Terdapat tiga jenis utamabateri litium-ion(li-ion): sel silinder, sel prismatik, dan sel kantung.Dalam industri EV, perkembangan yang paling menjanjikan berkisar pada sel silinder dan prismatik.Walaupun format bateri silinder adalah yang paling popular dalam beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa faktor mencadangkan bahawa sel prismatik mungkin mengambil alih.

ApakahSel Prismatik

Asel prismatikialah sel yang kimianya tertutup dalam selongsong tegar.Bentuk segi empat tepatnya membolehkan menyusun berbilang unit dengan cekap dalam modul bateri.Terdapat dua jenis sel prismatik: kepingan elektrod di dalam selongsong (anod, pemisah, katod) sama ada disusun atau digulung dan diratakan.

Untuk volum yang sama, sel prismatik bertindan boleh membebaskan lebih banyak tenaga sekaligus, menawarkan prestasi yang lebih baik, manakala sel prismatik leper mengandungi lebih banyak tenaga, menawarkan lebih ketahanan.

Sel prismatik digunakan terutamanya dalam sistem penyimpanan tenaga dan kenderaan elektrik.Saiznya yang lebih besar menjadikan mereka calon yang tidak baik untuk peranti yang lebih kecil seperti e-basikal dan telefon bimbit.Oleh itu, ia lebih sesuai untuk aplikasi intensif tenaga.

Apakah Sel Silinder

Asel silinderialah sel yang tertutup dalam tin silinder tegar.Sel silinder adalah kecil dan bulat, menjadikannya mungkin untuk menyusunnya dalam peranti semua saiz.Tidak seperti format bateri lain, bentuknya menghalang pembengkakan, fenomena yang tidak diingini dalam bateri di mana gas terkumpul dalam selongsong.

Sel silinder pertama kali digunakan dalam komputer riba, yang mengandungi antara tiga dan sembilan sel.Mereka kemudian mendapat populariti apabila Tesla menggunakannya dalam kenderaan elektrik pertamanya (Roadster dan Model S), yang mengandungi antara 6,000 dan 9,000 sel.

Sel silinder juga digunakan dalam e-basikal, peranti perubatan dan satelit.Ia juga penting dalam penerokaan angkasa lepas kerana bentuknya;format sel lain akan berubah bentuk oleh tekanan atmosfera.Rover terakhir yang dihantar ke Marikh, sebagai contoh, beroperasi menggunakan sel silinder.Kereta lumba elektrik berprestasi tinggi Formula E menggunakan sel yang sama seperti rover dalam baterinya.

Perbezaan Utama Antara Sel Prismatik dan Silinder

Bentuk bukan satu-satunya perkara yang membezakan sel prismatik dan silinder.Perbezaan penting lain termasuk saiznya, bilangan sambungan elektrik dan output kuasanya.

Saiz

Sel prismatik jauh lebih besar daripada sel silinder dan oleh itu mengandungi lebih banyak tenaga setiap sel.Untuk memberikan gambaran kasar tentang perbezaan, satu sel prismatik boleh mengandungi jumlah tenaga yang sama seperti 20 hingga 100 sel silinder.Saiz sel silinder yang lebih kecil bermakna ia boleh digunakan untuk aplikasi yang memerlukan kurang kuasa.Akibatnya, ia digunakan untuk pelbagai aplikasi yang lebih luas.

Sambungan

Oleh kerana sel prismatik lebih besar daripada sel silinder, lebih sedikit sel diperlukan untuk mencapai jumlah tenaga yang sama.Ini bermakna untuk volum yang sama, bateri yang menggunakan sel prismatik mempunyai lebih sedikit sambungan elektrik yang perlu dikimpal.Ini adalah kelebihan utama untuk sel prismatik kerana terdapat lebih sedikit peluang untuk kecacatan pembuatan.

Kuasa

Sel silinder mungkin menyimpan kurang tenaga daripada sel prismatik, tetapi ia mempunyai lebih kuasa.Ini bermakna sel silinder boleh mengeluarkan tenaganya lebih cepat daripada sel prismatik.Sebabnya ialah mereka mempunyai lebih banyak sambungan setiap amp-jam (Ah).Akibatnya, sel silinder sesuai untuk aplikasi berprestasi tinggi manakala sel prismatik sesuai untuk mengoptimumkan kecekapan tenaga.

Contoh aplikasi bateri berprestasi tinggi termasuk kereta lumba Formula E dan helikopter Ingenuity di Marikh.Kedua-duanya memerlukan persembahan yang melampau dalam persekitaran yang melampau.

Mengapa Sel Prismatik Mungkin Mengambil Alih

Industri EV berkembang dengan cepat, dan tidak pasti sama ada sel prismatik atau sel silinder akan diguna pakai.Pada masa ini, sel silinder lebih meluas dalam industri EV, tetapi ada sebab untuk berfikir sel prismatik akan mendapat populariti.

Pertama, sel prismatik menawarkan peluang untuk mengurangkan kos dengan mengurangkan bilangan langkah pembuatan.Format mereka memungkinkan untuk mengeluarkan sel yang lebih besar, yang mengurangkan bilangan sambungan elektrik yang perlu dibersihkan dan dikimpal.

Bateri prismatik juga merupakan format ideal untuk kimia litium-besi fosfat (LFP), campuran bahan yang lebih murah dan lebih mudah diakses.Tidak seperti kimia lain, bateri LFP menggunakan sumber yang ada di mana-mana di planet ini.Mereka tidak memerlukan bahan yang jarang dan mahal seperti nikel dan kobalt yang memacu kos jenis sel lain ke atas.

Terdapat isyarat kuat bahawa sel prismatik LFP sedang muncul.Di Asia, pengeluar EV sudah menggunakan bateri LiFePO4, sejenis bateri LFP dalam format prismatik.Tesla juga menyatakan bahawa ia telah mula menggunakan bateri prismatik yang dikeluarkan di China untuk versi julat standard keretanya.

Walau bagaimanapun, kimia LFP mempunyai kelemahan penting.Untuk satu, ia mengandungi kurang tenaga berbanding kimia lain yang sedang digunakan dan, oleh itu, tidak boleh digunakan untuk kenderaan berprestasi tinggi seperti kereta elektrik Formula 1.Selain itu, sistem pengurusan bateri (BMS) sukar meramal tahap cas bateri.

Anda boleh menonton video ini untuk mengetahui lebih lanjut tentangLFPkimia dan mengapa ia semakin popular.