Каковы характеристики обмоточных батарей?

Некоторые типы батарей, особенно литий-ионные, изготавливаются с использованием технологии производства, специфичной для обмоток. Чтобы создать плотно навитую катушку или спираль, материалы электрода — обычно анода и «катода» — а также материал сепаратора скручиваются. Полученная структура служит ядром аккумуляторного элемента и называется электродным желе или желейным валиком.

Литий-ионные батареи часто имеют намоточную или многослойную структуру, в которой положительные и отрицательные электроды, сепаратор и электролит намотаны вместе, образуя компактную структуру внутри аккумуляторного элемента. Некоторые аккумуляторные батареи могут иметь изменения или ограничения в характеристиках при экстремальных температурах.

Аккумуляторные батареи предназначены для повторяющихся циклов зарядки и разрядки. Количество циклов, которые может пройти батарея, прежде чем ее производительность значительно ухудшится, зависит от конкретного химического состава и качества батареи.

Ячейки обмотки имеют спиральную или намотанную структуру, в которой материалы положительного и отрицательного электрода свернуты вместе с сепаратором между ними. Конструкция обмотки обеспечивает гибкость при формировании батареи, что делает ее подходящей для определенных применений, где требуется гибкость.

Эти батареи часто имеют высокую плотность энергии, обеспечивая относительно большой запас энергии в компактном пространстве.

Большинство аккумуляторных батарей являются перезаряжаемыми, что позволяет выполнять несколько циклов зарядки и разрядки. Они обычно используются в приложениях, где необходим компактный и легкий источник питания, например, в портативных электронных устройствах, таких как ноутбуки, камеры и электромобили.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Батареи можно наматывать, используя всего два полюсных компонента и простую точечную сварку; для каждой батареи требуется всего два места, что упрощает контроль над процессом. С другой стороны, компонентов штабелируемых полюсов намного больше, чем обмоток, что повышает вероятность ошибочной сварки. Трудно точечно приварить все части полюса к одному паяному соединению.

Регулируя скорость, натяжение, взаимное расположение и другие факторы полюсных наконечников, катод, анод и сепаратор с прорезями скатываются вместе на протяжении всего процесса намотки. Из-за особенностей процесса можно производить только литиевые батареи правильной формы.

По сравнению с альтернативными технологиями производства намоточные батареи имеют ряд преимуществ, особенно литий-ионные. Среди этих преимуществ:

Высокая плотность энергии

Материалы электродов можно расположить более компактно и эффективно благодаря намотке, которая увеличивает плотность энергии батареи. Это связано с тем, что намотка увеличивает площадь поверхности материалов электродов, что увеличивает энергию, которую можно сохранить.

Расширенные электрические возможности

Материалы электродов плотно намотаны, что снижает внутреннее сопротивление и улучшает электрические характеристики батареи. Более длительный срок службы батареи и повышенная эффективность являются результатом более низкого внутреннего сопротивления, что снижает потери энергии во время циклов разрядки и зарядки.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Повышенная универсальность клеточной архитектуры

Когда дело доходит до формы и размера ячеек, намотка более универсальна, чем техника укладки. Эта адаптивность особенно важна в приложениях, где не хватает места, например, в портативных электронных гаджетах.

Низкая теплотворная способность

Количество энергии, выделяемой при горении вещества, обычно называют его теплотворной способностью, а иногда выражают в единицах энергии на единицу массы (например, в мегаджоулях на килограмм).

С этой точки зрения для производственной линии требуется десять намоточных машин. Намоточное устройство под производственной линией стоит примерно 30–35 юаней при цене 3–3,5 миллиона юаней за комплект. Количество ячеек на производственной линии определяет, сколько машин для штабелирования потребуется.

Обмоточная батарея имеет более высокую скорость прохождения и ее легко разрезать. Для каждого элемента батареи проще просто один раз разрезать отрицательный и положительный электроды. Напротив, каждая ячейка в штабелируемой режущей батарее состоит из десятков маленьких деталей, и каждая маленькая деталь имеет четыре поверхности среза, что делает штабелированные режущие батареи более вероятными для производства дефектных изделий.

Экология и защита окружающей среды

Литий-ионные батареи часто соединяются с помощью технологии намотки, поскольку элементы батареи часто изготавливаются с использованием процедуры штабелирования или намотки.

Благодаря технологии намотки аккумуляторные элементы теперь могут быть спроектированы более компактно и компактно. Это особенно важно для таких приложений, как электромобили, где пространство имеет большое значение.

Создание аккумуляторных элементов различных размеров и форм стало возможным благодаря процессу намотки. Благодаря своей адаптируемости батареи можно использовать в различных приложениях и форм-факторах.

Аккумуляторные элементы с большей плотностью энергии могут выиграть от технологии намотки. Это важно для применений, где важно сохранить как можно больше энергии при заданном весе или объеме.

Тепловые характеристики батареи можно улучшить за счет конструкции обмотки. Поддержание срока службы и стабильности литий-ионных батарей требует эффективного рассеивания тепла. Производство аккумуляторных элементов можно оптимизировать с помощью технологии намотки, что может снизить производственные затраты и повысить общую эффективность.

Соответствующая конструкция конфигурации обмоток может помочь обеспечить безопасность литий-ионных аккумуляторов. Это предполагает принятие мер предосторожности во избежание ситуаций, связанных с перегревом и короткими замыканиями.

Поскольку технология намотки обеспечивает масштабируемость производства, можно производить огромное количество батарей для удовлетворения потребностей различных предприятий.

На производительность и долговечность аккумуляторных батарей могут влиять внешние условия, такие как вибрация, суровые температуры или влажность. Термический разгон, утечка электролита и опасность возгорания могут быть повышены в результате повреждения обмоточных батарей или неправильного обращения с ними. Обмоточные аккумуляторы имеют сложную структуру, что может затруднить утилизацию, оказать большее негативное воздействие на окружающую среду и снизить степень восстановления ресурсов.

Ограниченная емкость

Обмоточная батарея имеет высокое внутреннее сопротивление, которое можно существенно снизить за счет улучшения конструкции. Например, вся конструкция вкладок требует более сложного оборудования и контроля качества, чтобы достичь уровня внутреннего сопротивления, сравнимого с уровнем сопротивления штабелируемой конструкции.

Одним из основных недостатков аккумуляторных батарей является их высокая стоимость. Более высокие производственные затраты являются результатом использования специализированного оборудования и точного контроля, необходимого в ходе производственного процесса, в отличие от более простых методов производства аккумуляторов, таких как штабелирование. Спрос на компоненты премиум-класса, такие как прочный электролит, долговечный материал электродов и прочный материал сепаратора, может еще больше увеличить стоимость обмоточных батарей. Из-за этого намоточные батареи могут стать более дорогими для конкретных целей или рынков, чувствительных к цене.

При создании качественных аккумуляторов очень помогает механизм подзавода. Аккумуляторы имеют ряд преимуществ и недостатков. Хотя намотка может использоваться с различными формами ячеек, для некоторых приложений или форм-факторов методы укладки могут быть более адаптируемыми.