棱柱形电池 VS 方形电池圆柱形电池:有什么区别?

棱柱形电池 VS 方形电池圆柱形电池:有什么区别?

主要有以下三种类型锂离子电池(锂离子):圆柱形电池、棱柱形电池和软包电池。在电动汽车行业,最有前途的发展围绕圆柱形和棱形电池。虽然圆柱形电池格式近年来最受欢迎,但有几个因素表明棱柱形电池可能会取而代之。

什么是棱柱形电池

A棱柱形电池是一种化学物质封装在刚性外壳内的电池。其矩形形状允许在电池模块中有效地堆叠多个单元。方形电池有两种类型:外壳内的电极片(阳极、隔板、阴极)要么堆叠,要么卷起并压平。

对于相同的体积,堆叠的棱柱形电池可以一次释放更多的能量,提供更好的性能,而扁平的棱柱形电池包含更多的能量,提供更多的耐用性。

方形电池主要用于储能系统和电动汽车。它们的尺寸较大,不适合电动自行车和手机等小型设备。因此,它们更适合能源密集型应用。

什么是圆柱形电池

A圆柱形电池是一个封闭在刚性圆筒罐中的电池。圆柱形电池又小又圆,可以将它们堆叠在各种尺寸的设备中。与其他电池格式不同,它们的形状可以防止膨胀,膨胀是电池中不受欢迎的现象,因为气体会积聚在外壳中。

圆柱形电池首先用于笔记本电脑,其中包含三到九个电池。随后,当特斯拉将其用于其首款电动汽车(Roadster 和 Model S)(该汽车包含 6,000 至 9,000 个电池)中时,它们就受到了欢迎。

圆柱形电池还用于电动自行车、医疗设备和卫星。由于它们的形状,它们在太空探索中也很重要。其他细胞格式会因大气压力而变形。例如,最后一次发送到火星的漫游者使用圆柱形电池运行。电动方程式高性能电动赛车使用与流动站完全相同的电池。

棱柱形电池和圆柱形电池的主要区别

形状并不是区分棱柱形和圆柱形电池的唯一因素。其他重要的区别包括它们的尺寸、电气连接数量和功率输出。

尺寸

棱柱形电池比圆柱形电池大得多,因此每个电池包含更多能量。为了粗略地了解差异,单个棱柱形电池可以包含与 20 到 100 个圆柱形电池相同的能量。圆柱形电池尺寸较小,意味着它们可用于需要较少功率的应用。因此,它们被用于更广泛的应用。

连接

由于棱柱形电池比圆柱形电池大,因此需要更少的电池即可获得相同的能量。这意味着,对于相同的体积,使用棱柱形电池的电池需要焊接的电气连接更少。这是棱柱形电池的一个主要优势,因为制造缺陷的机会更少。

力量

圆柱形电池存储的能量可能比棱形电池少,但它们的功率更大。这意味着圆柱形电池可以比棱柱形电池更快地释放能量。原因是它们每安培小时 (Ah) 拥有更多连接。因此,圆柱形电池非常适合高性能应用,而方形电池则非常适合优化能源效率。

高性能电池应用的例子包括电动方程式赛车和火星上的 Ingenuity 直升机。两者都需要在极端环境下发挥极致性能。

为什么棱柱形电池可能会占据主导地位

电动汽车行业发展迅速,方形电池还是圆柱形电池将占据主导地位尚不确定。目前,圆柱形电池在电动汽车行业中更为普遍,但有理由认为方形电池将会受到欢迎。

首先,棱柱形电池提供了通过减少制造步骤来降低成本的机会。它们的形式使得制造更大的电池成为可能,从而减少了需要清洁和焊接的电气连接的数量。

棱柱形电池也是磷酸铁锂 (LFP) 化学材料的理想形式,这是一种更便宜且更容易获得的材料组合。与其他化学物质不同,磷酸铁锂电池使用地球上无处不在的资源。它们不需要镍和钴等稀有且昂贵的材料,而这些材料会导致其他电池类型的成本上升。

有强烈信号表明 LFP 棱柱形电池正在出现。在亚洲,电动汽车制造商已经使用磷酸铁锂电池,这是一种棱柱形磷酸铁锂电池。特斯拉还表示,已开始在其汽车的标准续航版本中使用中国制造的棱柱形电池。

然而,LFP 的化学反应也有很大的缺点。其一,它比目前使用的其他化学品含有更少的能量,因此不能用于一级方程式电动汽车等高性能车辆。此外,电池管理系统 (BMS) 很难预测电池的充电水平。

您可以观看此视频以了解有关磷酸铁锂化学及其为何越来越受欢迎。


发布时间:2022年12月6日