Каковы характеристики трех различных методов упаковки литиевых батарей?

Некоторые люди составили статистику по 17 успешным электромобилям. Результаты показывают, что восемь моделей имеют квадратную намотку, семь моделей имеют квадратную намотку и две модели имеют цилиндрическую намотку. Различия в выборе конфигураций аккумуляторов для электромобилей также отражают преимущества и недостатки этих конфигураций.

Цилиндрическая обмотка, квадратная намотка и квадратная обмотка - три важные конфигурации силовых батарей. Здесь цилиндрический тип намотки соответствует «столбчатой батарее» в основе задачи, квадратный пакет - «мягкий мешок» в основе задачи, а квадратный тип намотки соответствует «квадрату» в стержне. . Некоторые люди составили статистику по 17 успешным электромобилям. Результаты показывают, что восемь моделей имеют квадратную намотку, семь моделей имеют квадратную намотку и две модели имеют цилиндрическую намотку. Различия в выборе конфигураций аккумуляторов для электромобилей также отражают преимущества и недостатки этих конфигураций.

Цилиндрическая обмотка

Цилиндрическая обмотка - это очень классическая конфигурация батарей. Он долгое время использовался в никель-водороде и ионе лития 3C c. В отрасли также накоплен большой опыт производственного проектирования. Преимущества цилиндрической обмотки включают высокую эффективность производства, хорошую консистенцию и т. Д. К недостаткам можно отнести малое использование пространства из-за цилиндрической формы и распределение температуры из-за плохой радиальной теплопроводности. Из-за плохой теплопроводности цилиндрической батареи количество обмоток батареи не должно быть слишком большим (количество обмоток батареи 18650 обычно составляет около 20 витков), поэтому емкость мономера мала, и для этого требуется большое количество при использовании в электромобиле. Батарейные модули и аккумуляторные блоки собираются индивидуально, что значительно увеличивает потери соединения и сложность управления.

Форма батареи с цилиндрической намоткой выглядит простой, но внутренняя конструкция непроста. Хорошая конструкция батарей - сложная проблема, затрагивающая многие области, такие как электрохимия, тепло, электричество, машиностроение и т. Д., И предъявляет высокие требования к разработчикам батарей. Хочу привести два небольших примера.

Пример 1: На следующем рисунке показаны внутренние размеры (единицы измерения: мм) определенной батареи 18650. Длина положительного и отрицательного полюсов увеличена почти на 1,5 метра, но ширина уха, используемого для дренажа, составляет всего 4 мм. Разработчикам аккумуляторов необходимо тщательно подбирать параметры уха (положение, количество и т. Д.) И покрытия электродов, чтобы уменьшить неравномерное распределение тока по пластине и уменьшить неравномерное распределение температуры внутри аккумулятора.

Чтобы решить эту проблему, достаточно просто добавить штифт в центре обмотки, чтобы предотвратить деформацию сердечника.

2. Квадратный каскад

В отличие от намотанного типа, который формируется путем наматывания одного листа положительного и отрицательного электрода, многослойная батарея формируется путем ламинирования множества листов электродов. Преимущества квадратной укладки: 1) малая толщина (ограниченная прочностью на штамповку алюминиевой пластиковой пленки, обычно не более 1 см), поэтому характеристики рассеивания тепла очень хорошие; 2) много полюсных наконечников, каждый из которых имеет фланец и выступы сварены вместе, а распределение плотности тока на пластине является равномерным; 3) из листового материала легко сформировать модуль и аккумуляторную батарею, а эффективность использования пространства высокая; 4) упаковка из алюминиевой пластиковой пленки имеет малый вес, пылесосится и электрически. Плотная посадка сердечника помогает уменьшить неэффективный вес и объем.

Однако к недостаткам данной конфигурации можно отнести:

1) Долговременную надежность упаковки из алюминиево-пластиковой пленки трудно гарантировать, как показано на следующем рисунке:

2) Корпус батареи мягкий, и контактное сопротивление между полюсными наконечниками может быть большим, что необходимо решать на уровне модуля или уровня батареи;

3) По сравнению с намотанной батареей эффективность производства низкая.

3. Квадратная обмотка

Квадратный тип намотки сочетает в себе элементы внешнего вида с квадратными слоями (но имеет тенденцию к большей толщине) и метод изготовления пластин с цилиндрической намоткой, который имеет преимущества, заключающиеся в использовании большого пространства и высокой эффективности производства. Однако конструкция этого типа аккумулятора также самая сложная. Необходимо учитывать множество конструктивных параметров, а также необходимо учитывать взаимодействие между корпусом и сердечником батареи. Таким образом, чтобы сравнить преимущества и недостатки различных конфигураций, нам необходимо проанализировать преимущества и недостатки конструкции батареи с разных точек зрения, таких как тепло, механические свойства и надежность, а не только традиционные электрохимические характеристики. Это новый вызов и новые возможности для аккумуляторной индустрии после появления электромобилей.

Страница содержит содержимое машинного перевода.