Comparaison complète des cellules prismatiques et de la pochette
, Depuis Sally Zhuang, 14 temps de lecture min
De nos jours, avec les progrès de la technologie, l’utilisation de batteries rechargeables devient de plus en plus courante dans notre vie quotidienne. Parmi les différents types de batteries rechargeables, les cellules prismatiques et les cellules de poche sont très populaires.
Dans cet article, nous fournissons une comparaison complète entre les cellules prismatiques et les cellules de poche pour vous aider à comprendre leurs propriétés.
Partie 1. Que sont les batteries prismatiques LiFePO4 ?
Les cellules prismatiques sont un type de batterie lithium-ion caractérisée par sa forme rectangulaire ou carrée. Ils sont généralement constitués de boîtiers métalliques et sont souvent utilisés dans les ordinateurs portables, les tablettes et les banques d'alimentation. Les batteries lithium-ion prismatiques utilisent un alliage d'aluminium ou de l'acier inoxydable pour leur boîtier rigide. La structure interne de la batterie peut être enroulée ou laminée, ce qui offre une meilleure protection de la cellule de batterie par rapport à l'emballage flexible des cellules en sachet.
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Caractéristiques des cellules prismatiques
Les cellules prismatiques sont caractérisées par plusieurs caractéristiques :
- Forme et taille :
Les cellules prismatiques ont une forme rectangulaire rigide qui ressemble à une brique ou à une boîte plate. Ils sont disponibles en différentes tailles et dimensions, du petit au grand.
- Densité énergétique :
Les cellules prismatiques offrent une densité énergétique plus élevée que les autres types de batteries lithium-ion. Cela signifie qu’ils peuvent stocker plus d’énergie dans le même espace, ce qui les rend adaptés aux applications à haute énergie.
- Haute tension :
Les cellules prismatiques ont généralement une tension de sortie plus élevée, ce qui peut être avantageux dans certaines applications. Cela peut se traduire par de meilleures performances et une meilleure efficacité pour les appareils qui nécessitent des niveaux de tension plus élevés.
- Durabilité et sécurité :
Les cellules prismatiques sont généralement dotées d’un boîtier métallique qui offre une meilleure protection contre les contraintes et les dommages externes. Cela peut augmenter la sécurité et la durabilité, en particulier dans les applications où la batterie peut être exposée à des conditions difficiles.
- Gestion thermique :
Grâce à leur boîtier métallique, les cellules prismatiques ont de meilleures capacités de gestion thermique. Le boîtier permet une dissipation thermique plus efficace, réduisant ainsi le risque de surchauffe et d'éventuels dommages à la batterie.
Partie 2. Que sont les cellules de poche ?
Les batteries LiFePO4 (phosphate de fer lithium) sont un type de batterie lithium-ion qui utilise LiFePO4 comme matériau de cathode. Le revêtement en aluminium souple rend la batterie plus légère et permet une taille et un espace disponible réglables en fonction de l'utilisation prévue. Cela permet d’adapter facilement les unités flexibles à l’espace disponible d’un produit particulier. En termes d’optimisation de l’espace, cela signifie atteindre une efficacité d’emballage de 90 à 95 % et une densité énergétique plus élevée.
En introduisant une conception plus pratique, les batteries souples ont le potentiel de concurrencer les batteries hautes performances de nouvelle génération, accélérant ainsi les besoins d'électrification des véhicules électriques et des produits électroniques grand public.
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Avantages des cellules en poche
- Sécurité:La chimie LiFePO4 est intrinsèquement plus sûre que les autres chimies lithium-ion, telles que l’oxyde de cobalt et de lithium (LiCoO2). Il présente une plus grande stabilité thermique et est moins susceptible à l’emballement thermique, ce qui le rend moins susceptible de prendre feu ou d’exploser.
- Longue durée de vie :Les cellules en sachet LiFePO4 ont généralement une durée de vie plus longue que les autres batteries lithium-ion. Ils peuvent supporter des centaines, voire des milliers de cycles de charge-décharge sans perte significative de capacité et conviennent donc aux applications qui nécessitent une fiabilité à long terme.
- Densité de puissance élevée :Les cellules en sachet LiFePO4 ont une densité de puissance élevée, elles peuvent donc fournir des courants élevés en cas de besoin. Cela les rend adaptés aux applications nécessitant une puissance de sortie élevée, telles que les véhicules électriques ou les outils électriques.
- Large plage de température :Les cellules en sachet LiFePO4 peuvent fonctionner dans une large plage de températures de -20 °C à 60 °C (-4 °F à 140 °F) sans affecter les performances. Cela les rend adaptés à une utilisation dans des températures extrêmes et des environnements difficiles.
- Respect de l'environnement :La chimie LiFePO4 ne contient pas de métaux lourds nocifs tels que le cadmium ou le plomb, ce qui la rend plus respectueuse de l'environnement et plus facile à recycler.
- Léger et compact : La conception de la cellule de poche permet un facteur de forme flexible et léger, ce qui la rend idéale pour les applications à espace restreint où la taille et le poids sont des facteurs critiques.
Batterie LiFePO4 Power Queen 12 V 100 Ah Mini est très demandé sur le marché en raison de sa compacité et de son faible poids, ne pesant que 8,96 kg. Comme elle ne mesure que 3/5 de la taille des autres batteries de même capacité, elle se démarque de la concurrence. L’utilisation de la technologie des cellules en poche joue un rôle important en permettant une conception aussi petite et légère de cette batterie.
Préoccupations de sécurité concernant les cellules en poche LiFePO4
Un problème courant avec les cellules à poche, y compris les cellules à poche LiFePO4, est la possibilité de gonflement. Le gonflement peut être causé par divers facteurs, tels qu'une charge ou une décharge incorrecte, une surcharge ou une exposition à des températures extrêmes.
Cependant, il est important de noter que les cellules à poche LiFePO4 sont généralement considérées comme plus sûres que d’autres chimies lithium-ion telles que l’oxyde de cobalt et de lithium (LiCoO2) ou l’oxyde de cobalt et de manganèse et de lithium-nickel (NMC). Cela est principalement dû à la stabilité inhérente de la chimie du LiFePO4, qui est moins sensible à l’emballement thermique ou « emballement thermique ».
LiFePO4 Les cellules en poche ont une stabilité thermique plus élevée et une densité énergétique plus faible par rapport aux autres chimies lithium-ion. Cela signifie qu'il y a moins de risque de surchauffe et d'emballement thermique, ce qui en fait une option plus sûre pour certaines applications.
De plus, les cellules en sachet LiFePO4 disposent généralement d'un certain nombre de dispositifs de sécurité, tels qu'une soupape de surpression et des mesures de protection thermique. Ces mécanismes de sécurité contribuent à réduire les risques de gonflement, de surcharge ou d’emballement thermique.
De plus, la conception flexible des cellules de la poche permet une dissipation thermique plus efficace, empêchant une accumulation excessive de température et réduisant le risque de gonflement.Les cellules en poche ont également une résistance interne inférieure à celle des cellules prismatiques, ce qui contribue à minimiser la génération de chaleur pendant la charge et la décharge.
Il convient de noter que garantir des pratiques de charge et de décharge appropriées et respecter la plage de température recommandée sont essentiels pour maintenir la sécurité et la longévité de toute batterie lithium-ion, y compris les cellules de poche LiFePO4.
En résumé, bien que le gonflement puisse être un problème potentiel pour les cellules en poche, les cellules en poche LiFePO4 sont généralement considérées comme plus sûres que les autres chimies lithium-ion en raison de leur stabilité inhérente et de leurs fonctions de sécurité intégrées. En suivant les directives d'entretien et de maintenance appropriées, le risque de gonflement et d'autres problèmes de sécurité peuvent être minimisés, faisant des cellules en poche LiFePO4 un choix fiable et sûr pour diverses applications.
Pour garantir la conformité aux normes réglementaires telles que UL, CE et RoHS, il est important de s'assurer que les cellules en sachet LiFePO4 disposent des certifications de sécurité nécessaires. Ces certifications démontrent que les batteries répondent à des exigences strictes en matière de sécurité et d’environnement et ont subi des tests approfondis et des procédures de contrôle qualité.
Les piles de Reine du pouvoir ont le plus haut niveau de sécurité, comme le confirment les rapports de test UL.
Différence entre les cellules prismatiques et les cellules en poche
formulaire
Les cellules prismatiques ont une forme rectangulaire rigide, tandis que les cellules en poche ont une conception flexible et plate. Les cellules prismatiques sont généralement plus grandes et plus volumineuses, tandis que les cellules en poche offrent une plus grande flexibilité de conception et peuvent être fabriquées dans différentes formes et tailles.
Matériaux d'emballage
Les cellules prismatiques ont généralement un boîtier métallique, ce qui offre une meilleure durabilité et une meilleure gestion thermique. Les cellules à poche, quant à elles, utilisent une poche flexible composée de matériaux laminés tels que l'aluminium et le polymère, ce qui les rend légères et permet une utilisation plus efficace de l'espace.
Taille
Les cellules prismatiques ont tendance à être plus grandes et plus épaisses en raison de leur forme rectangulaire rigide. Les cellules à poche sont généralement plus fines et plus compactes, ce qui les rend adaptées aux appareils disposant d'un espace limité.
Poids
Les cellules prismatiques sont généralement plus lourdes en raison du boîtier métallique rigide. Parce que les cellules en sachet sont légères et utilisent un emballage flexible, elles sont plus légères.
Tension et capacité des cellules
Les cellules prismatiques et les cellules en poche peuvent avoir des tensions et des capacités différentes en fonction de la chimie et de la conception spécifiques. Ils offrent généralement des plages de tension similaires, mais la capacité peut varier en fonction de la conception et de la taille.
durabilité
Les cellules prismatiques avec leur boîtier métallique offrent une meilleure durabilité et résistance aux contraintes externes par rapport aux cellules en poche. Les cellules en poche sont plus susceptibles d’être endommagées en raison de leur flexibilité et peuvent nécessiter des mesures de sécurité supplémentaires.
Coût
Les cellules prismatiques sont généralement plus chères à fabriquer en raison de la conception spéciale de leur boîtier métallique. Les cellules en sachet sont souvent plus rentables à fabriquer en raison de leur construction plus simple et de leur emballage flexible.
Performance
Les cellules prismatiques ont une densité énergétique plus élevée et conviennent aux applications à haute énergie où la durabilité et la gestion thermique sont essentielles, comme les véhicules électriques. Les cellules de poche offrent une densité de puissance plus élevée grâce à leur conception légère et flexible, ce qui les rend adaptées aux appareils nécessitant des pics de puissance rapides, tels que les smartphones et les tablettes.
Application des cellules prismatiques par rapport aux cellules à poche
Les batteries lithium-ion ont révolutionné la façon dont nous alimentons nos appareils électroniques, des smartphones aux véhicules électriques. Parmi les différents types de batteries lithium-ion disponibles, les cellules prismatiques et les cellules en poche sont couramment utilisées en raison de leurs propriétés uniques.
Cellules prismatiques : des centrales électriques pour des applications robustes
Les cellules prismatiques de forme rectangulaire ou carrée sont connues pour leur longévité et leur robustesse. Ils sont souvent utilisés dans des applications qui nécessitent des performances élevées et une stabilité structurelle. Certaines applications notables incluent :
- Véhicules électriques (VE) : Les cellules prismatiques constituent l’épine dorsale des packs de batteries de véhicules électriques en raison de leur capacité à gérer des courants élevés et à fournir une densité énergétique suffisante. Le boîtier métallique rigide offre une excellente protection contre les dommages physiques, garantissant la sécurité et la fiabilité à long terme.
- Outils électriques : Les outils gourmands en énergie tels que les perceuses et les scies sans fil nécessitent des batteries capables d’offrir des performances élevées. Les cellules prismatiques excellent dans ces scénarios, offrant les performances et l'endurance nécessaires pour un fonctionnement plus long.
- Systèmes de stockage d'énergie (SSE) : Les cellules prismatiques sont utilisées dans les grands projets de stockage d’énergie où la fiabilité et la longévité sont essentielles. Grâce à leur conception robuste combinée à leur grande capacité, ils conviennent aux applications au niveau du réseau et contribuent à la stabilisation des sources d'énergie renouvelables.
Cellules à poche : légères et polyvalentes
Les cellules à poche, en revanche, offrent une conception plus légère et plus flexible, ce qui les rend idéales pour les appareils électroniques portables et les applications où l'espace est limité. Plongeons dans quelques domaines remarquables dans lesquels les cellules de poche brillent :
- Électronique grand public : Les smartphones, les tablettes et les appareils portables bénéficient grandement du format fin et compact des cellules de poche. Ces cellules peuvent être adaptées individuellement aux dimensions spécifiques de l'électronique, maximisant ainsi l'utilisation de l'espace tout en fournissant une capacité de puissance suffisante.
- Dispositifs médicaux : Les cellules en poche sont utilisées dans divers dispositifs médicaux, tels que les stimulateurs cardiaques et les pompes à insuline. Leur petite taille et leur poids léger les rendent idéaux pour les technologies médicales implantables et portables.
- Aérospatiale et drones : L’industrie aérospatiale s’appuie sur des composants légers pour optimiser l’efficacité énergétique. En raison de leur faible poids et de leur format adaptable, les cellules à poche sont de plus en plus utilisées dans les avions et les drones pour alimenter les systèmes embarqués et garantir des temps de vol plus longs.
Avantages des cellules à prisme et à poche
Bien que chaque type de cellule ait ses applications spécifiques, les cellules prismatiques et les cellules en poche offrent certaines avantages :
- Les cellules prismatiques offrent une durabilité plus longue et une meilleure protection grâce à leur boîtier métallique rigide.
- Les cellules en poche sont plus légères et plus flexibles, permettant une plus grande liberté de conception et une densité énergétique plus élevée dans un espace compact.
- Les deux types de cellules offrent des performances fiables avec une tension et une capacité de cellule similaires.
- Les cellules prismatiques excellent dans les applications hautes performances, tandis que les cellules à poche excellent dans les appareils portables et à espace restreint.
Cellules prismatiques et cellules à poche
1. Pourquoi compresser les cellules LiFePO4 ?
La compression des cellules LiFePO4 améliore le contact entre les composants, augmente la densité énergétique, renforce la sécurité et prolonge la durée de vie, ce qui en fait des solutions de stockage d'énergie plus efficaces et plus fiables. Il offre des avantages tels que des performances améliorées, une compacité et la réduction des risques tels que les courts-circuits internes et les fuites de gaz.
2. Comment charger les batteries LiFePO4 à prisme ou à pochette ?
Vous pouvez charger les batteries LiFePO4 à l’aide de générateurs, de panneaux solaires et de chargeurs de batterie LiFePO4. Continuez à lire, comment charger les batteries LiFePO4pour en savoir plus.
Conclusion
En résumé, les cellules prismatiques et les cellules à poche peuvent être utilisées en toute sécurité. Et chaque type a ses propres avantages. Choisir des marques fiables comme Power Queen qui ont passé des certifications de sécurité comme les tests UL est certainement important lors du choix des batteries à utiliser.
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