Ekzistas tri ĉefaj tipoj delitio-jonaj baterioj(litio-jono): cilindraj ĉeloj, prismaj ĉeloj kaj poŝĉeloj. En la elektraj aŭtomobilaj industrio, la plej esperigaj evoluoj rondiras ĉirkaŭ cilindraj kaj prismaj ĉeloj. Kvankam la cilindra baterioformato estis la plej populara en la lastaj jaroj, pluraj faktoroj sugestas, ke prismaj ĉeloj povus transpreni.

Kio estasPrismaj ĉeloj

Aprisma ĉeloestas ĉelo kies kemio estas enfermita en rigida enfermaĵo. Ĝia rektangula formo permesas efike stakigi plurajn unuojn en bateria modulo. Ekzistas du tipoj de prismaj ĉeloj: la elektrodaj tavoloj ene de la enfermaĵo (anodo, apartigilo, katodo) estas aŭ stakigitaj aŭ rulitaj kaj platigitaj.

Por la sama volumeno, staplitaj prismaj ĉeloj povas liberigi pli da energio samtempe, ofertante pli bonan rendimenton, dum platigitaj prismaj ĉeloj enhavas pli da energio, ofertante pli da daŭreco.

Prismaj ĉeloj estas ĉefe uzataj en energiaj stokaj sistemoj kaj elektraj veturiloj. Ilia pli granda grandeco igas ilin malbonaj kandidatoj por pli malgrandaj aparatoj kiel elektraj bicikloj kaj poŝtelefonoj. Tial, ili estas pli taŭgaj por energi-intensaj aplikoj.

Kio Estas Cilindraj Ĉeloj

Acilindra ĉeloestas ĉelo enfermita en rigida cilindra ladskatolo. Cilindraj ĉeloj estas malgrandaj kaj rondaj, ebligante ilian stakadon en aparatoj de ĉiuj grandecoj. Male al aliaj baterioformatoj, ilia formo malhelpas ŝveliĝon, nedeziratan fenomenon en baterioj kie gasoj akumuliĝas en la enfermaĵo.

Cilindraj ĉeloj unue estis uzitaj en tekokomputiloj, kiuj enhavis inter tri kaj naŭ ĉelojn. Ili poste gajnis popularecon kiam Tesla uzis ilin en siaj unuaj elektraj veturiloj (la Roadster kaj la Model S), kiuj enhavis inter 6 000 kaj 9 000 ĉelojn.

Cilindraj ĉeloj ankaŭ estas uzataj en elektraj bicikloj, medicinaj aparatoj kaj satelitoj. Ili ankaŭ estas esencaj en kosmoesplorado pro sia formo; aliaj ĉelformatoj estus deformitaj de la atmosfera premo. La lasta Rover sendita sur Marson, ekzemple, funkcias per cilindraj ĉeloj. La alt-efikecaj elektraj konkursaŭtoj de Formulo E uzas precize la samajn ĉelojn kiel la esplorveturilo en sia baterio.

La Ĉefaj Diferencoj Inter Prismaj kaj Cilindraj Ĉeloj

Formo ne estas la sola afero, kiu diferencigas prismajn kaj cilindrajn ĉelojn. Aliaj gravaj diferencoj inkluzivas ilian grandecon, la nombron de elektraj konektoj, kaj ilian potencon.

Grandeco

Prismaj ĉeloj estas multe pli grandaj ol cilindraj ĉeloj kaj tial enhavas pli da energio po ĉelo. Por doni proksimuman ideon pri la diferenco, unu prisma ĉelo povas enhavi la saman kvanton da energio kiel 20 ĝis 100 cilindraj ĉeloj. La pli malgranda grandeco de cilindraj ĉeloj signifas, ke ili povas esti uzataj por aplikoj, kiuj postulas malpli da potenco. Rezulte, ili estas uzataj por pli vasta gamo da aplikoj.

Konektoj

Ĉar prismaj ĉeloj estas pli grandaj ol cilindraj ĉeloj, malpli da ĉeloj estas bezonataj por atingi la saman kvanton da energio. Tio signifas, ke por la sama volumeno, baterioj kiuj uzas prismajn ĉelojn havas malpli da elektraj konektoj, kiujn oni devas veldi. Tio estas grava avantaĝo por prismaj ĉeloj, ĉar ekzistas malpli da ŝancoj por fabrikadaj difektoj.

Potenco

Cilindraj ĉeloj povas stoki malpli da energio ol prismaj ĉeloj, sed ili havas pli da potenco. Tio signifas, ke cilindraj ĉeloj povas eligi sian energion pli rapide ol prismaj ĉeloj. La kialo estas, ke ili havas pli da konektoj po ampero-horo (Ah). Rezulte, cilindraj ĉeloj estas idealaj por alt-efikecaj aplikoj, dum prismaj ĉeloj estas idealaj por optimumigi energiefikecon.

Ekzemploj de alt-efikecaj bateriaplikoj inkluzivas konkursaŭtojn de Formulo E kaj la helikopteron Ingenuity sur Marso. Ambaŭ postulas ekstremajn rendimentojn en ekstremaj medioj.

Kial Prismaj Ĉeloj Eble Transprenas la Superecon

La industrio de elektraj veturiloj (EV) evoluas rapide, kaj estas necerte ĉu prismaj ĉeloj aŭ cilindraj ĉeloj superregos. Nuntempe, cilindraj ĉeloj estas pli disvastigitaj en la EV-industrio, sed estas kialoj pensi, ke prismaj ĉeloj gajnos popularecon.

Unue, prismaj ĉeloj ofertas ŝancon malaltigi kostojn malpliigante la nombron de fabrikadaj paŝoj. Ilia formato ebligas fabriki pli grandajn ĉelojn, kio reduktas la nombron de elektraj konektoj, kiujn necesas purigi kaj veldi.

Prismaj baterioj estas ankaŭ la ideala formato por la litio-fera fosfata (LFP) kemio, miksaĵo de materialoj pli malmultekostaj kaj pli alireblaj. Male al aliaj kemiaĵoj, LFP-baterioj uzas resursojn, kiuj estas ĉie sur la planedo. Ili ne postulas maloftajn kaj multekostajn materialojn kiel nikelo kaj kobalto, kiuj altigas la koston de aliaj ĉeltipoj.

Ekzistas fortaj signaloj, ke LFP-prismaj ĉeloj aperas. En Azio, elektraj aŭtomobilaj fabrikantoj jam uzas LiFePO4-bateriojn, tipon de LFP-baterio en prisma formato. Tesla ankaŭ deklaris, ke ĝi komencis uzi prismajn bateriojn fabrikitajn en Ĉinio por la normaj versioj de siaj aŭtoj.

La LFP-kemio tamen havas gravajn malavantaĝojn. Unue, ĝi enhavas malpli da energio ol aliaj kemiaĵoj nuntempe uzataj kaj, tial, ne povas esti uzata por alt-efikecaj veturiloj kiel elektraj aŭtoj de Formulo 1. Krome, bateriaj mastrumadsistemoj (BMS) malfacile antaŭdiras la ŝarĝnivelon de la baterio.

Vi povas spekti ĉi tiun filmeton por lerni pli pri laLFPkemio kaj kial ĝi gajnas popularecon.