Nan mond elektwonik pòtab, enèji renouvlab, ak konsepsyon pyès ki nan konpitè modèn k ap deplase byen vit-jounen jodi a, chwazi bon sous pouvwa a ka gen yon gwo enpak sou pèfòmans pwodwi yo.
Pou enjenyè, devlopè pwodwi, ak achtè biznis, laLi polymère batri vs ityòm ion batridesizyon anjeneral vini desann nan kèk kesyon pratik: Konbyen enèji ou bezwen? Konbyen espas ou genyen? Konbyen kouran pwodwi a tire? Ak konbyen tan batri a bezwen dire?
Tou de teknoloji yo fè pati fanmi batri ityòm rechargeable. Men, yo diferan nan konstriksyon selil, anbalaj, fabrikasyon, konsepsyon mekanik, ak pèfòmans reyèl nan lemonn-.
Nan gid sa a, nou konpare estrikti debaz yo, karakteristik pèfòmans yo, konsiderasyon sekirite, ak aplikasyon tipik yo. Objektif la se ede w chwazi dwa asolisyon batri koutimpou pwodwi ou a, ak enfòmasyon jeni nan Blumoti Battery.
Konprann Achitekti debaz la: Li-Ion vs LiPo
Pou konprann diferans ki genyen ant abatri ityòm-polymère, yo rele souvan yonLiPo batrioswaLi-poly batri, ak yon estandabatri ityòm-ion, ke yo rele tou yonBatri Li-ionoswaselil ityòm ion, li ede kòmanse ak sa ki andedan selil la.[1]
Batri ityòm-Ion
Batri tradisyonèl silendrik ityòm-ion, ki gen ladan selil komen 18650 ak 21700, anjeneral sèvi ak yon elektwolit likid ki fèt ak sèl ityòm tankou LiPF₆ ki fonn nan solvang kabonat òganik.[1]
Elektwolit la pote iyon ityòm ant katod la ak anod pandan chaj ak egzeyat.
Selil sa yo nòmalman loje nan yon patiraj metal rijid. Selil silendrik yo anjeneral itilize asye oswa nikèl-plake asye, pandan ke anpil konsepsyon prismatik itilize aliminyòm oswa yon lòt lojman metal rijid.[2]
Boîtier rijid la bay pwoteksyon mekanik, ede jere presyon entèn yo, epi sipòte fabrikasyon estanda ki gen gwo -volim.[2]
Dekouvri plis batri ityòm-silendrik sou sitwèb Blumoti:
https://www.blumoti-battery.com/cylindrical-lityòm-batri
A ityòm ion polymère batritipikman sèvi ak yon polymère-separasyon / sistèm elektwolit ki baze sou epi li souvan pake nan yon sak aliminyòm ki lejè laminated.[1][2]
Tou depan de konsepsyon selil espesifik la, elektwolit la ka jèl-tankou, polymère-sipòte, oswa genyen elektwolit likid ki imobilize nan estrikti separasyon an.[1]
Paske selil la pa mande pou yon gwo bwat asye rijid, manifaktirè yo gen plis fleksibilite nan dimansyon batri.
Se poutèt saselil sak, pil pouch polymère, epibatri polymère ityòm mensyo lajman itilize nan aplikasyon kote epesè, pwa, oswa dimansyon koutim enpòtan.[2]
Dekouvri plis batri ityòm-silendrik sou sitwèb Blumoti:
https://www.blumoti-battery.com/lithium-battery-cell/
Rezime diferans kle estriktirèl ak anpirik
|
Paramèt kle |
Batri ityòm-Ion (Li-Ion) |
Lityòm Polymère batri (LiPo) |
Referans syantifik / anpirik |
|
Kalite elektwolit |
Elektwolit likid |
Polymère -sipòte, jèl-, oswa sistèm elektwolit ki gen rapò |
[1] |
|
Anvlòp / Anvlòp |
Anvlòp metal rijid, tipikman silendrik oswa prismatik |
Étui aliminyòm laminated fleksib |
[2] |
|
Fòm Faktè Fleksibilite |
Sitou estanda fòm ak dimansyon |
Opsyon batri ultra-mens ak koutim-ki gen fòm |
[2][3] |
|
Dansite enèji gravimetrik |
Souvan alantou 150-250 Wh / kg, tou depann de chimi ak konsepsyon |
Souvan alantou 100-265 Wh / kg, tou depann de chimi ak konsepsyon |
[4] |
|
Pousantaj egzeyat (C-Tou) |
Depann sou konsepsyon selilè; anpil selil estanda yo optimize pou egzeyat modere kontinyèl |
Selil espesyalize gwo -pouvwa ka sipòte 30C oswa pi wo |
[5] |
|
Sik lavi lonjevite |
Referans komen yo ka rive nan 500-1,000 sik nan kondisyon kontwole |
Referans komen pous-selil yo ka tonbe nan ranje 300-500-sik, tou depann de konsepsyon ak itilizasyon |
[6] |
|
Konpòtman flit / anfle |
Anvlòp rijid gen elektwolit ak gaz entèn jiskaske vantilasyon oswa echèk |
Ekspansyon sak fè jenerasyon gaz ak anfle pi fasil yo obsève |
[7] |
Nimewo ki anwo yo ta dwe trete kòm chenn jeni jeneral, pa espesifikasyon inivèsèl.
Chimi selilè, konsepsyon elektwòd, vòltaj chaj, tanperati, pwofondè egzeyat, anviwònman BMS, ak bon jan kalite fabrikasyon ka tout gen yon gwo enpak sou pèfòmans aktyèl la.[4][6]
Analiz pèfòmans detaye: Li Polymère vs Lityòm Ion
Lè w ap chwazi yon pake batri pou pwodiksyon komèsyal, plizyè faktè jeni bezwen evalye.
- Dansite enèji gravimetrik, ki mezire an Wh/kg, di w konbyen enèji yon batri estoke parapò ak pwa li.
- Dansite enèji volumetrik, ki mezire an Wh/L, di w konbyen enèji li estoke parapò ak volim fizik.[4]
Tradisyonèl rijid -selil ityòm-iyon pil fè trè byen lè pwodwi a ka akomode estanda silendrik oswa prismatik selil yo.
Selil silendrik modèn ki gen gwo -enèji kapab reyalize dansite enèji volumetrik nivo selil-fò. Sa fè yo yon bon anfòm pou aplikasyon pou kote maksimòm ki estoke enèji ak estanda konstriksyon pake pwoblèm.[4]
Batri ityòm polymère ofri yon avantaj diferan.
Lè w retire gwo bwat asye deyò a epi evite espas ki pa itilize a ki te kreye lè selil wonn yo mete andedan lojman rektangilè,selil polymère ityòm menska fè pi byen sèvi ak espas ki disponib nan pwodwi elektwonik mens.[2][4]
Sa a vin espesyalman enpòtan nan desen aparèy anba-5 mm.
Pou yon smartwatch, aparèy pou mete medikal, tracker kontra enfòmèl ant, oswa aparèy konsomatè ultra-, pi bon batri a se souvan pa selil ki gen pi gwo Wh/kg teyorik la.
Li se batri a ki sèvi ak anvlòp pwodwi ki disponib pi efikas.
Si pwodwi ou a bezwen livrezon enèji rapid, pousantaj maksimòm C-dechaj la vin kritik.
Sa a se espesyalman enpòtan pou motè elektrik, dron, dron, aparèy RC, robotics, ak lòt aplikasyon pou gwo -pwodiksyon.[5]
A gwo pousantaj egzeyat polymère batrika fèt ak pi gwo onglet aktyèl -koleksyon, estrikti elektwòd optimize, ak chemen aktyèl ki ba-rezistans.
Karakteristik sa yo ede diminye enpedans entèn ak sag vòltaj anba chaj lou.[3][5]
Batri espesyalize gwo -LiPo pouvwa yo ka sipòte pousantaj dechaj kontinyèl nan 30C oswa pi wo, tou depann de chimi selil, konstriksyon elektwòd, kondisyon tèmik, ak espesifikasyon manifakti.[5]
Sa a se youn nan rezon ki fè pil LiPo yo lajman itilize nan dron ak aplikasyon RC.
Selil estanda silendrik Li-ion yo, nan lòt men an, souvan se yon chwa ekselan pou livrezon pouvwa fiks ak tan exécution.
Li enpòtan sonje ke fòma selil la pou kont li pa detèmine kapasite egzeyat.
Yon selil ityòm silendrik ki gen gwo pouvwa -iyon- ka depase yon selil ki konsantre sou enèji-. Menm jan an tou, yon objektif -bati gwo-C-batri LiPo ka bay plis kouran pase yon selil silendrik estanda.
Toujou konpare aktyèl kontinyèl aktyèl la, aktyèl batman kè, rezistans entèn, sag vòltaj, ak done tèmik pou selil espesifik la.
Yon kesyon komen se:
Èske pil ityòm-polymère chaje pi vit pase pil ityòm-ion?
Pa nesesèman.
Vitès chaje depann sou chimi selil, konsepsyon elektwòd, rezistans entèn, tanperati, ak limit chaj rekòmande manifakti a.[3][5]
Gen kèk batri LiPo ki fèt pou aplikasyon pou gwo -drenaj ki sèvi ak elektwòd optimize ak estrikti ki ba-rezistans ki pèmèt pi gwo pousantaj C-chaj.
Tou depan de konsepsyon espesifik la, sèten selil ki gen gwo -pèfòmans ka sipòte chaj rapid nan 2C oswa pi wo.[5]
Men, sa pa vle di chak batri LiPo ka chaje rapid-san sekirite.
Tou de batri Li-ion ak LiPo nòmalman mande pou yon kontwoleCC/CV - Kouran Konstan / Voltage Konstanpwosesis chaje.
Yo bezwen tou vòltaj chaje kòrèk la ak limit aktyèl yo.
Pou pake batri komèsyal, yon byen fètsistèm jesyon batri (BMS)se egalman enpòtan.
Chaje deyò limit espesifik manifakti selil la ka akselere degradasyon ak ogmante risk sekirite.
Anjeneral, lavi sèvis batri a evalye dapre kantite sik chaj-dechaj batri a kapab konplete anvan kapasite li tonbe anba yon papòt defini.
Yon referans komen se80% Eta Sante, oswa 80% SOH.[6]
-
Lityòm-Lonjevite Selil Ion
Anba kondisyon kontwole, pil estanda ityòm-yon silendrik yo souvan asosye ak lavi sik-apeprè 500-1,000 sik anvan yo rive nan anviwon 80% nan kapasite inisyal la.[6]
Konstriksyon rijid mekanik kapab tou bay sipò fizik solid pou asanble elektwòd entèn la.
-
Lityòm -Lonjevite selil Polymère
Anpil pil mou ityòm polymère yo klase souvan nan seri 300-500-sik nan kondisyon tès tipik yo.[6]
Selil sak yo ka fè eksperyans chanjman dimansyon ak jenerasyon gaz pandan y ap laj. Sipò mekanik, jesyon tèmik, vòltaj chaj, tanperati fonksyònman, ak pwofondè egzeyat yo tout ka afekte pèfòmans alontèm-.[6][7]
Nimewo sa yo pa ta dwe trete kòm yon règ fiks.
Yon selil ki byen -poche ki fonksyone nan kondisyon ki twò grav yo ka dire plis pase yon selil silendrik ki mal jere.
Pou seleksyon jeni, toujou konpare done sik-lavi anba menm pousantaj chaj, pousantaj egzeyat, tanperati, pwofondè egzeyat, ak fen-de-kritè lavi yo.
Des sekirite, estabilite tèmik, ak Sètifikasyon
Sekirite batri a depann de plis pase si yon selil gen etikèt Li-ion oswa LiPo.
Validasyon sekirite jeneralman enplike tès elektrik, tèmik ak mekanik. Tou depan de aplikasyon an ak mache, kondisyon ki enpòtan yo ka gen ladan estanda tankouUL 1642epiIEC 62133-2, pandan ke pil ityòm ki fèt pou transpò yo sijè a aplikab laUN 38.3egzijans tès yo.[7][8]
-
Tèmik Runaway & Surchof Mekanik
Lityòm-yon batri tèmik ki evolye enplike yon seri reyaksyon chalè -generasyon andedan selil la.
Kòm tanperati entèn monte, laEntèfaz elektwolit solid (SEI)ka kòmanse degrade. Lòt reyaksyon ki enplike elektwolit la, séparateur, elektwòd, ak lòt eleman selil yo ka swiv.[7]
Degradasyon SEI souvan asosye ak tanperati ki kòmanse apeprè nan ranje 80 degre -120 degre, byenke tanperati egzak aparisyon an depann de chimi, eta chaj, ak konstriksyon selil.[7]
Konpòtman are séparateur ka rive nan pi wo tanperati, souvan anviwon 130 degre pou sèten sistèm séparateur.[7]
Si jenerasyon chalè a vin pi vit pase dissipation chalè, pwosesis la ka vin pwòp tèt ou-sousi.
Nan selil rijid silendrik, gaz ki pwodui pandan abi grav oswa echèk entèn yo ogmante presyon andedan patiraj metal la.
Se poutèt sa bon jan kalite selil silendrik yo souvan itilize aparèy sekirite enjenyè tankou vantilasyon, mekanis fèmen, oswa aparèy aktyèl -entèwonp.[2][7]
-
Batri anfle vs flit
Pouch-batri LiPo fòma yo konpòte yo yon fason diferan.
Gaz ki te pwodwi pa dekonpozisyon elektwolit oswa lòt reyaksyon degradasyon ka lakòz sak laminated la elaji.[7]
Sa kreye abityebatri polymère anflekondisyon.
Paske sak la fleksib, anfle souvan pi fasil pou wè pase akimilasyon presyon entèn andedan yon selil rijid silendrik.
Yo ta dwe trete anfle vizib kòm yon siy avètisman.
Yon batri anfle, twou, koule, oswa anòmal cho ta dwe retire nan sèvis epi okipe dapre enstriksyon sekirite manifakti a.
Pandan ke konstriksyon sak ka diminye risk ki asosye ak flit elektwolit gratis -ak koule pandan operasyon nòmal, yon batri LiPo ka toujou koule si sak la twou, chire, kraze, oswa otreman domaje.[1][7]
-
BMS Pwoteksyon Entegrasyon
Pake batri OEM devlope pa Blumoti Battery ka entegre pwoteksyon BMS milti-kouch ki baze sou kondisyon elektrik aplikasyon an.
Fonksyon pwoteksyon tipik yo enkli:
- Pwoteksyon sou-tanperati
- Pwoteksyon twòp chaj
- Pwoteksyon sou-dechaj
- Plis pase -pwoteksyon aktyèl la
- Pwoteksyon kout-sikwi
- Ekilib selilè kote sa nesesè
Pou konfòmite, li enpòtan separe fonksyonalite BMS ak kondisyon sètifikasyon ak transpò.
UN 38.3kouvri tès kalifikasyon konsepsyon pou selil ityòm ak pil ki fèt pou transpò.[8]
IEC 62133-2presize kondisyon sekirite ak tès pou selil ityòm segondè sele pòtab ak pil ki gen elektwolit ki pa-asid.[8]
UL 1642se yon estanda sekirite lajman itilize pou selil ityòm.[8]
Chemen sètifikasyon egzak la depann de konsepsyon batri a, pwodwi fini, mache sib, ak aplikasyon an.
Aplikasyon sib: Chwazi solisyon an dwa
Lè yo chwazi Lityòm Polymère (LiPo)
Ultra-Ektwonik mens ak pou mete yo
Batri ityòm polymère yo se yon opsyon solid pou smartwatch, trackers sante, aparèy medikal, ak lòt pwodwi kote epesè ak fòm faktè enpòtan.
Konstriksyon sak yo pèmèt manifaktirè yo devlope dimansyon selil mens ak Customized ki ta difisil pou reyalize ak selil silendrik estanda.[2][3]
Drones, UAVs, ak aparèy RC
Batri LiPo yo lajman itilize nan platfòm ayeryen ak RC paske aplikasyon sa yo souvan mande pou yon gwo pouvwa -a-rapò pwa ak gwo kouran pik egzeyat.[5]
Batri LiPo espesyalize ki gen gwo -dechaj ka sipòte pousantaj egzeyat ki pi wo a 30C lè yo byen fèt pou operasyon gwo-pouvwa.[5]
Slim Konsomatè Materyèl
Smartphone, tablèt, elektwonik pòtatif, ak lòt aparèy mens benefisye de selil plastwon ki ka itilize espas rektangilè plat avèk efikasite.
Sa a bay enjenyè mekanik ak konsèpteur endistriyèl plis libète lè w ap travay alantou ekspozisyon, PCB, kamera, detèktè, ak lòt konpozan entèn yo.
Lè pou w chwazi ityòm-Ion (Li-Ion)
Sistèm Depo Enèji (ESS) & Pouvwa Sovgad
Selil ityòm-ion yo lajman itilize nansistèm depo enèji (ESS)ak aplikasyon pou sekou-pou pouvwa paske fòma selil ofisyèl yo ka sipòte fabrikasyon évolutive, chèn ekipman ki gen matirite, ak achitekti pake previzib.[4][6]
Nan pi gwo pwojè ESS, chimi selil, jesyon tèmik, pri nivo-sistem, sekirite, ak lavi sik yo anjeneral pi enpòtan pase etikèt LiPo-kont-Li-yon senp.
Machin elektrik (EVs) & E-Mobilite
Fòma silendrik estanda tankou18650, 21700, ak pi gwo -fòma selil silendrikyo lajman ki itilize nan aplikasyon pou mobilite elektrik.
Jeyometri ofisyèl yo sipòte fabrikasyon otomatik ak asanble pake repete.[2][4]
Sak ak selil prismatik ityòm-yon yo lajman itilize nan platfòm EV, kidonk fòma selil yo ta dwe chwazi dapre achitekti sistèm batri an jeneral-.
Zouti pouvwa ak ekipman endistriyèl
Zouti pouvwa ak ekipman endistriyèl bezwen fò rezistans mekanik ak gwo kapasite aktyèl.
Selil rijid silendrik ityòm-ion yo byen adapte nan anviwònman sa yo paske kav metal la bay pwoteksyon mekanik kont chòk ak vibrasyon.[2]
Selil silendrik ki gen gwo pouvwa -yo kapab tou bay yon gwo kouran dechaj, se poutèt sa yo rete komen nan zouti elektrik pwofesyonèl yo.
Poukisa kreye patenarya ak Blumoti Battery pou Custom Battery OEM / ODM?
Kit pwodwi ou bezwen yongwo -kapasite batri ityòm ionoswa yonrepòtaj-selil polymère ityòm mens ki fèt, batri a gen pou anfòm plis pase yon sib kapasite.
Li bezwen tou matche ak kondisyon elektrik, mekanik, tèmik, sekirite ak pwodiksyon pwodwi a.
Blumoti Battery baykoutim batri OEM ak ODM sèvis fabrikasyonpou aplikasyon komèsyal ak endistriyèl.
Faktè fòm Custom
Blumoti sipòte dimansyon batri pwepare, gwosè sak, layout pake, pozisyon fil, opsyon konektè, ak konfigirasyon vòltaj.
Sa a bay ekip pwodwi plis fleksibilite lè yo travay ak espas entèn ki sere oswa etranj.
Entegre BMS Jeni
Pake batri koutim yo ka fèt ak fonksyon pwoteksyon BMS ki baze sou kondisyon fonksyònman aktyèl aparèy la.
Sa yo ka gen ladan twòp chaj, twòp-dechaj, sou-kouran, kout-sikwi, tanperati, ak selil-balanse pwoteksyon.
Kote sa aplikab, devlopman batri ka pran tou tès ki enpòtan ak kondisyon konfòmite tankouUN 38.3, IEC 62133-2, ak estanda ULan kont.[8]
Optimize Pri Efikasite
Pri batri se pa sèlman sou pri selilè.
Pake achitekti, materyèl, konsepsyon BMS, soude, asanble, tès, sètifikasyon, ak volim pwodiksyon tout afekte pri final la.
Yon konsepsyon batri évolutive ede diminye konpleksite nesesè pandan w ap kenbe pèfòmans ki nesesè yo ak objektif sekirite yo.
Kontakte Blumoti Battery jodi a pou diskite sou aplikasyon w lan ak ekip jeni nou an epi mande yon solisyon pouvwa koutim pou pwochen pwojè pyès ki nan konpitè ou.
https://www.blumoti-battery.com/contact-nou
Referans ak Sous Otorite
[1] Tarascon, JM, & Armand, M.
"Pwoblèm ak defi fè fas a batri ityòm rechargeable."Lanati, Vol. 414, pp. 359–367, 2001.
Itilize pou: baz elektwolit ityòm-ion, sistèm elektwolit polymère, chimi batri ityòm, ak achitekti elektwochimik jeneral.
[2] Battery University / Cadex Elektwonik.
Resous teknik seri BU-ki kouvri fòma selil ityòm-ion, selil silendrik, selil prismatik, selil sak, konstriksyon batri, ak mekanis sekirite.
Itilize pou: bwat metal rijid kont konstriksyon sak, diferans ki genyen fòm-faktè, karakteristik mekanik, ak konparezon fòma-selil.
[3] Chen, M., & Rincon-Mora, GA
"Modèl Batri Elektrik egzat Kapab Predi Runtime ak Pèfòmans I-V."Tranzaksyon IEEE sou konvèsyon enèji, Vol. 21, Non. 2, pp. 504–511, 2006.
Itilize pou: konpòtman batri elektrik, konsiderasyon rezistans entèn/enpedans, repons vòltaj, ak modèl pèfòmans batri.
[4] Depatman Enèji Ameriken (DOE), Biwo Teknoloji Veyikil.
Rapò R&D batri, objektif pèfòmans batri EV, resous manyèl tès batri yo, ak piblikasyon R&D nan depo enèji.
Itilize pou: gravimetrik ak volim enèji-dansite referans, pèfòmans batri EV, ak gwo -echèl ityòm-iyon enèji-aplikasyon depo.
[5] Scrosati, B., & Garche, J.
"Pil ityòm: estati, kandida ak avni."Journal of Power Sources, Vol. 195, Non. 9, pp. 2419–2430, 2010.
Itilize pou: pèfòmans pouvwa batri ityòm, egzeyat-konsiderasyon pousantaj, sinetik chaj, ak devlopman gwo-batri ityòm.
[6] NASA Aerospace Battery Atelye Rapò ak Battery Aging Research.
NASA batri-materyèl atelye ak rechèch ityòm-ion aje, sik-lavi, ak degradasyon.
Itilize pou: sik-referans lavi, Eta Sante (SOH), faktè degradasyon, ak konparezon konpòtman selil ityòm-ion anba sikilasyon.
[7] Finegan, DP, et al.
"Nan-operando High-Tomografi Vitès Lityòm-Ion Batri Pandan Thermal Runaway."Kominikasyon Lanati, Vol. 6, Atik 6924, 2015; ansanm ak rechèch ki gen rapò ak NREL ityòm-ion batri sekirite.
Itilize pou: mekanis tèmik runaway, echèk estriktirèl entèn, jenerasyon chalè, evolisyon gaz, ak konpòtman sekirite batri.
[8] Komisyon Elektwoteknik Entènasyonal (IEC), UL Solutions, ak Komisyon Ekonomik Nasyonzini pou Ewòp (UNECE).
IEC 62133-2: Kondisyon sekirite pou selil ityòm segondè sele pòtab ak pil; UL 1642: Creole pou batri ityòm; Manyèl Egzamen ak Kritè Nasyonzini, Pati III, Souseksyon 38.3.
Itilize pou: kondisyon sekirite selil ityòm-, tès sekirite, ak konsepsyon transpò batri ityòm-tès kalifikasyon.
