鉅大LARGE | 點擊量:1630次 | 2021年08月30日
太陽能路燈的儲能鋰電池哪種好?
一、圓柱卷繞式
也就是圓柱形電池,這是一種古典的電池構型,單體緊要由正負極,隔膜,正極負極集電極,安全閥,過流保護裝置,絕緣件和殼體共同組成,其中殼體早期鋼殼較多,今朝也有很多以鋁殼為原材料。
按尺寸來分,今朝這種電池緊要有18650、14650、21700等幾種型號,在這其中,18650又是最常見的,也是技術最為成熟的一種。
優(yōu)點:圓柱電池發(fā)展的歷史最好,標準化程度很高,容易在行業(yè)內實現統一標準,圓柱電芯加工的自動化水平比其他幾種電池要高,這就保證了圓柱電池加工的高效率,單體的一致性,從另外一方面來說,也降低了加工成本。
另外就是圓柱電池單體自身力學性能比較好,與其他兩種電池相比,在相近的尺寸下,可以表現出最高的彎曲強度。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
劣勢:作為太陽能路燈要的蓄電池,不是一個單體電池就可以的,往往要組成電池包來工作,圓柱外形對空間的利用率低,徑向導熱差會導致溫度分布問題,在這樣的環(huán)境下,大量電芯特性異化的概率會上升。
另外就是今朝很多圓柱電池都是以鋼殼作為殼體的,組成電池包的時候,重量也會更重,而且能量密度的上升的空間也很小。
二、方形卷繞式
這種電池單體緊要由頂蓋,殼體,正極板、負極板、隔膜組成的疊片或者卷繞,絕緣件,安全組件等共同組成,內設計有有針刺安全保護裝置(NSD)和過充安全保護裝置(OSD),殼體早期一般也是以鋼殼為主,今朝鋁殼已成為主流。
優(yōu)點:方形電池封裝可靠度高,對空間的利用率更高;系統能量效率高,相近尺寸下,重量也要比圓柱電池,而能量密度又要更高;結構較為簡單,擴容相對來說也比較方便,若是想要通過提高單體容量來提高能量密度,這種電池比較適宜。
單體容量大,系統構成相對來說就比較簡單,使得對單體的逐一監(jiān)控成為可能,加上NSD和OSD的設計,用起來更為安全放心,此外,相對簡單的系統構成,讓其穩(wěn)定性表現的也更為良好。
劣勢:這種電池可以依據詳盡要來定制化加工(緊要指尺寸方面),所以在市場上方形電池的型號都是不統一的,這種不統一也就造成了工藝很難統一的局面,做出來的電池的質量參差不齊。
在加工自動化水平方面也不高,單體差異性較大,組成電池包使用,可能會存在電池包壽命遠低于單體壽命的問題。
三、方形層疊式
也就是我們常說到的軟包電池,這種電池的基本結構和上述2種電池類似,由正負極、隔膜、絕緣材料、正負極極耳和殼體,不過與卷繞式是由單片的正、負極片卷繞成形不同,層疊式電池是由多層極片層疊而成的。
其中,殼體緊要是鋁塑膜。這種材料結構最外層是尼龍層,中間是鋁箔,內層為熱封層,每層之間以粘結劑粘合,這種材料具有良好的延展性、柔韌性和機械強度,在阻隔性,熱封性能方面也表現得十分優(yōu)異,還很耐電解液及強酸腐蝕。
優(yōu)點
軟包電池采用了重疊的制造方式,所以體積更加纖薄,能量密度最高,厚度也比較薄,一般不會超過1cm,在散熱性能方面要比其他兩款優(yōu)異,而且相同容量的情況下,軟包電池要比鋼殼鋰離子電池要輕40%左右,比鋁殼電池輕20%,
極片也很多,每片極片均有凸緣與極耳焊接在一起,極板上的電流密度分布平均性好,充放電過程中,熱量分布平均,而且它是薄片式的設計,很容易組成模塊和電池包,有關空間的利用率也很高,在尺寸變化方面也很靈活,形狀也不只限于方形,能很好的適應不同的空間。
劣勢
軟包電池的殼體強度比不上用鋁殼或是鋼殼作殼體的其他兩款電池,對成組技術的依靠性很強,而且長期使用下來的話,鋁塑膜封裝的可靠性比較難保證,電池體比較軟,極片間的接觸阻抗可能會較大,需在模塊層次或電池包層次加以處理,這就又新增了技術難度。
和方形電池相同,雖然在尺寸上比較靈活可以適應不同的空間,但同時在工藝的標準化上比較難統一,所以做出的質量也較為參差不齊。
電池的一致性也較差,倘若電池在絕熱或者高溫等熱傳遞不充足的內部環(huán)境中運行,會導致電池溫度將會顯著上升,從而導致電池包內部形成熱點,有安全隱患。
簡單說來
1)圓柱形電池(圓柱卷繞式),一般采用鋼殼,也有鋁殼。工藝比較成熟,小尺寸,成組靈活,成本低,工藝成熟,一致性好;成組后散熱不好設計,重量重,比能量低。
2)方形電池(方形卷繞式),早期鋼殼居多,今朝鋁殼居多。散熱好,成組容易設計,可靠性好,安全性高,含防爆閥,高硬度;成本高,型號多,工藝水平難統一,是主流的技術路線之一。
3)軟包電池(方形層疊式),鋁塑膜作為外包裝,尺寸變化比較靈活,比能量高,重量輕,內阻比較??;機械強度比較差,封口工藝難,成組結構復雜,散熱不好設計,無防爆裝置,易漏液,一致性差,成本高。
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