術により、大規模な連続生産に適しています。.
不利益
このような小型のバッテリーは、角形よりも放熱面積が大きくなりますが、システムを形成するのが少し複雑であり、システム構成後の信頼性が比較的低くなります。また、多くの場合、スチール製またはアルミニウム製のケースにパッケージ化されているため、かさばり、低電力になっています。
応用
医療機器、ラップトップ、電気自動車。
プリズムセル
プリズム セルは、現在、BYD、Geely、Audi、BMW などの電気自動車の分野で最も広く使用されているバッテリーです。近年の自動車用動力電池の発展に伴い、自動車の航続距離と電池容量の矛盾が顕著になってきています。角型電池は、円筒型電池とは異なり、ステンレス製のケースや防爆安全弁などの付属品がなく、構造がシンプルです。そのため、バッテリーは軽量でエネルギー密度が高いです。
アドバンテージ
角形電池は円筒形よりも安全です。角型リチウム電池の主な特徴: シェルはアルミニウム合金、ステンレス鋼、その他の材料でできており、構造強度が高く、機械的耐荷重能力に優れています。一方、角型バッテリーのセル容量と体積は大きいため、セルの数が減り、BMSバッテリー管理システムの要件も減ります。円筒形バッテリーと比較して、プリズム形バッテリーはよりカスタマイズ可能で、スペースの利用効率が高くなります。
不利益
角柱セルは、製造コストが非常に高くなる可能性があり、1 時間あたりのワット数が高くなります。一方、角型セルは、バッテリー パック内のいずれか 1 つのセルに問題が発生すると、パック全体に問題が発生します。プリズムセルは、統一された標準的なデザインではありません。しかし、国の電池規格政策の導入により、角型電池の差も今後縮小していくでしょう。
応用
電気自動車、通信基地局、エネルギー貯蔵、医療などの分野。
パウチセル
パウチセルは、軽量でシンプルで柔軟なデザインが人気です。アルミニウムやスチールのケーシングがなく、軟質ポリマー アルミニウム プラスチック フィルムまたはシェルに囲まれているため、非常に軽量です。パウチ電池は、エネルギー密度が高く、サイクル寿命が長いため、スマートフォン メーカーの間で人気が高まっています。
アドバンテージ
柔らかいアルミニウムコーティングにより、バッテリーの軽量化が可能になり、用途に応じてサイズとスペースを調整できます。これにより、特定の製品の利用可能なスペースに簡単に収まる柔軟なセルが実現します。スペースの最適化に関しては、これは 90% ~ 95% のパッケージング効率とエネルギー密度の向上につながります。より便利な設計に移行することで、パウチ セルは次世代の高性能バッテリーに適合し、EV や家電製品の電化ニーズを加速する可能性を秘めています。自由な設計、自由な形状への変更、薄型化、お客様のニーズに合わせたカスタマイズ、新しい細胞モデルの開発が可能です。
不利益
膨潤または膨張は、パウチ電池の主な問題です。高湿度と高温は、寿命を縮める可能性があります。それらは高コストであり、機械的な耐荷重能力が比較的低く、損傷や漏れが発生しやすい.
応用
スマートフォン、ドローン、超薄型ノートパソコン、ウェアラブル機器、自動車産業、軍事分野など
円筒形セルと角型電池およびポーチ型セルの比較
結論として、円筒型電池、角型電池、フレキシブルパック電池には、それぞれ長所と短所があります。すべてのバッテリーには独自の優れた分野があります。円筒型セル、角型セル、パウチ型セルをさらに詳しく比較してみましょう。
パウチセル | プリズムセル | 円筒セル | |
---|---|---|---|
場合 | アルプラスチックフィルム | スチールシェル/アルミシェル | スチールシェル/アルミシェル |
製造エンジニアリング | スクエアラミネーション | スクエアワインディング | 円筒巻き |
エネルギー密度 | 高い | 中くらい | 中くらい |
バッテリーパックの効率 | 中くらい | 高い | 中くらい |
安全性 | 高い | 低い | 中くらい |
生産性 | 低い | 中くらい | 高い |
標準化 | 低い | 低い | 高い |
一貫性 | 低い | 低い | 高い |
Cレート | 高い | 中くらい | 低い |
代表車両 | 日産リーフ | BMW i3 | テスラ モデル3 |
利点 | 高エネルギー密度 高度なカスタマイズ 高い安全性 低重量 | 高い安全性 セルへの優れた保護 バッテリーパックの高効率 | 成熟した生産プロセス 低価格 高一貫性 |
短所 | 高コスト 低一貫性 生産工程に対する高い要求 | 重い 低一貫性 標準設計なし | 重い バッテリーパックの低効率 低エネルギー密度 |