Технологическое решение для измерения толщины литиевых батарей в мягкой упаковке -Литий-ионный аккумулятор
В настоящее время существует три основные категории литий-ионных аккумуляторов: квадратные, цилиндрические и мягко упакованные. Среди них квадратные и цилиндрические оболочки в основном используются для алюминиевых сплавов, нержавеющей стали и других твердых оболочек. В оболочках используются алюминиевые пластиковые пленки с мягкой оберткой. В этом их существенное отличие. Как показано в таблице 1, важными преимуществами литий-ионных аккумуляторов в мягком корпусе являются:(Литий-ионный аккумулятор)
(1) Хорошие показатели безопасности: мягкие пленочные батареи имеют меньшую утечку электролита. Когда существует угроза безопасности, мягкие пленочные батареи лопнут, а не батареи с твердой оболочкой, которые лопнут из-за внутреннего давления;
(2) Легкий вес: мягкие батареи на 40% легче, чем квадратные батареи той же емкости, и на 20% легче, чем квадратные батареи с алюминиевым корпусом;
(3) Большая емкость батареи: мягкая упаковка может сэкономить 20% объема, что на 50% выше, чем батареи со стальной оболочкой того же размера, и на 20-30% выше, чем батареи с алюминиевой оболочкой.
(4) Хорошая функция цикла: срок службы батареи с мягким аккумулятором больше, а затухание в 100 циклов на 4% ~ 7% меньше, чем у алюминиевого корпуса;
(5) Внутреннее сопротивление невелико, а внутреннее сопротивление мягкого аккумулятора невелико, литий-ионный аккумулятор имеет бытовой минимум менее 35 м, что значительно снижает энергопотребление батареи;
(6) Чувствительный дизайн: его можно настроить в соответствии с потребностями заказчика и сделать тонким. Обычная алюминиевая оболочка может быть только 4 мм, а мягкая упаковка может быть только 0,5 мм.
Сравнение трех функций аккумулятора:
Функционально мягкие аккумуляторы обладают более комплексными преимуществами и имеют широкие перспективы для дальнейшего использования:
1) Мягкие батареи больше подходят для портативных, компактных или ограниченных по толщине приложений, таких как бытовая электроника 3C;
2) Хотя призматические батареи имеют высокую одиночную емкость, они большие по размеру и весу, в то время как мягкие батареи имеют очевидные преимущества в плотности энергии. Кроме того, в настоящее время одиночные ячейки развиваются в направлении большой емкости и большого увеличения, что будет больше соответствовать потребностям мобильных источников питания для транспортных средств на новых источниках энергии и других категорий.
3) Несмотря на то, что технология производства цилиндрических батарей сложна и имеет значительные преимущества в плотности энергии, из-за небольшой емкости одной батареи требуется больше батарей для того же диапазона емкости аккумуляторной батареи. Например, аккумуляторная батарея Tesla Model S имеет емкость 85 кВтч. Существует около 7000 цилиндрических батарей 18650. Требования к системе управления батареями (BMS) очень высоки, в то время как емкость одного аккумулятора составляет более 10 цилиндрических аккумуляторов 18650. Требования к BMS невысокие. Учитывая, что в большинстве стран и даже в мире грузоподъемность BMS ограничена, и аккумуляторные блоки большой емкости не будут использовать слишком много цилиндрических аккумуляторов. Кроме того, цилиндрические батареи имеют высокую плотность энергии, плохую безопасность и высокое внутреннее давление из-за твердых оболочек, поэтому часто происходят взрывы, в то время как мягкие аккумуляторы имеют очевидные преимущества.
Основные компании по производству электромобилей в моей стране в настоящее время ускоряют использование мягких аккумуляторов. Компании по производству легковых автомобилей, такие как BAIC и SAIC, начали пытаться использовать мягкие аккумуляторы, а технологии Wanxiang A123 и voneng заняли мейнстрим софт-паковых аккумуляторов. В то же время отечественная технология трехмерной мягкой упаковки достигла значительного прогресса, а плотность энергии была значительно улучшена. В соответствии с тенденцией к мягкой упаковке, компании, производящие силовые литиевые батареи, должны воспользоваться этой возможностью и увеличить производство мягкой упаковки.