Се намуди асосии он вуҷуд дорадбатареяҳои литий-ион(литий-ион): ҳуҷайраҳои силиндрӣ, ҳуҷайраҳои призмӣ ва ҳуҷайраҳои халташакл. Дар саноати мошинҳои барқӣ, пешрафтҳои умедбахштарин дар атрофи ҳуҷайраҳои силиндрӣ ва призмӣ мечарханд. Дар ҳоле ки формати батареяи силиндрӣ дар солҳои охир маъмултарин буд, якчанд омилҳо нишон медиҳанд, ки ҳуҷайраҳои призмӣ метавонанд ин масъаларо ҳал кунанд.

Чӣ ҳастанд?Ҳуҷайраҳои призматикии

Аҳуҷайраи призмавӣяк ҳуҷайраест, ки химияи он дар корпуси сахт ҷойгир аст. Шакли росткунҷаи он имкон медиҳад, ки якчанд дастгоҳро дар модули батарея самаранок ҷойгир кунед. Ду намуди ҳуҷайраҳои призматӣ мавҷуданд: варақаҳои электрод дар дохили корпус (анод, ҷудокунанда, катод) ё рӯйпӯш карда шудаанд ё печонида ва ҳамвор карда шудаанд.

Барои ҳамон ҳаҷм, ҳуҷайраҳои призматикии ҳамвор метавонанд якбора энергияи бештар ҷудо кунанд ва самаранокии беҳтарро таъмин кунанд, дар ҳоле ки ҳуҷайраҳои призматикии ҳамвор энергияи бештар доранд ва устувории бештарро таъмин мекунанд.

Ҳуҷайраҳои призматикиро асосан дар системаҳои нигоҳдории энергия ва мошинҳои барқӣ истифода мебаранд. Андозаи калонтари онҳо онҳоро барои дастгоҳҳои хурдтар ба монанди велосипедҳои электронӣ ва телефонҳои мобилӣ номуносиб мегардонад. Аз ин рӯ, онҳо барои барномаҳои дорои энергияи зиёд мувофиқтаранд.

Ҳуҷайраҳои силиндрӣ чистанд

Аҳуҷайраи силиндрӣяк ҳуҷайраест, ки дар қуттии силиндрии сахт ҷойгир карда шудааст. Ҳуҷайраҳои силиндрӣ хурд ва мудавваранд, ки имкон медиҳанд, ки онҳоро дар дастгоҳҳои ҳама андоза ҷойгир кунед. Бар хилофи дигар форматҳои батарея, шакли онҳо аз варамкунӣ пешгирӣ мекунад, ки ин як падидаи номатлуб дар батареяҳо мебошад, ки дар он газҳо дар корпус ҷамъ мешаванд.

Аввалин маротиба ҳуҷайраҳои силиндрӣ дар ноутбукҳо истифода мешуданд, ки аз се то нӯҳ ҳуҷайра доштанд. Сипас, вақте ки Тесла онҳоро дар аввалин мошинҳои барқии худ (Roadster ва Model S), ки аз 6000 то 9000 ҳуҷайра доштанд, истифода бурд, онҳо маъруфият пайдо карданд.

Ҳуҷайраҳои силиндрӣ инчунин дар велосипедҳои электронӣ, дастгоҳҳои тиббӣ ва моҳвораҳо истифода мешаванд. Онҳо инчунин дар омӯзиши кайҳон аз сабаби шакли худ муҳиманд; дигар форматҳои ҳуҷайраҳо аз фишори атмосфера деформатсия мешаванд. Масалан, охирин Rover, ки ба Миррих фиристода шудааст, бо истифода аз ҳуҷайраҳои силиндрӣ кор мекунад. Мошинҳои пойгаи барқии баландсифати Формула E аз ҳамон ҳуҷайраҳое, ки ровер дар батареяи худ истифода мебарад, истифода мебаранд.

Фарқиятҳои асосии байни ҳуҷайраҳои призматикӣ ва силиндрӣ

Шакл ягона чизе нест, ки ҳуҷайраҳои призматикӣ ва силиндриро фарқ мекунад. Дигар фарқиятҳои муҳим андозаи онҳо, шумораи пайвастҳои барқӣ ва қувваи баромади онҳоро дар бар мегиранд.

Андоза

Ҳуҷайраҳои призматӣ нисбат ба ҳуҷайраҳои силиндрӣ хеле калонтаранд ва аз ин рӯ, дар як ҳуҷайра энергияи бештар доранд. Барои тасаввуроти ночиз дар бораи фарқият, як ҳуҷайраи призматӣ метавонад ҳамон миқдор энергияро дар бар гирад, ки аз 20 то 100 ҳуҷайраи силиндрӣ дорад. Андозаи хурдтари ҳуҷайраҳои силиндрӣ маънои онро дорад, ки онҳоро барои барномаҳое истифода бурдан мумкин аст, ки қувваи камтарро талаб мекунанд. Дар натиҷа, онҳо барои доираи васеътари барномаҳо истифода мешаванд.

Пайвастшавӣ

Азбаски ҳуҷайраҳои призматӣ нисбат ба ҳуҷайраҳои силиндрӣ калонтаранд, барои ба даст овардани ҳамон миқдори энергия ҳуҷайраҳои камтар лозиманд. Ин маънои онро дорад, ки барои ҳамон ҳаҷм, батареяҳое, ки ҳуҷайраҳои призматӣ истифода мебаранд, пайвастҳои электрикии камтар доранд, ки бояд кафшер карда шаванд. Ин як бартарии асосӣ барои ҳуҷайраҳои призматӣ аст, зеро имкониятҳои камтар барои нуқсонҳои истеҳсолӣ мавҷуданд.

Қудрат

Ҳуҷайраҳои силиндрӣ метавонанд нисбат ба ҳуҷайраҳои призматӣ энергияи камтарро нигоҳ доранд, аммо онҳо қувваи бештар доранд. Ин маънои онро дорад, ки ҳуҷайраҳои силиндрӣ метавонанд энергияи худро нисбат ба ҳуҷайраҳои призматӣ зудтар холӣ кунанд. Сабаб дар он аст, ки онҳо дар як ампер-соат (Ач) пайвастҳои бештар доранд. Дар натиҷа, ҳуҷайраҳои силиндрӣ барои барномаҳои баландсифат беҳтаринанд, дар ҳоле ки ҳуҷайраҳои призматӣ барои беҳтар кардани самаранокии энергия беҳтаринанд.

Намунаҳои истифодаи батареяҳои баландсифат мошинҳои мусобиқавии Формула Е ва чархболи Ingenuity дар Миррих мебошанд. Ҳарду дар муҳитҳои шадид иҷрои аълоро талаб мекунанд.

Чаро ҳуҷайраҳои призматикӣ метавонанд мавқеи худро ишғол кунанд

Саноати мошинҳои барқӣ босуръат рушд мекунад ва маълум нест, ки оё ҳуҷайраҳои призмавӣ ё ҳуҷайраҳои силиндрӣ бартарӣ хоҳанд дошт. Дар айни замон, ҳуҷайраҳои силиндрӣ дар саноати мошинҳои барқӣ бештар маъмуланд, аммо сабабҳое вуҷуд доранд, ки фикр кунем, ки ҳуҷайраҳои призмавӣ маъруфияти бештар пайдо мекунанд.

Аввалан, ҳуҷайраҳои призматӣ имконияти кам кардани хароҷотро тавассути кам кардани шумораи марҳилаҳои истеҳсолӣ фароҳам меоранд. Формати онҳо имкон медиҳад, ки ҳуҷайраҳои калонтар истеҳсол карда шаванд, ки шумораи пайвастҳои барқиро, ки бояд тоза ва кафшер карда шаванд, кам мекунад.

Батареяҳои призматикии батареяҳо инчунин формати беҳтарин барои химияи литий-оҳан фосфат (LFP) мебошанд, ки омехтаи маводҳое мебошанд, ки арзонтар ва дастрастаранд. Бар хилофи дигар кимиёҳо, батареяҳои LFP аз захираҳое истифода мебаранд, ки дар тамоми сайёра мавҷуданд. Онҳо ба маводҳои нодир ва гаронбаҳо ба монанди никел ва кобалт ниёз надоранд, ки арзиши дигар намудҳои ҳуҷайраҳоро боло баранд.

Аломатҳои қавӣ аз пайдоиши ҳуҷайраҳои призмавии LFP мавҷуданд. Дар Осиё, истеҳсолкунандагони мошинҳои барқӣ аллакай аз батареяҳои LiFePO4, як навъи батареяи LFP дар формати призмавӣ, истифода мебаранд. Tesla инчунин изҳор дошт, ки барои версияҳои стандартии мошинҳои худ истифодаи батареяҳои призмавии истеҳсолшуда дар Чинро оғоз кардааст.

Аммо, химияи LFP камбудиҳои муҳим дорад. Аввалан, он нисбат ба дигар химияҳои истифодашаванда энергияи камтар дорад ва аз ин рӯ, онро барои мошинҳои баландсифат ба монанди мошинҳои барқии Формула 1 истифода бурдан мумкин нест. Илова бар ин, системаҳои идоракунии батарея (BMS) пешгӯии сатҳи заряднокии батареяро душвор меҳисобанд.

Шумо метавонед ин видеоро тамошо кунед, то дар бораи ин маълумоти бештар гиредLFPхимия ва чаро он маъруфияти бештар пайдо мекунад.