Forskellen mellem cylindrisk lithium-ion-batteri og firkantet lithium-ion-batteri
May 13, 2022
Forskellen mellem cylindrisk lithium-ion-batteri og firkantet lithium-ion-batteri
Ternære lithium-ion-batterier har tre emballageformer: cylindriske lithium-ion-batterier, firkantede lithium-ion-batterier og bløde lithium-ion-batterier. Cylindriske batterier og firkantede batterier er for det meste lavet af stål eller aluminium, og bløde batterier er lavet af aluminium-plastfilm. Hvad er forskellen mellem cylindriske ternære lithiumbatterier og firkantede ternære lithiumbatterier?
1. Energitæthedsforhold
Energitæthedsforholdet refererer til kapaciteten pr. vægtenhed af batteriet. Ifølge den nuværende indenlandske mainstream 18650 (1,75AH) kan energitæthedsforholdet for cylindrisk monomer nå 215WH/Kg, og energitæthedsforholdet for kvadratisk monomer kan nå 205WH/Kg baseret på 50AH. Systemgrupperingsraten på 18650 er omkring 60 procent, og kvadratet er omkring 70 procent. (Systemgrupperingshastigheden kan forestilles at putte skinker i kassen, og afstanden mellem de firkantede skinker er mindre, så systemgrupperingshastigheden er højere.)
På denne måde er energitæthedsforholdet for 18650 batteripakkesystemet omkring 129WH/Kg, og energitæthedsforholdet for det firkantede batteripakkesystem er omkring 143WH/Kg. I fremtiden, når energitæthedsforholdet på 18650 og kvadratiske monomerer når det samme, vil kvadratiske lithiumbatteripakker med højere grupperingshastighed have mere åbenlyse fordele.
2. Forstørrelse
Opladnings-/afladningshastighed=opladnings-/afladningsstrøm/nominel kapacitet, jo højere hastighed, jo hurtigere er opladningshastigheden understøttet af batteriet. Det almindelige vandrette batteri af energitypen 18650 fremstillet i Kina er omkring 1C, og kvadratet kan nå omkring 1.5-2C (varmestyring skal håndteres), hvilket stadig er et stykke fra de 3C, der er politikken mål. Det er dog fuldt ud muligt, at den firkantede fremstillingsproces bliver mere og mere perfekt til at nå det etablerede mål 3C.
3. Cyklusliv
Efter 2000 cyklusser med 1C-opladning og 1C-afladning kan den resterende kapacitet af de bedste kvadratiske celler stadig nå 80 procent, mens kapaciteten af de bedste 18650-celler kun er 70 procent. Det kan ses, at det firkantede batteris cykluslevetid er bedre end 18650-batteriet.
4. Konsistens
Konsistensen af battericeller er den største hovedpine for battericellevirksomheder. For vores brugere gælder det, at jo flere battericeller, desto sværere er det at kontrollere konsistensen. Hvis det antages, at den defekte rate af en celle er én ud af 100,000, består batteripakken med runde celler af 7,000 18650 celler og den firkantede celle batteripakken består af 250 celler. En batteripakke uden defekte produkter betragtes som kvalificeret. Så er beståelsesraten for batteripakken med runde celler 0,99999^7000=93,2 procent, og beståelsesraten for den firkantede batteripakke er 0,99999^245=99,7 procent. Selvfølgelig er den teoretiske viden om batterikonsistens meget mere kompliceret end dette. Her nævner Paike blot et eksempel for at vise, at brug af en firkantet celle-batteripakke med en større enkeltkapacitet og et mindre antal er mere befordrende for at kontrollere konsistensen.
5. Fremstillingsomkostninger
Fremstillingsomkostningerne inkluderer materialeomkostninger, udstyrsomkostninger, omkostninger til kunstigt vandkraftfelt og omkostninger til usynlige hjælpematerialer. På nuværende tidspunkt kan de samlede omkostninger på 18650 for almindelige virksomheder kontrolleres til omkring 0,5 yuan/WH, og de samlede omkostninger ved kvadratisk form er omkring 0,8 yuan/WH.
Før fremkomsten af den nye energikøretøjsindustri er 18650-celler blevet brugt i vid udstrækning inden for forskellige områder såsom elektroniske produkter og industrielt udstyr. Den enkelte kapacitet i 18650-cellen er dog relativt lav, hvilket ikke er nok til at opfylde kravene til elbiler, så Tesla har udviklet 21700-modellen. På nuværende tidspunkt er den høje grad af automatisering af udstyr det sted, hvor cylindriske virksomheder kan spare mest arbejdskraft, men produktions- og salgskæden af cylindre er meget moden, og der er næsten ingen plads til kompression.
Der er stadig meget plads til forbedringer i størrelse og elektrodetykkelse for kvadratiske celler. Størrelsesmæssigt bliver de større og større. Fra den oprindelige 20AH til den nuværende 50AH batch vises produkter på markedet. Jo større kapacitet, jo lavere er WH-omkostningen, så det er fuldt ud muligt, at omkostningerne vil være de samme, når det store kapacitetsfirkant masseproduceres.
