Kuna aina tatu kuu zabetri za lithiamu-ion(li-ion): seli za silinda, seli za prismatiki, na seli za mfuko. Katika tasnia ya EV, maendeleo yenye matumaini zaidi yanazunguka seli za silinda na prismatiki. Ingawa umbizo la betri ya silinda limekuwa maarufu zaidi katika miaka ya hivi karibuni, mambo kadhaa yanaonyesha kwamba seli za prismatiki zinaweza kuchukua nafasi.

Ni NiniSeli za Prismatiki

Aseli ya prismatikini seli ambayo kemia yake imefungwa kwenye kasha gumu. Umbo lake la mstatili huruhusu kupanga vitengo vingi kwa ufanisi katika moduli ya betri. Kuna aina mbili za seli za prismatiki: karatasi za elektrodi ndani ya kasha (anodi, kitenganishi, kathodi) hupangwa au kuviringishwa na kupigwa bapa.

Kwa ujazo huo huo, seli za prismatiki zilizorundikwa zinaweza kutoa nishati zaidi kwa wakati mmoja, na kutoa utendaji bora zaidi, ilhali seli za prismatiki zilizobanwa zina nishati zaidi, na kutoa uimara zaidi.

Seli za Prismatic hutumika zaidi katika mifumo ya kuhifadhi nishati na magari ya umeme. Ukubwa wao mkubwa huwafanya kuwa wagombea wabaya kwa vifaa vidogo kama vile baiskeli za kielektroniki na simu za mkononi. Kwa hivyo, zinafaa zaidi kwa matumizi yanayotumia nishati nyingi.

Seli za Silinda ni Nini?

Aseli ya silindani seli iliyofungwa kwenye kopo la silinda ngumu. Seli za silinda ni ndogo na zenye mviringo, na hivyo kuwezesha kuziweka katika vifaa vya ukubwa wote. Tofauti na miundo mingine ya betri, umbo lao huzuia uvimbe, jambo lisilohitajika katika betri ambapo gesi hujikusanya kwenye kasha.

Seli za silinda zilitumika kwa mara ya kwanza kwenye kompyuta za mkononi, ambazo zilikuwa na kati ya seli tatu na tisa. Kisha zilipata umaarufu Tesla ilipozitumia katika magari yake ya kwanza ya umeme (Roadster na Model S), ambayo yalikuwa na kati ya seli 6,000 na 9,000.

Seli za silinda pia hutumika katika baiskeli za kielektroniki, vifaa vya matibabu, na setilaiti. Pia ni muhimu katika uchunguzi wa anga kwa sababu ya umbo lao; miundo mingine ya seli ingeharibika kutokana na shinikizo la angahewa. Rover ya mwisho iliyotumwa kwenye Mirihi, kwa mfano, inafanya kazi kwa kutumia seli za silinda. Magari ya mbio za umeme ya Formula E yenye utendaji wa hali ya juu hutumia seli zile zile kama rover kwenye betri yao.

Tofauti Kuu Kati ya Seli za Prismatic na Silinda

Umbo si kitu pekee kinachotofautisha seli za prismatiki na silinda. Tofauti zingine muhimu ni pamoja na ukubwa wao, idadi ya miunganisho ya umeme, na utoaji wao wa nguvu.

Ukubwa

Seli za Prismatiki ni kubwa zaidi kuliko seli za silinda na hivyo zina nishati zaidi kwa kila seli. Ili kutoa wazo la jumla la tofauti, seli moja ya prismatiki inaweza kuwa na kiasi sawa cha nishati kama seli za silinda 20 hadi 100. Ukubwa mdogo wa seli za silinda unamaanisha kuwa zinaweza kutumika kwa matumizi ambayo yanahitaji nguvu kidogo. Kwa hivyo, hutumiwa kwa matumizi mbalimbali.

Miunganisho

Kwa sababu seli za prismatiki ni kubwa kuliko seli za silinda, seli chache zinahitajika ili kufikia kiwango sawa cha nishati. Hii ina maana kwamba kwa kiasi sawa, betri zinazotumia seli za prismatiki zina miunganisho michache ya umeme ambayo inahitaji kulehemu. Hii ni faida kubwa kwa seli za prismatiki kwa sababu kuna fursa chache za kutengeneza kasoro.

Nguvu

Seli za silinda zinaweza kuhifadhi nishati kidogo kuliko seli za prismatiki, lakini zina nguvu zaidi. Hii ina maana kwamba seli za silinda zinaweza kutoa nishati yao kwa kasi zaidi kuliko seli za prismatiki. Sababu ni kwamba zina miunganisho zaidi kwa kila saa ya amp (Ah). Kwa hivyo, seli za silinda zinafaa kwa matumizi ya utendaji wa hali ya juu ilhali seli za prismatiki ni bora ili kuboresha ufanisi wa nishati.

Mifano ya matumizi ya betri yenye utendaji wa hali ya juu ni pamoja na magari ya mbio za Formula E na helikopta ya Ingenuity kwenye Mirihi. Zote zinahitaji utendaji wa hali ya juu katika mazingira magumu.

Kwa Nini Seli za Prismatic Huenda Zikachukua Utawala

Sekta ya EV inabadilika haraka, na haijulikani kama seli za prismatiki au seli za silinda zitashinda. Kwa sasa, seli za silinda zimeenea zaidi katika tasnia ya EV, lakini kuna sababu za kufikiria kuwa seli za prismatiki zitapata umaarufu.

Kwanza, seli za prismatiki hutoa fursa ya kupunguza gharama kwa kupunguza idadi ya hatua za utengenezaji. Muundo wao hufanya iwezekane kutengeneza seli kubwa zaidi, jambo ambalo hupunguza idadi ya miunganisho ya umeme inayohitaji kusafishwa na kulehemu.

Betri za Prismatic pia ni umbizo bora kwa kemia ya lithiamu-chuma fosfeti (LFP), mchanganyiko wa vifaa ambavyo ni vya bei nafuu na vinavyopatikana kwa urahisi zaidi. Tofauti na kemia zingine, betri za LFP hutumia rasilimali ambazo ziko kila mahali kwenye sayari. Hazihitaji vifaa adimu na vya gharama kubwa kama nikeli na kobalti ambavyo huongeza gharama ya aina zingine za seli.

Kuna ishara kali kwamba seli za prismatiki za LFP zinaibuka. Barani Asia, watengenezaji wa magari ya umeme tayari hutumia betri za LiFePO4, aina ya betri ya LFP katika umbizo la prismatiki. Tesla pia ilisema kwamba imeanza kutumia betri za prismatiki zilizotengenezwa nchini China kwa matoleo ya kawaida ya magari yake.

Hata hivyo, kemia ya LFP ina hasara muhimu. Kwanza, ina nishati kidogo kuliko kemia zingine zinazotumika sasa na, kwa hivyo, haiwezi kutumika kwa magari yenye utendaji wa hali ya juu kama vile magari ya umeme ya Formula 1. Zaidi ya hayo, mifumo ya usimamizi wa betri (BMS) ina wakati mgumu kutabiri kiwango cha chaji cha betri.

Unaweza kutazama video hii ili kujifunza zaidi kuhusuLFPkemia na kwa nini inazidi kupata umaarufu.