ความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงกระบอกและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงสี่เหลี่ยม

ความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงกระบอกและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงสี่เหลี่ยม

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไตรภาคมีรูปแบบบรรจุภัณฑ์สามแบบ ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงกระบอก แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงสี่เหลี่ยม และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบอ่อน แบตเตอรี่ทรงกระบอกและแบตเตอรี่ทรงเหลี่ยมส่วนใหญ่ทำจากเหล็กหรืออะลูมิเนียม และแบตเตอรี่แบบซอฟต์แพ็คทำจากฟิล์มอะลูมิเนียม-พลาสติก อะไรคือความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคีทรงกระบอกและแบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคีทรงสี่เหลี่ยม?

1. อัตราส่วนความหนาแน่นของพลังงาน

อัตราส่วนความหนาแน่นของพลังงานหมายถึงความจุต่อหน่วยน้ำหนักของแบตเตอรี่ ตามกระแสหลักในประเทศปัจจุบัน 18650 (1.75AH) อัตราส่วนความหนาแน่นพลังงานของโมโนเมอร์ทรงกระบอกสามารถเข้าถึง 215WH/Kg และอัตราส่วนความหนาแน่นพลังงานของโมโนเมอร์สี่เหลี่ยมสามารถเข้าถึง 205WH/Kg โดยอิงจาก 50AH อัตราการจัดกลุ่มระบบของปี 18650 อยู่ที่ประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ และกำลังสองกำลังสองอยู่ที่ประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ (อัตราการจัดกลุ่มของระบบสามารถจินตนาการได้ว่าจะใส่แฮมลงในกล่อง และช่องว่างระหว่างแฮมสแควร์จะเล็กลง ดังนั้นอัตราการจัดกลุ่มของระบบจึงสูงขึ้น)

ด้วยวิธีนี้ อัตราส่วนความหนาแน่นพลังงานของระบบก้อนแบตเตอรี่ 18650 จะอยู่ที่ประมาณ 129WH/กก. และอัตราส่วนความหนาแน่นพลังงานของระบบก้อนแบตเตอรี่แบบสี่เหลี่ยมจะอยู่ที่ประมาณ 143WH/กก. ในอนาคต เมื่ออัตราส่วนความหนาแน่นพลังงานของ 18650 และโมโนเมอร์สี่เหลี่ยมจัตุรัสถึงค่าเดียวกัน ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีอัตราการจัดกลุ่มสูงกว่าจะมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนกว่า

2. กำลังขยาย

อัตราการชาร์จ/การคายประจุ=การชาร์จ/การคายประจุในปัจจุบัน/ความจุที่กำหนด ยิ่งอัตราสูงเท่าใด ความเร็วในการชาร์จที่แบตเตอรี่รองรับก็จะยิ่งเร็วขึ้น แบตเตอรี่ประเภทพลังงานแนวราบกระแสหลัก 18650 ที่ผลิตในประเทศจีนมีอุณหภูมิประมาณ 1C และสี่เหลี่ยมจัตุรัสสามารถเข้าถึงได้ที่ประมาณ 15-2C (ต้องมีการจัดการความร้อน) ซึ่งยังคงอยู่ห่างจาก 3C ซึ่งเป็นนโยบายอยู่บ้าง เป้า. อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้อย่างยิ่งที่กระบวนการผลิตแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะสมบูรณ์แบบมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย 3C ที่กำหนดไว้

3. วงจรชีวิต

หลังจากการชาร์จ 1C และการคายประจุ 1C 2,000 รอบ ความจุที่เหลืออยู่ของเซลล์สี่เหลี่ยมที่ดีที่สุดยังคงสามารถเข้าถึงได้ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ความจุของเซลล์ 18650 ที่ดีที่สุดนั้นมีเพียง 70 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น จะเห็นได้ว่าอายุการใช้งานของแบตเตอรี่แบบเหลี่ยมนั้นดีกว่าของแบตเตอรี่แบบ 18650

4. ความสม่ำเสมอ

ความสม่ำเสมอของเซลล์แบตเตอรี่เป็นปัญหาใหญ่ที่สุดสำหรับบริษัทเซลล์แบตเตอรี่ สำหรับผู้ใช้ของเรา ยิ่งจำนวนเซลล์แบตเตอรี่มากเท่าไร ก็ยิ่งควบคุมความสม่ำเสมอได้ยากขึ้นเท่านั้น สมมติว่าอัตราความบกพร่องของเซลล์เป็นหนึ่งใน 100,000 ชุดแบตเตอรี่เซลล์กลมจะประกอบด้วยเซลล์ 7,000 18650 และเซลล์สี่เหลี่ยม ก้อนแบตเตอรี่ประกอบด้วย 250 เซลล์ ก้อนแบตเตอรี่ที่ไม่มีผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องจะถือว่ามีคุณสมบัติ จากนั้นอัตราการส่งผ่านของก้อนแบตเตอรี่แบบกลมคือ 0.99999^7000=93.2 เปอร์เซ็นต์ และอัตราการผ่านของชุดแบตเตอรี่แบบเซลล์เหลี่ยมคือ 0.99999^245=99.7 เปอร์เซ็นต์ แน่นอนว่าความรู้เชิงทฤษฎีเกี่ยวกับความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่นั้นซับซ้อนกว่านี้มาก ในที่นี้ Paike ยกตัวอย่างเพียงเพื่อแสดงให้เห็นว่าการใช้ก้อนแบตเตอรี่แบบเซลล์สี่เหลี่ยมที่มีความจุเดี่ยวที่ใหญ่กว่าและจำนวนที่น้อยกว่าจะเอื้อต่อการควบคุมความสม่ำเสมอมากกว่า

5. ต้นทุนการผลิต

ต้นทุนการผลิตรวมถึงต้นทุนวัสดุ ต้นทุนอุปกรณ์ ต้นทุนสนามไฟฟ้าพลังน้ำเทียม และต้นทุนวัสดุเสริมที่มองไม่เห็น ในปัจจุบัน ต้นทุนโดยรวมของ 18650 ของวิสาหกิจกระแสหลักสามารถควบคุมได้ที่ประมาณ 0.5 หยวน/WH และต้นทุนของรูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ครอบคลุมอยู่ที่ประมาณ 0.8 หยวน/WH

ก่อนการเกิดขึ้นของอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ เซลล์ 18650 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เช่น ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์อุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ความจุเซลล์เดียวของเซลล์ 18650 นั้นค่อนข้างต่ำ ซึ่งไม่เพียงพอต่อความต้องการของรถยนต์ไฟฟ้า ดังนั้น Tesla ได้พัฒนารุ่น 21700 ในปัจจุบันอุปกรณ์อัตโนมัติระดับสูงเป็นสถานที่ที่ผู้ประกอบการทรงกระบอกสามารถประหยัดค่าแรงได้มากที่สุด แต่ห่วงโซ่การผลิตและการขายของกระบอกสูบนั้นโตเต็มที่และแทบไม่มีที่ว่างสำหรับการบีบอัด

ยังมีพื้นที่อีกมากสำหรับการปรับปรุงขนาดและความหนาของอิเล็กโทรดสำหรับเซลล์สี่เหลี่ยม ในแง่ของขนาดพวกเขาจะใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ตั้งแต่ 20AH เริ่มต้นจนถึงผลิตภัณฑ์ชุด 50AH ปัจจุบันปรากฏในตลาด ยิ่งความจุมากเท่าใด ต้นทุน WH ก็จะยิ่งต่ำลง ดังนั้นจึงเป็นไปได้อย่างยิ่งที่ต้นทุนจะเท่าเดิมเมื่อมีการผลิตกำลังสองที่มีความจุมาก