Et ginn dräi Haaptzorten vunLithium-Ionen-Batterien(Li-Ion): zylindresch Zellen, prismatesch Zellen a Pouch-Zellen. An der EV-Industrie dréinen sech déi villverspriechendst Entwécklungen ëm zylindresch a prismatesch Zellen. Wärend de zylindresche Batterieformat an de leschte Joren am populärste war, suggeréieren e puer Faktoren datt prismatesch Zellen d'Iwwerhand kéinte huelen.

Wat sinnPrismatesch Zellen

Aprismatesch Zellass eng Zell, där hir Chimie an engem steife Gehäuse agespaart ass. Seng rechteckeg Form erlaabt et, verschidde Eenheeten effizient an engem Batteriemodul ze stapelen. Et gëtt zwou Zorte vu prismateschen Zellen: d'Elektrodenblieder am Gehäuse (Anode, Separator, Kathod) sinn entweder gestapelt oder gerullt a flaach gemaach.

Fir dat selwecht Volumen kënne gestapelte prismatesch Zellen méi Energie gläichzäiteg fräisetzen, wat eng besser Leeschtung bitt, während flaach prismatesch Zellen méi Energie enthalen a méi Haltbarkeet bidden.

Prismatesch Zellen ginn haaptsächlech an Energiespeichersystemer an Elektroautoen benotzt. Hir méi grouss Gréisst mécht se schlecht Kandidaten fir méi kleng Apparater wéi E-Bikes an Handyen. Dofir si se besser fir energieintensiv Uwendungen geegent.

Wat sinn zylindresch Zellen

Azylindresch Zellass eng Zell, déi an enger steifer zylinderfërmeger Dose agespaart ass. Zylindresch Zellen si kleng a ronn, soudatt se a Geräter vun alle Gréissten gestapelt kënne ginn. Am Géigesaz zu anere Batterieformater verhënnert hir Form d'Schwellung, en ongewollt Phänomen bei Batterien, wou sech Gaser am Gehäuse sammelen.

Zylindresch Zellen goufen fir d'éischt a Laptops benotzt, déi tëscht dräi an néng Zellen enthalen hunn. Si hunn duerno u Popularitéit gewonnen, wéi Tesla se a senge éischten Elektroautoen (de Roadster an de Model S) benotzt huet, déi tëscht 6.000 an 9.000 Zellen enthalen hunn.

Zylindresch Zellen ginn och an E-Bikes, medizineschen Apparater a Satellitte benotzt. Si sinn och essentiell an der Weltraumfuerschung wéinst hirer Form; aner Zellformater géife vum Atmosphärendrock deforméiert ginn. De leschte Rover, deen op de Mars geschéckt gouf, funktionéiert zum Beispill mat zylindresche Zellen. Déi héichperformant elektresch Rennautoen vun der Formel E benotzen déiselwecht Zellen wéi de Rover an hirer Batterie.

Déi Haaptunterschiede tëscht prismateschen an zylindreschen Zellen

D'Form ass net dat eenzegt, wat prismatesch an zylindresch Zellen ënnerscheet. Aner wichteg Ënnerscheeder sinn hir Gréisst, d'Zuel vun den elektresche Verbindungen an hir Leeschtung.

Gréisst

Prismatesch Zellen si vill méi grouss wéi zylindresch Zellen a enthalen dofir méi Energie pro Zell. Fir eng ongeféier Iddi vum Ënnerscheed ze ginn, kann eng eenzeg prismatesch Zell déiselwecht Quantitéit un Energie enthalen wéi 20 bis 100 zylindresch Zellen. Déi méi kleng Gréisst vun zylindresche Zellen bedeit, datt se fir Uwendungen agesat kënne ginn, déi manner Energie erfuerderen. Dofir gi se fir e méi breede Spektrum vun Uwendungen agesat.

Verbindungen

Well prismatesch Zellen méi grouss si wéi zylindresch Zellen, gi manner Zellen gebraucht fir déiselwecht Quantitéit un Energie z'erreechen. Dëst bedeit, datt Batterien, déi prismatesch Zellen benotzen, fir datselwecht Volumen manner elektresch Verbindungen hunn, déi musse geschweesst ginn. Dëst ass e groussen Avantage fir prismatesch Zellen, well et manner Méiglechkeete fir Fabrikatiounsfehler gëtt.

Kraaft

Zylindresch Zellen späichere zwar manner Energie wéi prismatesch Zellen, awer si hunn méi Leeschtung. Dëst bedeit, datt zylindresch Zellen hir Energie méi séier entluede kënnen ewéi prismatesch Zellen. De Grond dofir ass, datt si méi Verbindungen pro Ampèrestonn (Ah) hunn. Dofir si zylindresch Zellen ideal fir héich performant Uwendungen, während prismatesch Zellen ideal sinn fir d'Energieeffizienz ze optimiséieren.

Beispiller fir héichperformant Batterieanwendungen sinn d'Formel-E-Rennwagen an den Ingenuity-Helikopter um Mars. Béid erfuerderen extrem Leeschtungen an extremen Ëmfeld.

Firwat prismatesch Zellen d'Iwwerhand kéinte huelen

D'EV-Industrie entwéckelt sech séier, an et ass onsécher, ob prismatesch Zellen oder zylindresch Zellen duerchsetze wäerten. Am Moment si zylindresch Zellen méi verbreet an der EV-Industrie, awer et gëtt Grënn ze denken, datt prismatesch Zellen u Popularitéit gewannen.

Éischtens bidden prismatesch Zellen d'Méiglechkeet, d'Käschten ze senken, andeems d'Zuel vun de Fabrikatiounsschrëtt reduzéiert gëtt. Hire Format erméiglecht et, méi grouss Zellen ze produzéieren, wat d'Zuel vun den elektresche Verbindungen, déi musse gebotzt a geschweesst ginn, reduzéiert.

Prismatesch Batterien sinn och dat ideal Format fir d'Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Chemie, eng Mëschung aus Materialien, déi méi bëlleg a méi zougänglech sinn. Am Géigesaz zu anere Chemikalien benotzen LFP-Batterien Ressourcen, déi iwwerall um Planéit sinn. Si brauchen keng rar an deier Materialien wéi Néckel a Kobalt, déi d'Käschte vun aneren Zelltypen no uewe dreiwen.

Et gëtt staark Signaler, datt LFP-prismatesch Zellen am Opkomme sinn. An Asien benotzen Elektroauto-Hiersteller scho LiFePO4-Batterien, eng Zort LFP-Batterie am prismatesche Format. Tesla huet och ugekënnegt, datt et ugefaangen huet, prismatesch Batterien ze benotzen, déi a China hiergestallt ginn, fir d'Standardversioune vu senge Gefierer.

D'LFP-Chemie huet awer wichteg Nodeeler. Zum Beispill enthält se manner Energie wéi aner Chemikalien, déi am Moment benotzt ginn, a kann dofir net fir Héichleistungsgefierer wéi Formel-1-Elektroautoen benotzt ginn. Zousätzlech hunn d'Batteriemanagementsystemer (BMS) Schwieregkeeten, den Opluedungsniveau vun der Batterie virauszesoen.

Dir kënnt dëse Video kucken fir méi iwwer d'LFPChimie a firwat se u Popularitéit gewënnt.