үч негизги түрү барлитий-иондук батарейкалар(ли-ион): цилиндр формасындагы клеткалар, призмалык клеткалар жана баштыкчалар.EV тармагында эң келечектүү өнүгүүлөр цилиндрдик жана призмалык клеткалардын айланасында.Цилиндрдик батарейканын форматы акыркы жылдары эң популярдуу болгонуна карабастан, бир нече факторлор призматикалык клеткалар басып алышы мүмкүн экенин көрсөтүп турат.

ЭмнеПризмалык клеткалар

Апризмалык клеткахимиясы катуу корпуска салынган клетка болуп саналат.Анын тик бурчтуу формасы батарейканын модулунда бир нече блокторду эффективдүү чогултууга мүмкүндүк берет.Призматикалык клеткалардын эки түрү бар: корпустун ичиндеги электрод барактары (анод, сепаратор, катод) же үйүлгөн же тоголок жана тегизделген.

Ошол эле көлөм үчүн үйүлгөн призматикалык клеткалар бир эле учурда көбүрөөк энергияны бөлүп чыгарып, жакшыраак иштөөнү сунуштайт, ал эми тегизделген призмалык клеткалар көбүрөөк энергияны камтып, көбүрөөк туруктуулукту сунуштайт.

Призмалык клеткалар негизинен энергияны сактоо системаларында жана электр транспортторунда колдонулат.Алардын чоңураак өлчөмү аларды электрондук велосипеддер жана уюлдук телефондор сыяктуу кичинекей түзмөктөр үчүн жаман талапкер кылат.Ошондуктан, алар энергияны көп талап кылган колдонмолор үчүн ылайыктуу.

Цилиндрлик клеткалар деген эмне

Ацилиндрдик клеткакатуу цилиндр банкага салынган клетка болуп саналат.Цилиндр формасындагы клеткалар кичинекей жана тегерек болгондуктан, аларды бардык өлчөмдөгү түзүлүштөргө чогултууга мүмкүндүк берет.Батареянын башка форматтарынан айырмаланып, алардын формасы шишип кетүүнүн алдын алат, бул батареяларда газдар корпуста топтолгон жагымсыз көрүнүш.

Цилиндрдик клеткалар биринчи жолу үчтөн тогузга чейинки клеткаларды камтыган ноутбуктарда колдонулган.Андан кийин алар Tesla 6000ден 9000ге чейинки клеткаларды камтыган алгачкы электр унааларында (Roadster жана Model S) колдонгондо популярдуулукка ээ болгон.

Цилиндрдик клеткалар электрондук велосипедтерде, медициналык аппараттарда жана спутниктерде да колдонулат.Алар ошондой эле формасы боюнча космосту изилдөөдө абдан маанилүү;башка клетка форматтары атмосфера басымы менен деформацияланмак.Мисалы, Марска жөнөтүлгөн акыркы Ровер цилиндр формасындагы клеткалардын жардамы менен иштейт.Формула Е жогорку өндүрүмдүү электр жарыш унаалары аккумуляторундагы ровер сыяктуу эле клеткаларды колдонушат.

Призмалык жана цилиндрдик клеткалардын ортосундагы негизги айырмачылыктар

Призмалык жана цилиндр формасындагы клеткаларды айырмалоочу жалгыз нерсе эмес.Башка маанилүү айырмачылыктар алардын өлчөмүн, электр байланыштарынын санын жана алардын кубаттуулугун камтыйт.

Өлчөмү

Призмалык клеткалар цилиндр формасындагы клеткалардан алда канча чоңураак, ошондуктан ар бир клеткада көбүрөөк энергия бар.Айырмачылык жөнүндө болжолдуу түшүнүк берүү үчүн, бир призмалык клетка 20дан 100гө чейин цилиндр формасындагы клеткаларга барабар энергияны камтышы мүмкүн.Цилиндрдик клеткалардын кичине өлчөмү, алар азыраак кубаттуулукту талап кылган колдонмолор үчүн колдонулушу мүмкүн дегенди билдирет.Натыйжада, алар колдонмолордун кеңири спектри үчүн колдонулат.

Байланыштар

Призмалык клеткалар цилиндр формасындагы клеткалардан чоңураак болгондуктан, бирдей көлөмдөгү энергияга жетүү үчүн азыраак клеткалар керектелет.Бул ошол эле көлөм үчүн призматикалык клеткаларды колдонгон батарейкаларда ширетүү керек болгон электрдик байланыштар азыраак болот дегенди билдирет.Бул призмалык клеткалар үчүн негизги артыкчылык болуп саналат, анткени өндүрүш кемчиликтери үчүн азыраак мүмкүнчүлүктөр бар.

Күч

Цилиндрдик клеткалар призмалык клеткаларга караганда азыраак энергияны сактай алат, бирок алар көбүрөөк күчкө ээ.Бул цилиндрдик клеткалар призмалык клеткаларга караганда энергиясын тезирээк чыгара алат дегенди билдирет.Себеби, алардын амп-саатына көбүрөөк байланыштары бар (Ah).Натыйжада, цилиндрдик клеткалар жогорку натыйжалуу колдонмолор үчүн идеалдуу, ал эми призмалык клеткалар энергияны үнөмдөө үчүн идеалдуу.

Жогорку өндүрүмдүүлүктөгү аккумулятордук колдонмолордун мисалына Формула Е жарыш унаалары жана Марстагы Ingenuity тик учагы кирет.Экөө тең экстремалдык шарттарда экстремалдык аткарууну талап кылат.

Эмне үчүн призматикалык клеткалар басып алышы мүмкүн

EV индустриясы тез өнүгүп жатат жана призмалык клеткалар же цилиндрлик клеткалар үстөмдүк кылаары белгисиз.Азыркы учурда, цилиндрдик клеткалар EV тармагында көбүрөөк таралган, бирок призмалык клеткалар популярдуулукка ээ болот деп ойлогон себептер бар.

Биринчиден, призматикалык клеткалар өндүрүш кадамдарынын санын азайтуу менен чыгымдарды төмөндөтүү мүмкүнчүлүгүн сунуштайт.Алардын форматы чоңураак клеткаларды чыгарууга мүмкүндүк берет, бул тазалоо жана ширетүү керек болгон электр байланыштарынын санын азайтат.

Призматикалык батареялар литий-темир фосфат (LFP) химиясы үчүн идеалдуу формат, арзаныраак жана жеткиликтүү материалдардын аралашмасы.Башка химиялардан айырмаланып, LFP батарейкалары планетанын бардык жеринде болгон ресурстарды колдонушат.Алар никель жана кобальт сыяктуу сейрек кездешүүчү жана кымбат баалуу материалдарды талап кылбайт, бул клетканын башка түрлөрүнүн баасын жогорулатат.

LFP призмалык клеткалары пайда болгон күчтүү сигналдар бар.Азияда EV өндүрүүчүлөр LiFePO4 батарейкаларын, призматикалык форматтагы LFP аккумуляторунун бир түрүн колдонушат.Тесла ошондой эле Кытайда өндүрүлгөн призматикалык батарейкаларды унааларынын стандарттуу версиялары үчүн колдоно баштаганын билдирди.

Бирок, LFP химиясынын маанилүү кемчиликтери бар.Биринчиден, ал учурда колдонулуп жаткан башка химияларга караганда азыраак энергияны камтыйт жана ошондуктан Формула 1 электромобилдери сыяктуу жогорку өндүрүмдүүлүктөгү унаалар үчүн колдонулбайт.Мындан тышкары, батареяны башкаруу системалары (BMS) батареянын заряд деңгээлин алдын ала айтууда кыйынга турат.

Бул тууралуу көбүрөөк билүү үчүн бул видеону көрө аласызLFPхимия жана эмне үчүн популярдуулукка ээ болуп жатат.