Enrolamento da bateria de íons de lítio:
Uma bateria composta de células formadas por materiais de eletrodo de enrolamento é chamada de bateria de enrolamento. A bateria de enrolamento também é conhecida como célula ou célula de enrolamento na indústria de baterias.
Empilhamento de bateria de íons de lítio:
As baterias de energia geralmente estão disponíveis em três formas: prismáticas, bolsas e cilíndricas. Eles geralmente empregam dois processos de fabricação diferentes: enrolamento e empilhamento. A bateria de empilhamento refere-se especificamente a baterias de íons de lítio usadas em veículos elétricos que utilizam o processo de empilhamento.
A bateria empilhável opera com o mesmo princípio que as baterias tradicionais de íons de lítio usadas em veículos elétricos. Consiste em um eletrodo positivo, eletrodo negativo, separador e eletrólito, utilizando o movimento de íons de lítio para gerar eletricidade.
O que é melhor: enrolamento de bateria de íons de lítio ou empilhamento de bateria de íons de lítio?
1. Comparação da plataforma de descarga:
Enrolamento da bateria de íons de lítio: A plataforma de descarga das baterias de íons de lítio de enrolamento é ligeiramente mais baixa. Devido à maior resistência interna e maior polarização, uma parte da tensão é consumida dentro da bateria devido à polarização, resultando em uma plataforma de descarga ligeiramente menor.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: A plataforma de descarga do empilhamento de baterias de íons de lítio é mais alta. Com menor resistência interna e menor polarização, a plataforma de descarga das baterias de empilhamento será maior do que a das baterias de enrolamento e mais próxima da plataforma de descarga inerente do material.
Para muitos dispositivos que requerem uma tensão de corte mais alta durante a descarga, a plataforma de descarga mais alta deempilhamento As baterias de íons de lítio seriam a escolha preferida.
2. Comparação de densidade de capacidade:
Enrolamento da bateria de íons de lítio: A densidade de capacidade do enrolamento das baterias de íons de lítio é ligeiramente menor. Fatores como a espessura das abas, océlula cilíndrica, e as duas camadas de separador nas extremidades ocupando espaço podem resultar na não utilização total do espaço interno, levando a uma capacidade volumétrica ligeiramente menor.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: empilhamento de baterias de íons de lítio têm maior densidade de capacidade. O espaço interno da bateria é utilizado de forma mais eficiente, resultando em uma maior capacidade volumétrica em comparação com a bateria de enrolamento.
A diferença de capacidade é mais pronunciada em baterias com abas mais grossas (utilização insuficiente de espaço no lado do enrolamento) e abas mais finas (espaço ocupado pelas abas de enrolamento). No entanto, para baterias de tamanho padrão geral, a diferença existe, mas pode não ser particularmente significativa.
3. Comparação de densidade de energia:
Enrolamento da bateria de íons de lítio: A densidade de energia do enrolamento das baterias de íons de lítio é ligeiramente menor. Isso se deve à menor capacidade volumétrica e menor plataforma de descarga em comparação com as baterias empilháveis.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: empilhamento de baterias de íons de lítio têm maior densidade de energia. A plataforma de descarga mais alta e a capacidade volumétrica mais alta contribuem para uma maior densidade de energia em comparação com as baterias de enrolamento.
Em resumo, considerando tanto a plataforma de descarga quanto a densidade de capacidade, as baterias empilháveis têm uma vantagem em termos de densidade de energia.
4. Comparação de adequação de espessura:
Bateria de íon de lítio de enrolamento: as baterias de enrolamento têm uma faixa mais estreita de adequação em termos de espessura. Para baterias ultrafinas, a espessura das abas ocupa uma proporção significativa do espaço, o que pode afetar a capacidade da bateria. Para baterias ultragrossas, torna-se um desafio controlar osinuosode tiras de eletrodos excessivamente longas, e o espaço em ambos os lados da bateria não pode ser totalmente utilizado, resultando em capacidade reduzida.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: as baterias empilhadas têm uma gama mais ampla de adequação em termos de espessura. Seja para baterias ultrafinas ou ultragrossas, o processo de empilhamento pode acomodar esses requisitos.
As baterias de enrolamento não têm vantagem em termos de baterias ultrafinas ou ultragrossas. No entanto, vale a pena notar que as baterias ultrafinas não são amplamente utilizadas no momento. Para baterias ultragrossas, é possível atingir a espessura desejada empilhando e conectando duas baterias mais finas em paralelo (embora ao custo de capacidade reduzida).
5. Comparação de controle de espessura:
Enrolamento da bateria de íons de lítio: É um desafio controlar a espessura das baterias de enrolamento. Devido à estrutura interna não uniforme da célula, áreas como as abas, extremidades do separador e bordas da célula são propensas a variações de espessura, resultando em dificuldades no controle de espessura.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: O empilhamento de baterias é mais fácil de controlar em termos de espessura. A estrutura interna da bateria é consistente e a espessura das diferentes partes da bateria é correspondentemente uniforme, facilitando o controle da espessura geral.
Devido aos desafios no controle de espessura para baterias de íons de lítio de enrolamento, as considerações de design geralmente exigem deixar alguma margem na espessura, o que pode resultar em uma redução no designcapacidade da bateria.
6. Comparação de deformação de espessura:
Bateria de íon de lítio de enrolamento: As baterias de enrolamento são propensas a deformações. Devido à estrutura interna não uniforme, o grau de reação e a taxa dentro da célula durante a carga e descarga são desiguais. Portanto, para baterias de enrolamento mais grossas, existe a possibilidade de deformação após ciclos de carga ou descarga de alta taxa.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: As baterias empilhadas são menos propensas a deformações. Com uma estrutura interna uniforme e taxas de reação consistentes, mesmo as células espessas são menos propensas a se deformar.
Esta é também uma das razões pelas quais as baterias de enrolamento não são adequadas para atingir espessuras muito grandes.
7. Comparação de formas:
Enrolamento da bateria de íons de lítio: As baterias de enrolamento têm dois tipos de formato e geralmente têm a forma de prismas retangulares. Eles são limitados a esta forma específica.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: O empilhamento de baterias oferece mais flexibilidade em termos de forma. O tamanho de cada eletrodo pode ser projetado com base nas dimensões desejadas da bateria, permitindo a criação de baterias em vários formatos.
A flexibilidade no tamanho é uma vantagem clara da tecnologia de empilhamento de baterias. No entanto, no mercado atual, a demanda por baterias não retangulares parece ser relativamente baixa.
8. Comparação de aplicações adequadas:
Enrolamento de bateria de íons de lítio: As baterias de enrolamento são usadas principalmente para aplicações convencionais, onde são necessárias baterias de formato padrão.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: As baterias empilhadas são adequadas para aplicações de alta taxa, formas não padronizadas e aplicações de energia. Seu desempenho de taxa superior e a capacidade de criar baterias em vários formatos os tornam mais versáteis em termos de aplicação.
Devido à melhor capacidade de taxa e à ampla gama de opções em termos de aparência e forma, as baterias empilháveis têm uma gama mais ampla de aplicações em comparação com as baterias de enrolamento.
9. Corte:
Bateria de íon de lítio de enrolamento: Cortar baterias de enrolamento é conveniente e tem uma alta taxa de rendimento. Cada célula requer apenas um corte (máquina relativa:máquina de corte longitudinal) para os eletrodos positivo e negativo, que é relativamente simples e tem baixa probabilidade de produzir produtos defeituosos.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: O corte de baterias de empilhamento é mais complexo e tem uma taxa de rendimento mais baixa. Cada bateria consiste em várias tiras pequenas e cada tira tem quatro superfícies de corte. O processo de corte é propenso a defeitos, como cortes irregulares ou rebarbas, o que aumenta significativamente a probabilidade de produzir fragmentos de eletrodos ou rebarbas em baterias individuais.
10. Soldagem a ponto da bateria:
Enrolamento da bateria de íons de lítio: A soldagem por pontos de baterias enroladas é relativamente fácil. Cada bateria requer apenas duas soldas por pontos, o que facilita o controle da soldagem (máquina relativa:máquina de solda)processo.
Empilhamento de bateria de íons de lítio: A soldagem por pontos de empilhamento de baterias é mais propensa a pseudo-solda. Todas as tiras de eletrodo precisam ser soldadas por pontos em um único ponto, o que pode ser difícil de executar e aumenta o risco de soldas incompletas.
Controlar a pseudo-soldagem não é difícil para a produção em pequena escala. No entanto, na produção em larga escala, torna-se um desafio monitorar e abordar efetivamente a questão das soldas incompletas.
