Formaty ogniw

Obudowa cylindryczna

Ogniwo cylindryczne składa się z płaskich anod, separatorów i katod, które są przekładane, zwijane i umieszczane w cylindrycznej obudowie. Ten format ogniwa jest stosowany przez producentów akumulatorów od lat, przy czym rozmiary takie jak AAA i AA są powszechnie używane w elektronice.

Zalety

1. Stabilność mechaniczna: Okrągły kształt niemal równomiernie rozkłada wewnętrzne ciśnienie spowodowane reakcjami ubocznymi na obwód ogniwa, co pozwala ogniwu wytrzymać wyższe ciśnienie wewnętrzne bez deformacji.
2. Wysoka przepustowość produkcji: Format cylindryczny pozwala na wysoką przepustowość produkcji ogniw na liniach produkcyjnych.

Tesla jest jednym z nielicznych producentów samochodów elektrycznych, którzy używają ogniw cylindrycznych. BMW zacznie ich używać w kolejnej generacji.

Typowe rozmiary

Obudowa pryzmatyczna

Ogniwa litowo-jonowe z obudową pryzmatyczną składają się z dużych arkuszy anod, katod i separatorów, które są przekładane, zwijane i prasowane, aby zmieścić się w sztywnej plastikowej lub metalowej obudowie o kształcie prostopadłościanu. Elektrody można również montować przez układanie warstw zamiast techniki "jelly roll".

Zalety

• Optymalizacja przestrzeni: Kształt w formie pudełkowej optymalizuje dostępną przestrzeń podczas łączenia ogniw pryzmatycznych w pakiety.

Wady

• Naprężenia w komponentach: Części arkuszy elektrody i separatora w pobliżu narożników obudowy pryzmatycznej mogą doświadczać większych naprężeń, co może uszkodzić powłokę elektrody i prowadzić do niejednorodnego rozmieszczenia elektrolitu.

Obudowa typu pouch

Ogniwa pouch nie mają sztywnej obudowy jak ogniwa pryzmatyczne czy cylindryczne i wykorzystują uszczelnioną elastyczną folię jako pojemnik ogniwa.

Zalety

• Wysoka efektywność pakowania: Osiąga 90–95% efektywność pakowania, najwyższą wśród pakietów akumulatorów.
• Elastyczny rozmiar: Elastyczna folia pozwala na różne rozmiary i kształty.
• Redukcja masy: Eliminacja metalowej obudowy zmniejsza masę.

Wady

• Pęcznienie: Projektanci muszą przewidzieć wystarczająco dużo miejsca na pęcznienie ogniwa, które może sięgnąć 8%–10% po 500 cyklach.

Blade

Akumulatory Blade to rodzaj litowo-jonowych akumulatorów o unikalnej konstrukcji ogniw typu "blade". W przeciwieństwie do tradycyjnych ogniw cylindrycznych czy pryzmatycznych, akumulatory Blade są cienkie i płaskie, przypominając kształtem ostrze lub płytkę.

Zalety

• Kompaktowość i efektywność: Projekt typu "blade" umożliwia bardziej kompaktowy i wydajny pakiet akumulatorów.
• Lepsze odprowadzanie ciepła: Płaski kształt zapewnia większą powierzchnię do chłodzenia.
• Bezpieczeństwo: Zastosowanie ceramicznego separatora między warstwami anody i katody zapewnia lepszą ochronę przed wewnętrznymi zwarciami i wybuchem termicznym.

Akumulatory Blade są produkowane głównie przez chińskiego producenta akumulatorów BYD.