Daar is drie hooftipes vanlitium-ioon batterye(li-ioon): silindriese selle, prismatiese selle en sakkieselle. In die EV-bedryf draai die belowendste ontwikkelings om silindriese en prismatiese selle. Terwyl die silindriese batteryformaat die gewildste in onlangse jare was, dui verskeie faktore daarop dat prismatiese selle kan oorneem.

Wat isPrismatiese selle

'nprismatiese selis 'n sel waarvan die chemie in 'n stewige omhulsel omhul is. Die reghoekige vorm daarvan maak dit moontlik om verskeie eenhede doeltreffend in 'n batterymodule te stapel. Daar is twee tipes prismatiese selle: die elektrodevelle binne die omhulsel (anode, skeier, katode) word óf gestapel óf gerol en platgemaak.

Vir dieselfde volume kan gestapelde prismatiese selle meer energie gelyktydig vrystel, wat beter werkverrigting bied, terwyl plat prismatiese selle meer energie bevat, wat meer duursaamheid bied.

Prismatiese selle word hoofsaaklik in energiebergingstelsels en elektriese voertuie gebruik. Hul groter grootte maak hulle swak kandidate vir kleiner toestelle soos e-fietse en selfone. Daarom is hulle beter geskik vir energie-intensiewe toepassings.

Wat is silindriese selle

'nsilindriese selis 'n sel wat in 'n stewige silinderhouer toegemaak word. Silindriese selle is klein en rond, wat dit moontlik maak om hulle in toestelle van alle groottes te stapel. Anders as ander batteryformate, voorkom hul vorm swelling, 'n ongewenste verskynsel in batterye waar gasse in die omhulsel ophoop.

Silindriese selle is die eerste keer in skootrekenaars gebruik, wat tussen drie en nege selle bevat het. Hulle het toe in gewildheid toegeneem toe Tesla hulle in sy eerste elektriese voertuie (die Roadster en die Model S) gebruik het, wat tussen 6 000 en 9 000 selle bevat het.

Silindriese selle word ook in e-fietse, mediese toestelle en satelliete gebruik. Hulle is ook noodsaaklik in ruimteverkenning as gevolg van hul vorm; ander selformate sou deur die atmosferiese druk vervorm word. Die laaste Rover wat na Mars gestuur is, werk byvoorbeeld met silindriese selle. Die Formule E-hoëprestasie-elektriese renmotors gebruik presies dieselfde selle as die rover in hul battery.

Die belangrikste verskille tussen prismatiese en silindriese selle

Vorm is nie die enigste ding wat prismatiese en silindriese selle onderskei nie. Ander belangrike verskille sluit in hul grootte, die aantal elektriese verbindings en hul kraglewering.

Grootte

Prismatiese selle is baie groter as silindriese selle en bevat dus meer energie per sel. Om 'n rowwe idee van die verskil te gee, kan 'n enkele prismatiese sel dieselfde hoeveelheid energie bevat as 20 tot 100 silindriese selle. Die kleiner grootte van silindriese selle beteken dat hulle gebruik kan word vir toepassings wat minder krag benodig. Gevolglik word hulle vir 'n wyer reeks toepassings gebruik.

Verbindings

Omdat prismatiese selle groter as silindriese selle is, is minder selle nodig om dieselfde hoeveelheid energie te verkry. Dit beteken dat batterye wat prismatiese selle gebruik vir dieselfde volume minder elektriese verbindings het wat gesweis moet word. Dit is 'n groot voordeel vir prismatiese selle, want daar is minder geleenthede vir vervaardigingsdefekte.

Krag

Silindriese selle mag minder energie stoor as prismatiese selle, maar hulle het meer krag. Dit beteken dat silindriese selle hul energie vinniger kan ontlaai as prismatiese selle. Die rede is dat hulle meer verbindings per ampère-uur (Ah) het. Gevolglik is silindriese selle ideaal vir hoëprestasie-toepassings, terwyl prismatiese selle ideaal is om energie-doeltreffendheid te optimaliseer.

Voorbeelde van hoëprestasie-batterytoepassings sluit in Formule E-renmotors en die Ingenuity-helikopter op Mars. Beide vereis uiterste werkverrigting in uiterste omgewings.

Waarom Prismatiese Selle dalk Oorneem

Die EV-bedryf ontwikkel vinnig, en dit is onseker of prismatiese selle of silindriese selle sal seëvier. Tans is silindriese selle meer wydverspreid in die EV-bedryf, maar daar is redes om te dink dat prismatiese selle in gewildheid sal toeneem.

Eerstens bied prismatiese selle 'n geleentheid om koste te verlaag deur die aantal vervaardigingstappe te verminder. Hul formaat maak dit moontlik om groter selle te vervaardig, wat die aantal elektriese verbindings wat skoongemaak en gesweis moet word, verminder.

Prismatiese batterye is ook die ideale formaat vir die litium-ysterfosfaat (LFP) chemie, 'n mengsel van materiale wat goedkoper en meer toeganklik is. Anders as ander chemiese middels, gebruik LFP-batterye hulpbronne wat oral op die planeet is. Hulle benodig nie skaars en duur materiale soos nikkel en kobalt wat die koste van ander seltipes opdryf nie.

Daar is sterk tekens dat LFP-prismatiese selle besig is om op te duik. In Asië gebruik EV-vervaardigers reeds LiFePO4-batterye, 'n tipe LFP-battery in die prismatiese formaat. Tesla het ook verklaar dat hulle begin het om prismatiese batterye te gebruik wat in China vervaardig word vir die standaardreeksweergawes van hul motors.

Die LFP-chemie het egter belangrike nadele. Eerstens bevat dit minder energie as ander chemiese middels wat tans in gebruik is en kan dus nie vir hoëprestasievoertuie soos Formule 1-elektriese motors gebruik word nie. Boonop sukkel batterybestuurstelsels (BMS) om die battery se laaivlak te voorspel.

Jy kan hierdie video kyk om meer te wete te kom oor dieLFPchemie en waarom dit in gewildheid toeneem.