Ekzistojnë tre lloje kryesore tëbateri litium-jon(li-ion): qeliza cilindrike, qeliza prizmatike dhe qeliza qese. Në industrinë e automjeteve elektrike, zhvillimet më premtuese sillen rreth qelizave cilindrike dhe prizmatike. Ndërsa formati i baterisë cilindrike ka qenë më i popullarizuari vitet e fundit, disa faktorë sugjerojnë që qelizat prizmatike mund të mbizotërojnë.

Çfarë janëQelizat Prizmatike

Njëqelizë prizmatikeështë një qelizë, përbërja kimike e së cilës është e mbyllur në një mbështjellës të ngurtë. Forma e saj drejtkëndëshe lejon vendosjen efikase të njësive të shumëfishta në një modul baterie. Ekzistojnë dy lloje qelizash prizmatike: fletët e elektrodave brenda mbështjellësit (anoda, ndarësi, katoda) janë ose të grumbulluara ose të mbështjella dhe të rrafshuara.

Për të njëjtin vëllim, qelizat prismatike të grumbulluara njëra mbi tjetrën mund të lëshojnë më shumë energji në të njëjtën kohë, duke ofruar performancë më të mirë, ndërsa qelizat prismatike të rrafshuara përmbajnë më shumë energji, duke ofruar më shumë qëndrueshmëri.

Qelizat prizmatike përdoren kryesisht në sistemet e ruajtjes së energjisë dhe automjetet elektrike. Madhësia e tyre më e madhe i bën ato kandidate të këqija për pajisje më të vogla si biçikletat elektrike dhe telefonat celularë. Prandaj, ato janë më të përshtatshme për aplikime që kërkojnë shumë energji.

Cilat janë qelizat cilindrike

Njëqelizë cilindrikeështë një qelizë e mbyllur në një kanaçe të ngurtë cilindrike. Qelizat cilindrike janë të vogla dhe të rrumbullakëta, duke e bërë të mundur grumbullimin e tyre në pajisje të të gjitha madhësive. Ndryshe nga formatet e tjera të baterive, forma e tyre parandalon ënjtjen, një fenomen i padëshiruar në bateri ku gazrat grumbullohen në mbështjellës.

Qelizat cilindrike u përdorën për herë të parë në laptopë, të cilët përmbanin nga tre deri në nëntë qeliza. Më pas, ato fituan popullaritet kur Tesla i përdori ato në automjetet e saj të para elektrike (Roadster dhe Model S), të cilat përmbanin nga 6,000 deri në 9,000 qeliza.

Qelizat cilindrike përdoren gjithashtu në biçikleta elektrike, pajisje mjekësore dhe satelitë. Ato janë gjithashtu thelbësore në eksplorimin e hapësirës për shkak të formës së tyre; formatet e tjera të qelizave do të deformoheshin nga presioni atmosferik. Për shembull, Roveri i fundit i dërguar në Mars funksionon duke përdorur qeliza cilindrike. Makinat elektrike të garave me performancë të lartë të Formula E përdorin të njëjtat qeliza si roveri në baterinë e tyre.

Dallimet kryesore midis qelizave prizmatike dhe cilindrike

Forma nuk është e vetmja gjë që dallon qelizat prizmatike nga ato cilindrike. Dallime të tjera të rëndësishme përfshijnë madhësinë e tyre, numrin e lidhjeve elektrike dhe fuqinë e tyre dalëse.

Madhësia

Qelizat prizmatike janë shumë më të mëdha se qelizat cilindrike dhe për këtë arsye përmbajnë më shumë energji për qelizë. Për të dhënë një ide të përafërt të ndryshimit, një qelizë e vetme prizmatike mund të përmbajë të njëjtën sasi energjie si 20 deri në 100 qeliza cilindrike. Madhësia më e vogël e qelizave cilindrike do të thotë se ato mund të përdoren për aplikime që kërkojnë më pak energji. Si rezultat, ato përdoren për një gamë më të gjerë aplikimesh.

Lidhjet

Meqenëse qelizat prizmatike janë më të mëdha se qelizat cilindrike, nevojiten më pak qeliza për të arritur të njëjtën sasi energjie. Kjo do të thotë që për të njëjtin vëllim, bateritë që përdorin qeliza prizmatike kanë më pak lidhje elektrike që duhet të saldohen. Ky është një avantazh i madh për qelizat prizmatike sepse ka më pak mundësi për defekte prodhimi.

Fuqia

Qelizat cilindrike mund të ruajnë më pak energji sesa qelizat prizmatike, por ato kanë më shumë fuqi. Kjo do të thotë që qelizat cilindrike mund ta shkarkojnë energjinë e tyre më shpejt sesa qelizat prizmatike. Arsyeja është se ato kanë më shumë lidhje për amper-orë (Ah). Si rezultat, qelizat cilindrike janë ideale për aplikime me performancë të lartë, ndërsa qelizat prizmatike janë ideale për të optimizuar efikasitetin e energjisë.

Shembuj të aplikimeve të baterive me performancë të lartë përfshijnë makinat e garave të Formula E dhe helikopterin Ingenuity në Mars. Të dyja kërkojnë performancë ekstreme në mjedise ekstreme.

Pse qelizat prizmatike mund të jenë duke marrë kontrollin

Industria e automjeteve elektrike evoluon me shpejtësi dhe është e pasigurt nëse qelizat prizmatike apo ato cilindrike do të mbizotërojnë. Për momentin, qelizat cilindrike janë më të përhapura në industrinë e automjeteve elektrike, por ka arsye për të menduar se qelizat prizmatike do të fitojnë popullaritet.

Së pari, qelizat prizmatike ofrojnë një mundësi për të ulur kostot duke zvogëluar numrin e hapave të prodhimit. Formati i tyre bën të mundur prodhimin e qelizave më të mëdha, gjë që zvogëlon numrin e lidhjeve elektrike që duhen pastruar dhe salduar.

Bateritë prizmatike janë gjithashtu formati ideal për kiminë e litium-fosfatit të hekurit (LFP), një përzierje materialesh që janë më të lira dhe më të arritshme. Ndryshe nga kimikatet e tjera, bateritë LFP përdorin burime që janë kudo në planet. Ato nuk kërkojnë materiale të rralla dhe të shtrenjta si nikeli dhe kobalti që rrisin koston e llojeve të tjera të qelizave.

Ka sinjale të forta se qelizat prizmatike LFP po shfaqen. Në Azi, prodhuesit e automjeteve elektrike përdorin tashmë bateri LiFePO4, një lloj baterie LFP në format prizmatik. Tesla deklaroi gjithashtu se ka filluar të përdorë bateri prizmatike të prodhuara në Kinë për versionet standarde të makinave të saj.

Megjithatë, kimia e LFP-së ka disavantazhe të rëndësishme. Së pari, ajo përmban më pak energji sesa kimikatet e tjera që përdoren aktualisht dhe, si e tillë, nuk mund të përdoret për automjete me performancë të lartë si makinat elektrike të Formula 1. Përveç kësaj, sistemet e menaxhimit të baterisë (BMS) e kanë të vështirë të parashikojnë nivelin e karikimit të baterisë.

Mund ta shikoni këtë video për të mësuar më shumë rrethLFPkimia dhe pse po fiton popullaritet.