Pakiranja litijskih baterija

UVOD

Pojam "litijska baterija" odnosi se na obitelj različitih litij-metalnih kemija, koji sadrže mnoge vrste katoda i elektrolita, ali sve s metalnim litijem kao anodom. Baterija zahtjeva 0,15 do 0,3 kg litija po kWh. Litijske baterije su primarne baterije koje imaju litij kao anodu. Ovakve baterije izdvajaju se od ostalih baterija u svojoj visokoj gustoći punjenja (dugotrajnosti) i visokoj cijeni po jedinici. Ovisno o dizajnu i korištenim kemijskim spojevima, litijske baterije mogu proizvesti napone od 1,5 v do oko 3,7 V.

CILINDRIČNA BATERIJA

I dalje je jedna od najčešće korištenih stilova pakiranja za primarne i sekundarne baterije. Prednosti su lakoća izrade i dobra mehanička stabilnost. Mnoge cilindrične baterije na bazi litija i nikla uključuju prekidač pozitivnog toplinskog koeficijenta (PTC). Kada je izložen prekomjernoj struji, normalno vodljivi polimer zagrijava se i postaje otporan, zaustavlja protok struje i djeluje kao zaštita od kratkog spoja, PTC se hladi i vraća u vodljivo stanje.

Slika prikazuje poprečni presjek cilindrične baterije.

Važno je spomenuti i 18650 Panasonic bateriju koja je baterija visoke gustoće koja se široko koristi na tržištu prijenosnih uređaja. Koristi litij metalik oksid u svojoj pozitivnoj elektrodi (katoda) i ugljični materijal u negativnoj elektrodi (anoda), a litij ioni unutar baterije prebacuju između pozitivne elektrode i negativne elektrode tijekom punjenja ili pražnjenja.

POUCH BATERIJA

Godine 1995., Pouch baterija iznenadila je svijet baterija radikalnim novim dizajnom. Umjesto da se koristi metalni cilindar i stakleno-metalni električni dovod, vodljive folijske pločice su zavarene na elektrode i dovedene do vanjske strane na potpuno nepropusni način.

Pouch baterija nudi jednostavno, fleksibilno i lagano rješenje za dizajn baterija. Preporučuje se određeni pritisak u skladištu, ali se mora uzeti u obzir i bubrenje, mogu isporučiti velike struje opterećenja, ali najbolje rade u uvjetima laganog opterećenja i uz umjereno punjenje.
Ova baterija koristi najučinkovitije korištenje prostora i postiže učinkovitost pakiranja od 90 do 95%, što je najveća među baterijskim paketima. Paketi vrećica su obično Li-polimeri.

PRIZMATIČNA BATERIJA

Pretežno se nalaze u mobilnim telefonima, tabletima i prijenosnicima niskog profila u rasponu od 800mAh do 4.000mAh.

Prizmatična baterija poboljšava iskorištenost prostora i omogućuje fleksibilan dizajn, ali može biti skuplja za proizvodnju, manje učinkovita u upravljanju toplinom i ima kraći vijek trajanja od cilindričnog dizajna. Zahtijeva čvrsto kućište da bi se postigla kompresija.

JEDNOĆELIJSKA BATERIJA

Koristi se za napajanje malih prijenosnih elektroničkih uređaja kao što su ručni satovi, džepni kalkulatori, umjetni srčani pejsmejkeri, implantirani kardijalni defibrilatori, predajnici za ulazak u vozilo bez ključa i slušna pomagala. Većina ima nisko samopražnjenje i dugo se zadržavaju ako se ne koriste. Uobičajeni katodni materijali su manganov dioksid, srebrni oksid, ugljični monofluorid, bakrov oksid ili kisik iz zraka.

VELIČINE I FORMATI

Litijske baterije dostupne su u mnogim oblicima i veličinama, a uobičajena sorta je manganska vrsta od 3 volta, tipično promjera 20 mm i debljine 1,6–4 mm.
 Cilindrična baterija - Promjera 18 mm i duljine 65 mm. Veći ima 26650 ima promjer od 26 mm.

18650 - 18650 3.7V Li-ion 9800mAh, 100% Q.C. svake baterije,kapaciteta 9800mAh i napona 3.7V

Pouch baterija - Baterija od 5 mm (0,2 inča)

•  Prizmatična baterija - Ne postoji univerzalni format prizmatične baterije i svaki proizvođač dizajnira vlastite. Također su dostupne u velikim formatima. Pakirane su u zavarena aluminijska kućišta,a ćelije isporučuju kapacitete od 20-50 Ah.

 Jednoćelijska baterija - Promjera 5 do 25 mm (0,197 do 0,984 in) i od 1 do 6 mm (0,039 do 0,236 in).

SAŽETAK

Cilindrična baterija ima visoku specifičnu energiju, dobru mehaničku stabilnost i omogućuje automatsku proizvodnju. Konstrukcija ćelija omogućuje dodatne sigurnosne značajke koje nisu moguće u drugim formatima, dobro se kreće, nudi dugi kalendarski život i nisku cijenu, ali ima manje od idealne gustoće pakiranja. Cilindrična ćelija se obično koristi za prijenosne aplikacije.
Pouch baterija lagana je i isplativa, ali izloženost vlazi i visokim temperaturama može joj skratiti život. Dodavanjem tlaka produljuje se dugovječnost sprečavanjem delaminacije. Oteklina od 8-10 posto u više od 500 ciklusa mora se razmotriti kod nekih modela ćelija. Velike baterije najbolje rade s laganim opterećenjem i umjerenim vremenima punjenja.
Prizmatične baterije su obložene aluminijem ili čelikom za stabilnost. Moderne prizmatične baterije koriste se u električnim pogonskim sustavima i sustavima za skladištenje energije.
Jednoćelijska baterija - Korištenje pogrešne ćelije može dovesti do kratkog vijeka trajanja ili nepravilnog rada (primjerice, mjerenje svjetla na fotoaparatu zahtijeva stabilan napon, a obično se navode srebrne ćelije). Ponekad se različite ćelije istog tipa i veličine i specificirani kapacitet u milliamper-satu (mAh) optimiziraju za različita opterećenja korištenjem različitih elektrolita, tako da se može postići duži vijek trajanja od drugog ako se dobiva relativno visoka struja.

Leave a Reply