أصبحت بطاريات الليثيوم أيون العمود الفقري لحلول تخزين الطاقة الحديثة ، حيث تعمل على تشغيل كل شيء من الأجهزة المحمولة إلى السيارات الكهربائية. تأتي هذه البطاريات بأشكال وأشكال مختلفة ، مع بطاريات ليثيوم مربعة تبرز كخيار شائع وشائع لمجموعة واسعة من التطبيقات. الخصائص الهيكلية والمزايا والعيوب لبطاريات الليثيوم المربعة تجعلها موضوعا مثيرا للاهتمام للاستكشاف.

أنواع بطاريات الليثيوم أيون

على أساس الشكل

تنقسم بطاريات الليثيوم أيون حسب شكلها إلى بطاريات ليثيوم مربعة (مثل خلايا بطارية الهاتف المحمول شائعة الاستخدام) ، وبطاريات ليثيوم أسطوانية (مثل 18650 ، 18500 ، وما إلى ذلك) ، وبطاريات ليثيوم من النوع المفاجئ

مواد الغلاف

يتم تصنيف بطاريات الليثيوم أيون حسب مواد غلافها الخارجي إلى بطاريات ليثيوم غلاف من الألومنيوم وبطاريات ليثيوم ذات غلاف فولاذي وخلايا كيس.

مواد الكاثود

استنادا إلى مواد الكاثود ، فإنها تشمل أكسيد الكوبالت الليثيوم وفوسفات الحديد الليثيوم وأكسيد المنغنيز الليثيوم وبطاريات بوليمر الليثيوم.

مقارنة بين أشكال بطاريات الليثيوم الشائعة

تحتوي أشكال تغليف بطاريات الليثيوم السائدة بشكل أساسي على ثلاثة أنواع ، وهي أسطوانية ومربعة وحقيبة.

بطاريات ليثيوم مربعة

تشير بطاريات الليثيوم المربعة عادة إلى البطاريات المربعة المصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ ، وشعبية البطاريات المربعة عالية جدا محليا. هيكل البطاريات المربعة بسيط نسبيا.

بطاريات الليثيوم الأسطوانية:

تستخدم البطاريات الأسطوانية الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة كغلاف ولها ملحقات مثل صمامات الأمان المقاومة للانفجار ، لذلك يجب أن يكون الوزن الإجمالي للملحق خفيفا ، وكثافة الطاقة النسبية عالية نسبيا.

هيكل بطاريات الليثيوم المربعة

تشمل المكونات الرئيسية لبطارية الليثيوم المربعة النموذجية الغطاء العلوي ، والغلاف ، والألواح الموجبة والسالبة ، وفاصل الجرح المكدس أو الجرح ، والمكونات العازلة ، وميزات الأمان ، وما إلى ذلك.

ثقب جهاز حماية السلامة

. يتضمن ذلك إضافة طبقة من المعدن ، مثل صفيحة نحاسية رقيقة ، على الجزء الخارجي من قلب الجرح. عند حدوث ثقب ، يتم تقليل التيار المحلي العالي المتولد في موقع البزل بسرعة لكل وحدة مساحة بمقدار مساحة كبيرة من الصفيحة النحاسية. هذا يمنع ارتفاع درجة الحرارة المحلية في موقع البزل ويساعد على التخفيف من حدوث الهروب الحراري في بطاريات الليثيوم.

جهاز حماية السلامة من الشحن الزائد

تصميم أمان شوهد في العديد من البطاريات. بشكل عام ، يتكون من صفائح معدنية تستخدم جنبا إلى جنب مع الصمامات. يمكن تصميم المصهر لمجمع التيار الموجب ، وأثناء الشحن الزائد ، يؤدي الضغط المتولد داخل بطارية الليثيوم إلى تشغيل الدائرة القصيرة الداخلية لجهاز حماية سلامة الشحن الزائد (OSD) ، مما يؤدي إلى تيار عال فوري ، مما يؤدي إلى انفجار المصهر ، وبالتالي قطع دائرة التيار الداخلي للبطارية.

مادي

عادة ما يكون الغلاف مصنوعا من الفولاذ أو الألومنيوم. مدفوعة بمتطلبات السوق لزيادة كثافة الطاقة والتقدم في عمليات التصنيع ، أصبحت أغلفة الألمنيوم تدريجيا الخيار السائد.

ما هي إيجابيات وسلبيات بطاريات الليثيوم المربعة؟

الايجابيات

مزايا بطاريات الليثيوم على شكل مربع معروضة على النحو التالي

• موثوقية عالية في التعبئة والتغليف.
• كفاءة عالية في استخدام الطاقة في النظام.
• خفيفة الوزن نسبيا مع كثافة طاقة عالية.
• هيكل بسيط ، مما يسمح بتوسيع السعة بشكل أسهل.
• تعمل السعة الفردية الكبيرة على تبسيط تكوين النظام وتمكين المراقبة الفردية.
• تصميم نظام بسيط يؤدي إلى استقرار جيد نسبيا.

سلبيات:

فيما يلي عيوب بطاريات الليثيوم ذات الشكل المربع المعروضة على النحو التالي:

• يؤدي تخصيص بطاريات الليثيوم ذات الشكل المربع بناء على أبعاد المنتج إلى مجموعة واسعة من النماذج ، مما يجعل التوحيد القياسي أمرا صعبا.
• تؤدي الأتمتة المحدودة في الإنتاج إلى اختلافات فردية كبيرة في خلايا البطارية.
• في التطبيقات واسعة النطاق ، هناك مشكلة حيث يكون عمر النظام أقصر بكثير من عمر الخلايا الفردية بسبب هذه الاختلافات.