Comparaison complète des cellules prismatiques et en poche
, par Sally Zhuang, 14 min temps de lecture
De nos jours, avec les progrès de la technologie, l'utilisation de piles rechargeables devient de plus en plus courante dans notre vie quotidienne. Parmi les différents types de batteries rechargeables, les cellules prismatiques et de poche sont très populaires.
Dans cet article, nous proposons une comparaison complète entre les cellules prismatiques et les cellules en poche pour vous aider à comprendre leurs caractéristiques.
Partie 1. Que sont les batteries Prismatic LiFePO4 ?
Les cellules prismatiques sont un type de batterie lithium-ion caractérisé par leur forme rectangulaire ou carrée. Ils sont généralement constitués de boîtiers métalliques et sont couramment 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 enveloppée ou laminée, ce qui offre une meilleure protection de la cellule de batterie par rapport à l'emballage flexible des cellules en poche.
Cellule prismatique Power Queen 12,8 V 100 Ah – Examen du démontage HOBOTECH
Caractéristiques des cellules prismatiques
Les cellules prismatiques se caractérisent 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 constituer un avantage dans certaines applications. Cela peut entraîner de meilleures performances et efficacité pour les appareils qui nécessitent des niveaux de tension plus élevés.
Durabilité et sécurité : Les cellules prismatiques sont généralement livrées avec 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 : En raison de 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 Bag LiFePO4 (lithium fer phosphate) 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 aux unités flexibles d’être facilement adaptées 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 rivaliser avec 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 produits chimiques lithium-ion, tels que l'oxyde de lithium-cobalt (LiCoO2). Il a une plus grande stabilité thermique et est moins sujet à l’emballement thermique, ce qui le rend moins susceptible de prendre feu ou d’exploser.
Longue durée de vie : Les cellules de poche 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 de capacité significative, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant une fiabilité à long terme.
Haute densité de puissance : Les cellules en poche LiFePO4 ont une densité de puissance élevée, ce qui leur permet de fournir des courants élevés lorsque cela est nécessaire. Cela les rend adaptés aux applications nécessitant une puissance de sortie élevée, telles que les véhicules électriques ou les outils électriques.
Large plage de températures : Les cellules en poche LiFePO4 peuvent fonctionner dans une large plage de températures allant de -20 °C à 60 °C (-4°F à 140°F) sans compromettre les performances. Cela les rend adaptés à une utilisation dans des températures extrêmes et des environnements difficiles.
Respectueux 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 des cellules en forme de poche permet un facteur de forme flexible et léger, ce qui le rend idéal pour les applications limitées en espace où la taille et le poids sont des facteurs critiques.
La batterie Power Queen 12V 100Ah Mini LiFePO4 est très demandée sur le marché en raison de sa compacité et de son poids léger, ne pesant que 8,96 kg. Comme elle ne fait 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.
Problèmes de sécurité concernant les cellules en poche Lifepo4
Un problème courant avec les cellules en poche, y compris les cellules en poche LiFePO4, est la possibilité de gonflement. Le gonflement peut être causé par divers facteurs, tels qu'une charge ou une décharge inappropriée, une surcharge ou une exposition à des températures extrêmes.
Cependant, il est important de noter que les cellules en poche LiFePO4 sont généralement considérées comme plus sûres que d'autres produits chimiques lithium-ion tels que l'oxyde de lithium-cobalt (LiCoO2) ou l'oxyde de lithium-nickel-manganèse-cobalt (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 ».
Les cellules en sachet LiFePO4 ont une stabilité thermique plus élevée et une densité énergétique plus faible par rapport aux autres produits chimiques 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 poche LiFePO4 disposent généralement d'un certain nombre de caractéristiques de sécurité, telles 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 pochette permet une dissipation thermique plus efficace, empêchant une accumulation excessive de température et réduisant le risque de gonflement. Les cellules de poche ont également une résistance interne inférieure à celle des cellules prismatiques, ce qui permet de minimiser la génération de chaleur pendant la charge et la décharge.
Il convient de noter qu'il est essentiel de garantir des pratiques de charge et de décharge appropriées et de maintenir la plage de température recommandée pour maintenir la sécurité et la longévité de toute batterie lithium-ion, y compris les cellules de poche LiFePO4.
En résumé, même si le gonflement peut être un problème potentiel pour les cellules en poche, les cellules en poche LiFePO4 sont généralement considérées comme plus sûres que les autres produits chimiques lithium-ion en raison de leur stabilité inhérente et de leurs caractéristiques 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 poche LiFePO4 disposent des certifications de sécurité nécessaires. Ces certifications montrent que les batteries répondent à des exigences strictes en matière de sécurité et d'environnement et ont été soumises à des procédures de tests et de contrôle qualité approfondies.
Les batteries de Power Queen offrent le plus haut niveau de sécurité, comme le confirment les rapports de tests UL.
Différence entre les cellules prismatiques et en poche
Forme
Les cellules prismatiques ont une forme rectangulaire rigide, tandis que les cellules en forme de poche ont une conception flexible et plate. Les cellules prismatiques sont généralement plus grandes et plus volumineuses, tandis que les cellules en forme de poche offrent une plus grande flexibilité de conception et peuvent être fabriquées sous différentes formes et tailles.
Matériaux d'emballage
Les cellules prismatiques ont généralement un boîtier métallique qui offre une meilleure durabilité et une meilleure gestion thermique. Les cellules à sac, quant à elles, utilisent un sac flexible composé de matériaux stratifiés 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 de 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 de leur boîtier métallique rigide. Étant donné 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 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. En raison de leur flexibilité, les cellules de poche sont plus susceptibles d’être endommagées et peuvent nécessiter des mesures de sécurité supplémentaires.
Coûts
Les cellules prismatiques sont généralement plus coûteuses à fabriquer en raison de la conception spéciale de leur boîtier métallique. Les cellules en poche sont souvent moins coûteuses à fabriquer en raison de leur construction plus simple et de leur emballage flexible.
Performances
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 en raison de 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 vs. Cellules de poche
Les batteries au 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 Pouch sont couramment utilisées en raison de leurs propriétés uniques.
Cellules prismatiques : des centrales 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 nécessitant des performances élevées et une stabilité structurelle. Certaines applications notables incluent :
Véhicules électriques (VE) : les cellules prismatiques constituent l'épine dorsale des batteries des 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 sécurité et fiabilité à long terme.
Outils électriques : les outils gourmands en énergie, tels que les perceuses et les scies sans fil, nécessitent des batteries capables de fournir des performances élevées. Les cellules prismatiques excellent dans ces scénarios, fournissant la puissance et l’endurance nécessaires à un fonctionnement prolongé.
Systèmes de stockage d'énergie (ESS) : Les cellules prismatiques sont utilisées dans les grands projets de stockage d'énergie où la fiabilité et la longévité sont essentielles. Leur conception robuste combinée à leur capacité élevée les rend adaptés aux applications au niveau du réseau et aident à stabiliser les sources d'énergie renouvelables.
Cellules de poche : légères et polyvalentes
Les cellules de poche, quant à elles, offrent une conception plus légère et plus flexible, ce qui les rend idéales pour les appareils électroniques portables et les applications à espace limité. Examinons quelques domaines remarquables où les cellules de poche brillent :
Électronique grand public : les smartphones, tablettes et appareils portables bénéficient grandement du format fin et compact des cellules en forme 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 le rendement énergétique. En raison de leur légèreté et de leur format personnalisable, les cellules en 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 en poche offrent certains avantages :
Les cellules prismatiques offrent une plus longue durée de vie et une meilleure protection grâce à leur boîtier métallique rigide.
Les cellules Pouch 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 en poche brillent dans les appareils portables et à espace limité.
Prismatique ou questions-réponses Cellules de poche
1. Pourquoi compresser les cellules LiFePO4 ?
La compression des cellules LiFePO4 améliore le contact entre les composants, augmente la densité énergétique, augmente 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 une atténuation des risques tels que les courts-circuits internes et les fuites de gaz.
2. Comment charger les batteries LiFePO4 prisme ou pochette ?
Vous pouvez charger des batteries LiFePO4 via des générateurs, des panneaux solaires et des chargeurs de batteries LiFePO4. Lisez comment charger les batteries LiFePO4 pour en savoir plus.
Conclusion
En résumé, les cellules prismatiques et en 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 telles que les tests UL est certainement important pour décider quelles batteries utiliser.
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