Volledige vergelijking van prismatische cellen en buidelcellen
, door Sally Zhuang, 11 min lezen
Tegenwoordig, met de vooruitgang van de technologie, wordt het gebruik van oplaadbare batterijen steeds gebruikelijker in ons dagelijks leven. Onder de verschillende soorten oplaadbare batterijen zijn prismatische cellen en buidelcellen erg populair.
In dit artikel bieden we een volledige vergelijking tussen prismatische cellen en buidelcellen om u te helpen hun kenmerken te begrijpen.
Deel 1. Wat zijn Prismatic LiFePO4-batterijen?
Prismatische cellen zijn een type lithium-ionbatterij dat wordt gekenmerkt door hun rechthoekige of vierkante vorm. Ze zijn meestal gemaakt van metalen behuizingen en worden vaak gebruikt in laptops, tablets en powerbanks. Prismatische lithium-ionbatterijen gebruiken een aluminiumlegering of roestvrij staal voor hun stijve behuizing. De interne structuur van de batterij kan omwikkeld of gelamineerd zijn, wat een betere bescherming van de batterijcel biedt in vergelijking met de flexibele verpakking van buidelcellen.
Power Queen 12,8V 100Ah prismatische cel – HOBOTECH Tear Down Review
Kenmerken van prismatische cellen
Prismatische cellen worden gekenmerkt door verschillende karakteristieke kenmerken:
Vorm en grootte: Prismatische cellen hebben een stijve rechthoekige vorm die lijkt op een bakstenen of platte doos. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende maten en afmetingen, van klein tot groot.
Energiedichtheid: Prismatische cellen bieden een hogere energiedichtheid vergeleken met andere typen lithium-ionbatterijen. Hierdoor kunnen ze meer energie opslaan in dezelfde ruimte, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met hoge energie.
Hoge spanning: Prismatische cellen hebben over het algemeen een hogere uitgangsspanning, wat in bepaalde toepassingen een voordeel kan zijn. Dit kan resulteren in betere prestaties en efficiëntie voor apparaten die hogere spanningsniveaus vereisen.
Duurzaamheid en veiligheid: Prismatische cellen worden meestal geleverd met een metalen behuizing, die een betere bescherming biedt tegen externe stress en schade. Dit kan de veiligheid en duurzaamheid vergroten, vooral in toepassingen waarbij de batterij kan worden blootgesteld aan zware omstandigheden.
Thermisch beheer: Dankzij hun metalen behuizing hebben prismatische cellen betere mogelijkheden voor thermisch beheer. De behuizing zorgt voor een effectievere warmteafvoer, waardoor het risico op oververhitting en mogelijke schade aan de batterij wordt verminderd.
Deel 2. Wat zijn buidelcellen?
Bag LiFePO4-batterijen (lithiumijzerfosfaat) zijn een type lithium-ionbatterij die LiFePO4 als kathodemateriaal gebruikt. De zachte aluminium coating maakt de batterij lichter en zorgt voor een verstelbare grootte en beschikbare ruimte, afhankelijk van het beoogde gebruik. Hierdoor kunnen flexibele units eenvoudig worden aangepast aan de beschikbare ruimte van een bepaald product. In termen van ruimteoptimalisatie betekent dit het bereiken van een verpakkingsefficiëntie van 90-95% en een hogere energiedichtheid.
Door de introductie van een handiger ontwerp hebben softpack-batterijen het potentieel om te concurreren met hoogwaardige batterijen van de volgende generatie, waardoor de elektrificatiebehoeften van elektrische voertuigen en consumentenelektronica-producten worden versneld.
Power Queen 12,8 V 100 Ah MINI-buidelcel – Roll2-video's
Voordelen van buidelcellen
Veiligheid: LiFePO4-chemie is inherent veiliger dan andere lithium-ionchemicaliën, zoals lithiumkobaltoxide (LiCoO2). Het heeft een grotere thermische stabiliteit en is minder gevoelig voor thermische overstroming, waardoor het minder waarschijnlijk is dat het in brand vliegt of explodeert.
Lange levensduur: LiFePO4-zakjes hebben doorgaans een langere levensduur vergeleken met andere lithium-ionbatterijen. Ze kunnen honderden of zelfs duizenden laad-ontlaadcycli doorstaan zonder significant capaciteitsverlies, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen die betrouwbaarheid op de lange termijn vereisen.
Hoge vermogensdichtheid: LiFePO4-buidelcellen hebben een hoge vermogensdichtheid, zodat ze hoge stromen kunnen leveren wanneer dat nodig is. Dit maakt ze geschikt voor toepassingen die een hoog vermogen vereisen, zoals elektrische voertuigen of elektrisch gereedschap.
Breed temperatuurbereik: LiFePO4-zakjes kunnen werken in een breed temperatuurbereik van -20°C tot 60°C (-4°F tot 140°F) zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties. Dit maakt ze geschikt voor gebruik bij extreme temperaturen en zware omstandigheden.
Milieuvriendelijk: LiFePO4-chemie bevat geen schadelijke zware metalen zoals cadmium of lood, waardoor het milieuvriendelijker en gemakkelijker te recyclen is.
Lichtgewicht en compact: Het zakcelontwerp zorgt voor een flexibele en lichtgewicht vormfactor, waardoor het ideaal is voor toepassingen met beperkte ruimte waarbij grootte en gewicht kritische factoren zijn.
Power Queen 12V 100Ah Mini LiFePO4-batterij is zeer gewild op de markt vanwege zijn compactheid en lichte gewicht, met een gewicht van slechts 8,96 kg. Omdat hij slechts 3/5 zo groot is als andere batterijen met dezelfde capaciteit, onderscheidt hij zich van de concurrentie. Het gebruik van pouch-celtechnologie speelt een belangrijke rol bij het mogelijk maken van een dergelijk klein en lichtgewicht ontwerp van deze batterij.
Veiligheidsproblemen met betrekking tot Lifepo4-zakjes
Een veel voorkomend probleem met buidelcellen, inclusief LiFePO4-buidelcellen, is de mogelijkheid van zwelling. Zwelling kan worden veroorzaakt door verschillende factoren, zoals onjuist opladen of ontladen, overladen of blootstelling aan extreme temperaturen.
Het is echter belangrijk op te merken dat LiFePO4-zakjescellen over het algemeen als veiliger worden beschouwd dan andere lithium-ionchemicaliën zoals lithiumkobaltoxide (LiCoO2) of lithiumnikkel-mangaankobaltoxide (NMC). Dit komt voornamelijk door de inherente stabiliteit van de LiFePO4-chemie, die minder gevoelig is voor thermische runaway of ‘thermal runaway’.
LiFePO4-zakcellen hebben een hogere thermische stabiliteit en een lagere energiedichtheid in vergelijking met andere lithium-ionchemicaliën. Dit betekent dat er minder risico is op oververhitting en thermische oververhitting, waardoor ze voor bepaalde toepassingen een veiliger optie zijn.
Bovendien hebben LiFePO4-buidelcellen doorgaans een aantal veiligheidsvoorzieningen, zoals een overdrukventiel en thermische beschermingsmaatregelen. Deze veiligheidsmechanismen helpen het risico op zwelling, overbelasting of thermische overbelasting te verminderen.
Bovendien zorgt het flexibele ontwerp van de buidelcellen voor een effectievere warmteafvoer, waardoor overmatige temperatuuropbouw wordt voorkomen en het risico op zwelling wordt verminderd. Pouch-cellen hebben ook een lagere interne weerstand vergeleken met prismatische cellen, waardoor de warmteontwikkeling tijdens het opladen en ontladen wordt geminimaliseerd.
Het is vermeldenswaard dat het garanderen van de juiste oplaad- en ontlaadpraktijken en het handhaven van het aanbevolen temperatuurbereik van cruciaal belang zijn voor het behoud van de veiligheid en levensduur van elke lithium-ionbatterij, inclusief LiFePO4-zakjescellen.
Samenvattend: hoewel zwelling een potentieel probleem kan zijn voor buidelcellen, worden LiFePO4-buidelcellen over het algemeen als veiliger beschouwd dan andere lithium-ionverbindingen vanwege hun inherente stabiliteit en ingebouwde veiligheidskenmerken. Door de juiste verzorgings- en onderhoudsrichtlijnen te volgen, kan het risico op zwelling en andere veiligheidsproblemen worden geminimaliseerd, waardoor LiFePO4-zakjescellen een betrouwbare en veilige keuze zijn voor verschillende toepassingen.
Om naleving van wettelijke normen zoals UL, CE en RoHS te garanderen, is het belangrijk ervoor te zorgen dat LiFePO4-buidelcellen over de noodzakelijke veiligheidscertificeringen beschikken. Deze certificeringen tonen aan dat de batterijen voldoen aan strenge veiligheids- en milieueisen en grondige test- en kwaliteitscontroleprocedures hebben ondergaan.
De batterijen van Power Queen hebben het hoogste veiligheidsniveau, zoals bevestigd door UL-testrapporten.
Verschil tussen prismatische cellen en buidelcellen
Vorm
Prismatische cellen hebben een stijve rechthoekige vorm, terwijl buidelcellen een flexibel, plat ontwerp hebben. Prismatische cellen zijn doorgaans groter en omvangrijker, terwijl buidelcellen een grotere ontwerpflexibiliteit bieden en in verschillende vormen en maten kunnen worden vervaardigd.
Verpakkingsmaterialen
Prismatische cellen hebben over het algemeen een metalen behuizing die zorgt voor een betere duurzaamheid en thermisch beheer. Zakcellen daarentegen gebruiken een flexibele zak gemaakt van gelamineerde materialen zoals aluminium en polymeer, waardoor ze licht van gewicht zijn en een efficiënter gebruik van de ruimte mogelijk zijn.
Grootte
Prismatische cellen zijn doorgaans groter en dikker vanwege hun stijve rechthoekige vorm. Pouch-cellen zijn over het algemeen dunner en compacter, waardoor ze geschikt zijn voor apparaten met beperkte ruimte.
Gewicht
Prismatische cellen zijn doorgaans zwaarder vanwege de stijve metalen behuizing. Omdat buidelcellen licht van gewicht zijn en een flexibele verpakking gebruiken, zijn ze lichter.
Celspanning en -capaciteit
Zowel prismatische cellen als buidelcellen kunnen verschillende spanningen en capaciteiten hebben, afhankelijk van de specifieke chemie en het ontwerp. Meestal bieden ze vergelijkbare spanningsbereiken, maar de capaciteit kan variëren, afhankelijk van het ontwerp en de grootte.
Duurzaamheid
Prismatische cellen, met hun metalen behuizing, bieden een betere duurzaamheid en weerstand tegen externe stress vergeleken met buidelcellen. Vanwege hun flexibiliteit zijn buidelcellen gevoeliger voor beschadiging en kunnen aanvullende veiligheidsmaatregelen nodig zijn.
Kosten
Prismatische cellen zijn over het algemeen duurder om te vervaardigen vanwege hun speciale metalen behuizingsontwerp. Zakcellen zijn vaak goedkoper te vervaardigen vanwege hun eenvoudiger constructie en flexibele verpakking.
Prestaties
Prismatische cellen hebben een hogere energiedichtheid en zijn geschikt voor toepassingen met hoge energie waarbij duurzaamheid en thermisch beheer van cruciaal belang zijn, zoals elektrische voertuigen. Pouch-cellen bieden een hogere vermogensdichtheid vanwege hun lichtgewicht en flexibele ontwerp, waardoor ze geschikt zijn voor apparaten die snelle stroomstoten vereisen, zoals smartphones en tablets.
Toepassing van prismacellen vs. Zakcellen
Lithium-ionbatterijen hebben een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we onze elektronische apparaten van stroom voorzien, van smartphones tot elektrische voertuigen. Van de verschillende soorten lithium-ionbatterijen die verkrijgbaar zijn, worden prismatische cellen en buidelcellen vaak gebruikt vanwege hun unieke eigenschappen.
Prismatische cellen: krachtpatsers voor robuuste toepassingen
Prismatische cellen, met hun rechthoekige of vierkante vorm, staan bekend om hun lange levensduur en robuustheid. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen die hoge prestaties en structurele stabiliteit vereisen. Enkele opmerkelijke toepassingen zijn onder meer:
Elektrische voertuigen (EV's): Prismatische cellen dienen als de ruggengraat van EV-batterijpakketten vanwege hun vermogen om hoge stromen te verwerken en voldoende energiedichtheid te leveren. De stijve metalen behuizing biedt uitstekende bescherming tegen fysieke schade, waardoor veiligheid en langdurige betrouwbaarheid worden gegarandeerd.
Elektrisch gereedschap: Gereedschappen die veel energie verbruiken, zoals draadloze boormachines en zagen, hebben batterijen nodig die hoge prestaties kunnen leveren. Prismatische cellen blinken uit in deze scenario's en bieden de kracht en het uithoudingsvermogen die nodig zijn voor langdurig gebruik.
Energieopslagsystemen (ESS): Prismatische cellen worden gebruikt in grote energieopslagprojecten waarbij betrouwbaarheid en een lange levensduur van cruciaal belang zijn. Hun robuuste ontwerp in combinatie met hun hoge capaciteit maakt ze geschikt voor toepassingen op netniveau en helpt hernieuwbare energiebronnen te stabiliseren.
Pouchcellen: lichtgewicht en veelzijdig
Pouch-cellen bieden daarentegen een lichter en flexibeler ontwerp, waardoor ze ideaal zijn voor draagbare elektronische apparaten en toepassingen met beperkte ruimte. Laten we eens kijken naar enkele opvallende gebieden waar buidelcellen schitteren:
Consumentenelektronica: Smartphones, tablets en draagbare apparaten profiteren enorm van de dunne en compacte vormfactor van buidelcellen. Deze cellen kunnen individueel worden afgestemd op de specifieke afmetingen van de elektronica, waardoor het ruimtegebruik wordt gemaximaliseerd en tegelijkertijd voldoende stroomcapaciteit wordt geboden.
Medische apparaten: Zakcellen worden gebruikt in verschillende medische apparaten, zoals pacemakers en insulinepompen. Hun kleine formaat en lichte gewicht maken ze ideaal voor implanteerbare en draagbare medische technologieën.
Lucht- en ruimtevaart en drones: De lucht- en ruimtevaartindustrie vertrouwt op lichtgewicht componenten om de brandstofefficiëntie te optimaliseren. Vanwege hun lichte gewicht en aanpasbare vormfactor worden buidelcellen steeds vaker gebruikt in vliegtuigen en drones om systemen aan boord van stroom te voorzien en langere vluchttijden te garanderen.
Voordelen van prisma- en buidelcellen
Hoewel elk celtype zijn specifieke toepassingen heeft, bieden zowel prismatische cellen als buidelcellen bepaalde voordelen:
Prismatische cellen bieden een langere duurzaamheid en betere bescherming dankzij hun stijve metalen behuizing.
Pouchcellen zijn lichter en flexibeler, waardoor een grotere ontwerpvrijheid en een hogere energiedichtheid mogelijk zijn in een compacte ruimte.
Beide celtypen leveren betrouwbare prestaties met vergelijkbare celspanning en capaciteit.
Prismatische cellen blinken uit in toepassingen met hoge prestaties, terwijl buidelcellen uitblinken in draagbare apparaten met beperkte ruimte.
Vragen en antwoorden over prismatisch vs. Zakcellen
1. Waarom LiFePO4-cellen comprimeren?
Compressie van LiFePO4-cellen verbetert het contact tussen componenten, verhoogt de energiedichtheid, verhoogt de veiligheid en verlengt de levensduur, waardoor ze efficiëntere en betrouwbaardere energieopslagoplossingen worden. Het biedt voordelen zoals verbeterde prestaties, compactheid en beperking van risico's zoals interne kortsluiting en gaslekkage.
2. Hoe laad je LiFePO4-batterijen uit prisma's of zakjes op?
Je kunt LiFePO4-batterijen opladen via generatoren, zonnepanelen en LiFePO4-batterijladers. Lees verder LiFePO4-batterijen opladen voor meer informatie.
Conclusie
Samenvattend zijn zowel prismatische cellen als buidelcellen veilig in gebruik. En elk type heeft zijn eigen voordelen. Het kiezen van betrouwbare merken zoals Power Queen die veiligheidscertificeringen zoals UL-tests hebben doorstaan, is absoluut belangrijk bij het beslissen welke batterijen u moet gebruiken.
Blog posts
-
, door Julia W AGM VS. LITHIUM-BATTERIEN: WELCHE IST BESSER FÜR WOHNMOBILE UND DIE SCHIFFFAHRT GEEIGNET?
-
, door kimei Ma Power Queen 12V 100Ah Gruppe24 Smart VS 12V 100Ah 190H Smart
-
, door Sally Zhuang Kan ik een batterijback-up gebruiken zonder zonnepanelen?
