Үш негізгі түрі барлитий-иондық батареялар(ли-ион): цилиндрлік жасушалар, призмалық жасушалар және қапшық жасушалар.EV индустриясында ең перспективалы әзірлемелер цилиндрлік және призмалық жасушалардың айналасында айналады.Цилиндрлік аккумулятор пішімі соңғы жылдары ең танымал болғанымен, бірнеше факторлар призмалық жасушаларды қабылдауы мүмкін деп болжайды.

НелерПризмалық жасушалар

Апризмалық жасушахимиясы қатты қаптамамен қоршалған жасуша болып табылады.Оның төртбұрышты пішіні батарея модулінде бірнеше блоктарды тиімді жинақтауға мүмкіндік береді.Призмалық ұяшықтардың екі түрі бар: корпустың ішіндегі электрод парақтары (анод, сепаратор, катод) не қабаттастырылған, не илектелген және тегістелген.

Бірдей көлем үшін қабаттасқан призматикалық жасушалар жақсы өнімділікті ұсына отырып, бірден көбірек энергияны босатады, ал тегістелген призмалық жасушалар көбірек энергияны қамтиды және ұзақ мерзімділікті қамтамасыз етеді.

Призмалық жасушалар негізінен энергия сақтау жүйелерінде және электр көліктерінде қолданылады.Олардың үлкен өлшемдері оларды электронды велосипедтер мен ұялы телефондар сияқты кішірек құрылғыларға нашар үміткер етеді.Сондықтан олар энергияны көп қажет ететін қолданбалар үшін жақсырақ.

Цилиндрлік жасушалар дегеніміз не

Ацилиндрлік ұяшыққатты цилиндрлі банкаға қоршалған ұяшық.Цилиндрлік ұяшықтар кішкентай және дөңгелек, бұл оларды барлық өлшемдегі құрылғыларда жинақтауға мүмкіндік береді.Басқа аккумулятор пішімдерінен айырмашылығы, олардың пішіні ісінуді болдырмайды, бұл батареяларда газдар корпуста жиналатын жағымсыз құбылыс.

Цилиндрлік ұяшықтар алғаш рет үш пен тоғыз ұяшықтан тұратын ноутбуктерде қолданылды.Содан кейін олар Tesla оларды 6000 мен 9000 ұяшықтары бар алғашқы электр көліктерінде (Roadster және Model S) пайдаланған кезде танымал болды.

Цилиндрлік ұяшықтар электронды велосипедтерде, медициналық құрылғыларда және спутниктерде де қолданылады.Олар сондай-ақ олардың пішініне байланысты ғарышты зерттеуде өте маңызды;басқа ұяшық форматтары атмосфералық қысымның әсерінен деформациялануы мүмкін.Мысалы, Марсқа жіберілген соңғы Ровер цилиндрлік ұяшықтарды пайдаланып жұмыс істейді.Формула E жоғары өнімді электрлік жарыс автомобильдері аккумуляторындағы ровер сияқты дәл сол ұяшықтарды пайдаланады.

Призмалық және цилиндрлік жасушалардың негізгі айырмашылықтары

Пішін призмалық және цилиндрлік жасушаларды ажырататын жалғыз нәрсе емес.Басқа маңызды айырмашылықтар олардың өлшемін, электр қосылымдарының санын және олардың қуат шығысын қамтиды.

Өлшем

Призмалық жасушалар цилиндрлік жасушалардан әлдеқайда үлкен, сондықтан бір жасушада көбірек энергия бар.Айырмашылық туралы шамамен түсінік беру үшін, бір призмалық ұяшықта 20-дан 100 цилиндрлік ұяшыққа тең энергия болуы мүмкін.Цилиндрлік ұяшықтардың кішірек өлшемі оларды аз қуат қажет ететін қолданбалар үшін пайдалануға болатынын білдіреді.Нәтижесінде олар қосымшалардың кең ауқымы үшін қолданылады.

Қосылымдар

Призмалық жасушалар цилиндрлік жасушалардан үлкен болғандықтан, энергияның бірдей мөлшеріне жету үшін аз жасушалар қажет.Бұл бірдей көлем үшін призмалық ұяшықтарды пайдаланатын батареяларда дәнекерлеуді қажет ететін электрлік қосылымдар аз екенін білдіреді.Бұл призматикалық жасушалар үшін үлкен артықшылық, өйткені ақауларды өндіру мүмкіндігі аз.

Қуат

Цилиндрлік жасушалар призмалық жасушаларға қарағанда аз энергияны сақтай алады, бірақ олардың қуаты көп.Бұл цилиндрлік жасушалар өздерінің энергиясын призмалық жасушаларға қарағанда тезірек шығара алатынын білдіреді.Себебі олардың амп-сағатына көбірек қосылуы (Ah).Нәтижесінде цилиндрлік ұяшықтар өнімділігі жоғары қолданбалар үшін өте қолайлы, ал призмалық ұяшықтар энергия тиімділігін оңтайландыру үшін өте қолайлы.

Жоғары өнімді батарея қолданбаларының мысалына Формула Е жарыс автомобильдері мен Марстағы Ingenuity тікұшағы жатады.Екеуі де экстремалды ортада экстремалды өнімділікті қажет етеді.

Неліктен призматикалық жасушалар иеленуі мүмкін

EV индустриясы тез дамып келеді және призмалық жасушалар немесе цилиндрлік жасушалар басым болатыны белгісіз.Қазіргі уақытта цилиндрлік ұяшықтар EV индустриясында кең таралған, бірақ призмалық жасушалар танымал болады деп ойлауға себептер бар.

Біріншіден, призматикалық жасушалар өндіріс қадамдарының санын азайту арқылы шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.Олардың пішімі үлкенірек ұяшықтарды өндіруге мүмкіндік береді, бұл тазалау және дәнекерлеуді қажет ететін электр қосылымдарының санын азайтады.

Призмалық батареялар сонымен қатар литий-темір фосфаты (LFP) химиясы үшін тамаша пішім болып табылады, арзанырақ және қол жетімді материалдар қоспасы.Басқа химиялардан айырмашылығы, LFP батареялары планетаның барлық жерінде бар ресурстарды пайдаланады.Олар басқа жасуша түрлерінің құнын жоғарылататын никель және кобальт сияқты сирек және қымбат материалдарды қажет етпейді.

LFP призмалық жасушаларының пайда болуы туралы күшті сигналдар бар.Азияда EV өндірушілері қазірдің өзінде призматикалық форматтағы LFP батареясының түрі LiFePO4 батареяларын пайдаланады.Tesla сонымен қатар Қытайда шығарылған призматикалық аккумуляторларды автомобильдерінің стандартты нұсқалары үшін пайдалана бастағанын мәлімдеді.

Дегенмен, LFP химиясының маңызды кемшіліктері бар.Біріншіден, оның құрамында қазіргі уақытта қолданылып жүрген басқа химиялық заттарға қарағанда энергия аз, сондықтан оны Формула 1 электрокарлары сияқты өнімділігі жоғары көліктер үшін пайдалану мүмкін емес.Сонымен қатар, батареяны басқару жүйелері (BMS) батареяның заряд деңгейін болжау қиынға соғады.

Бұл туралы көбірек білу үшін сіз бұл бейнені көре аласызLFPхимия және ол неге танымал болып келеді.