السمات الرئيسية لبطاريات الليثيوم الأسطوانية والمنشورية والبوليمرية
تشير بطاريات الليثيوم الدائرية إلى بطاريات الليثيوم الأسطوانية. كانت أول بطارية ليثيوم أسطوانية هي بطارية الليثيوم 18650 التي اخترعتها شركة SONY اليابانية في عام 1992. نظرًا لأن بطارية الليثيوم الأسطوانية 18650 لها تاريخ طويل، فإن معدل اختراق السوق مرتفع جدًا. تستخدم بطاريات الليثيوم الأسطوانية عملية لف ناضجة إلى حد ما، مع درجة عالية من الأتمتة وجودة المنتج المستقرة والتكلفة المنخفضة نسبيًا. هناك أنواع عديدة من بطاريات الليثيوم الأسطوانية، مثل الشائعة 14650، 17490، 18650، 21700، 26650 وغيرها.
تشير بطاريات الليثيوم المنشورية عادةً إلى بطاريات المنشورية المصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ. مع ظهور بطاريات طاقة السيارات في السنوات الأخيرة، أصبح التناقض بين نطاق السيارة وسعة البطارية بارزًا بشكل متزايد. يستخدم العديد من مصنعي بطاريات الطاقة بشكل أساسي بطاريات الألومنيوم المنشورية ذات كثافة طاقة البطارية الأعلى. نظرًا لأن هيكل البطاريات المنشورية بسيط نسبيًا، على عكس البطاريات الأسطوانية التي تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة كغلاف وملحقات مثل صمامات الأمان المقاومة للانفجار، فإن الملحقات الإجمالية خفيفة ولها كثافة طاقة عالية نسبيًا. البطاريات المنشورية لها عمليتان مختلفتان: اللف والتصفيح.
بطاريات الليثيوم البوليمر هي بطاريات مربعة تستخدم إلكتروليتات بوليمر غروانية أو صلبة. عمليات التصنيع الخاصة بهم متشابهة جدًا. حاليًا، تنتمي معظم البطاريات الناعمة الموجودة في السوق إلى بطاريات البوليمر. تُستخدم بطاريات الليثيوم البوليمر في الغالب في منتجات 3C المتطورة مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية. نظرًا لأن إلكتروليتات البوليمر يتم تصنيعها بشكل مصطنع، فإن التكلفة مرتفعة نسبيًا. في الوقت الحالي، لا توجد ميزة من حيث التكلفة في بطاريات الطاقة. علاوة على ذلك، فإن بطاريات البوليمر معرضة للخطر لأنها لا تحتوي على غلاف صلب للحماية، لذلك يجب اتخاذ تدابير السلامة المناسبة عند استخدامها.
تحتاج ثلاث بطاريات مختلفة إلى المرور بسلسلة من الخطوات أثناء عملية الإنتاج. فيما يلي بعض المعدات الأساسية:
المعدات الأمامية (تصنيع القطب الكهربائي)
خلاط فراغ المختبر: يستخدم لخلط مواد البطارية ذات الحالة الصلبة الإيجابية والسلبية وإضافة المذيبات وتقليبها في الملاط.
آلة طلاء البطارية: قم بتغطية الملاط المقلب بالتساوي على رقائق النحاس أو مجمع تيار رقائق الألومنيوم، وهو المعدات الأكثر أهمية في العملية الأمامية.
آلة الضغط الأسطوانية للبطارية: قم بضغط مادة القطب المطلي لتحقيق السماكة والكثافة المثالية.
آلة القطع بالقالب: قطع مادة القطب المضغوط إلى الحجم المطلوب.
معدات المرحلة المتوسطة (تخليق الخلايا)
آلة لف البطارية أو آلة تكديس البطارية: قم بلف أو تكديس الصفائح الموجبة والسالبة مع الحجاب الحاجز لتشكيل خلية غير نشطة.
ماكينة لحام نقطي بالبطارية: يستخدم في لحام أذني عمود الخلية لضمان توصيل الخلية.
الحاقن الرقمي للإلكتروليت: يحقن الإلكتروليت في الخلية، وهو المعدات الأساسية لعملية المرحلة المتوسطة.
بطارية ليثيوم أسطوانية
المزايا:
• اتساق فردي جيد، عملية إنتاج ناضجة، درجة عالية من الأتمتة، جودة منتج مستقرة، وتكلفة منخفضة نسبيًا.
• مقاومة الضغط العالي، آمنة وليس من السهل أن تنفجر، كثافة طاقة عالية، مقاومة منخفضة.
• سيناريوهات التطبيق الغنية، ومساحة سطح محددة كبيرة، وتأثير جيد لتبديد الحرارة.
• البطاريات الأسطوانية هي بطاريات محكمة الغلق بشكل عام، ولا توجد مشكلة في الصيانة أثناء الاستخدام.
• يتمتع غلاف البطارية بخصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة للضغط العالي، ولا يوجد به أي انتفاخ أو تمدد.
بطارية الليثيوم المنشورية
المزايا:
• موثوقية تعبئة عالية، وكفاءة عالية في استخدام الطاقة للنظام، ووزن خفيف نسبيًا، وكثافة طاقة عالية.
• الهيكل بسيط نسبيا، والتوسع مناسب نسبيا، وقدرة الخلية الواحدة كبيرة، والاستقرار جيد نسبيا.
• المقاومة الداخلية منخفضة، ويمكن تفريغها بشكل مستمر مع تيار كبير.
• غلاف العبوة مصنوع في الغالب من سبائك الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ، والذي يتمتع بثبات جيد ولا يتلف بسهولة بسبب التأثيرات الخارجية.
بطارية ليثيوم بوليمر
المزايا:
• أداء جيد للسلامة، في الأساس لا يوجد انفجار، على الأكثر انتفاخ، عندما يحدث الانتفاخ، تكون الخصائص واضحة، ومن السهل اتخاذ التدابير في الوقت المناسب.
• خفيفة الوزن، وزن بطاريات البوليمر أخف بنسبة 40% من وزن بطاريات الليثيوم ذات الغلاف الفولاذي بنفس السعة، وأخف بنسبة 20% من وزن بطاريات الليثيوم ذات الغلاف الفولاذي.
• سعة كبيرة، سعة بطاريات البوليمر أعلى بنسبة 10-15% من قدرة البطاريات ذات الغلاف الفولاذي بنفس المواصفات والأحجام، وأعلى بنسبة 5-10% من قدرة البطاريات ذات الغلاف الألومنيوم.
• مقاومة داخلية منخفضة، المقاومة الداخلية لبطاريات البوليمر أصغر من مقاومة بطاريات الليثيوم، مما يقلل بشكل كبير من الاستهلاك الذاتي للبطاريات.
• تصميم وتخطيط مرن، يمكن ثني بطاريات البوليمر وتشويهها حسب الحاجة، وهي مناسبة للمنتجات ذات التصميم المرن.
يلخص ما ورد أعلاه الخصائص الرئيسية للأنواع الثلاثة من بطاريات الليثيوم، ولكل منها سيناريوهات ومزايا تطبيقية محددة. تتمتع بطاريات الليثيوم الأسطوانية بمزايا في مجالات معينة بسبب تقنيتها الناضجة واتساقها العالي. تُفضل بطاريات الليثيوم المنشورية في مجالات مثل السيارات الكهربائية نظرًا لكثافة الطاقة العالية وهيكلها البسيط، بينما تُستخدم بطاريات الليثيوم البوليمر على نطاق واسع في مجالات مثل الإلكترونيات الاستهلاكية نظرًا لكثافة الطاقة العالية ومرونة التصميم.
تعد بطارية الليثيوم PACK جزءًا لا غنى عنه في تصنيع بطاريات الليثيوم. سواء كانت بطاريات الليثيوم الأسطوانية أو بطاريات الليثيوم المنشورية أو البوليمرية، يمكن تجميعها مع خلايا البطارية ولوحات الحماية والدوائر والمكونات الأخرى من خلال عملية PACK لتشكيل منتج بطارية ليثيوم كامل، مما يضمن السلامة والموثوقية واستقرار الأداء. بطاريات الليثيوم. في عملية الإنتاج، يتم استخدام سلسلة من معدات الاختبار مثل CCD Tester واختبار BMSهناك حاجة أيضًا لضمان تطبيق الحزم.
