Volledige vergelijking van prismatische cellen en buidelcellen

Dankzij technologische vooruitgang worden oplaadbare batterijen steeds gebruikelijker in ons dagelijks leven. Van de verschillende soorten oplaadbare batterijen zijn prismatische en pouch-batterijen bijzonder populair.

In dit artikel bieden we een volledige vergelijking tussen prismatische cellen en pouchcellen, zodat u hun eigenschappen beter begrijpt.

Deel 1. Wat zijn prismatische LiFePO4-batterijen?

Prismatische cellen zijn een type lithium-ionbatterij dat wordt gekenmerkt door hun rechthoekige of vierkante vorm. Ze bestaan ​​meestal uit metalen behuizingen en worden vaak gebruikt in laptops, tablets en powerbanks. Prismatische lithium-ionbatterijen gebruiken een aluminiumlegering of roestvrij staal voor hun stevige behuizing. De interne structuur van de batterij kan gewikkeld of gelamineerd zijn, wat de batterijcel beter beschermt in vergelijking met de flexibele verpakking van pouchcellen.

Power Queen 12,8V 100Ah prismatische cel – HOBOTECH Tear Down Review

Kenmerken van prismatische cellen

Prismatische cellen worden gekenmerkt door een aantal onderscheidende kenmerken:

• Vorm en grootte:

  Prismatische cellen hebben een stijve, rechthoekige vorm, die lijkt op een baksteen of een platte doos. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende maten en afmetingen, van klein tot groot.

• Energiedichtheid:

  Prismatische cellen bieden een hogere energiedichtheid dan andere lithium-ionbatterijen. Dit betekent dat ze meer energie in dezelfde ruimte kunnen opslaan, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met hoge energie.

• Hoogspanning:

  Prismatische cellen hebben over het algemeen een hogere uitgangsspanning, wat in bepaalde toepassingen voordelig kan zijn. Dit kan leiden tot betere prestaties en efficiëntie in apparaten die hogere spanningsniveaus vereisen.

• Duurzaamheid en veiligheid:

  Prismatische cellen worden doorgaans geleverd met een metalen behuizing, die een betere bescherming biedt tegen externe belastingen en beschadigingen. Dit kan de veiligheid en duurzaamheid verhogen, vooral in toepassingen waar de batterij aan zware omstandigheden kan worden blootgesteld.

• Thermisch beheer:

  Dankzij hun metalen behuizing hebben prismatische cellen een beter thermisch beheer. De behuizing zorgt voor een effectievere warmteafvoer, waardoor het risico op oververhitting en mogelijke batterijschade wordt verminderd.

Deel 2. Wat zijn buidelcellen?

Pouch LiFePO4 (lithium-ijzerfosfaat) batterijen zijn een type lithium-ionbatterij dat LiFePO4 als kathodemateriaal gebruikt. De zachte aluminium coating maakt de batterij lichter en maakt aanpasbare formaten en beschikbare ruimte mogelijk, afhankelijk van de toepassing. Dit maakt het gemakkelijk om flexibele units aan te passen aan de beschikbare ruimte van een specifiek product. In termen van ruimte-optimalisatie vertaalt dit zich in een verpakkingsrendement van 90-95% en een hogere energiedichtheid.

Door een handiger ontwerp kunnen softpackbatterijen concurreren met de volgende generatie hoogwaardige batterijen. Hierdoor wordt de behoefte aan elektrificatie van elektrische voertuigen en consumentenelektronica versneld.

Power Queen 12,8 V 100 Ah MINI pouch-accu – Roll2-video's

Voordelen van pouchcellen

• Beveiliging:LiFePO4-chemie is inherent veiliger dan andere lithiumionchemicaliën, zoals lithiumkobaltoxide (LiCoO2). Het heeft een hogere thermische stabiliteit en is minder gevoelig voor thermische uitbarsting, waardoor het minder snel vlam vat of explodeert.
• Lange levensduur:LiFePO4-zakjesbatterijen hebben doorgaans een langere levensduur dan andere lithium-ionbatterijen. Ze kunnen honderden of zelfs duizenden laad- en ontlaadcycli doorstaan ​​zonder significant capaciteitsverlies en zijn daarom geschikt voor toepassingen die langdurige betrouwbaarheid vereisen.
• Hoge vermogensdichtheid:LiFePO4 pouchcellen hebben een hoge vermogensdichtheid, waardoor ze indien nodig hoge stromen kunnen leveren. 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 prestatieverlies. Dit maakt ze geschikt voor gebruik bij extreme temperaturen en zware omstandigheden.
• Milieuvriendelijkheid:De LiFePO4-chemie bevat geen schadelijke zware metalen zoals cadmium of lood, waardoor het milieuvriendelijker en gemakkelijker te recyclen is.
• Lichtgewicht en compact: Het pouch-celontwerp zorgt voor een flexibele en lichte vormfactor, waardoor het ideaal is voor toepassingen met beperkte ruimte waar grootte en gewicht van cruciaal belang zijn.

Power Queen 12V 100Ah Mini LiFePO4 accu Door zijn compacte formaat en lage gewicht is deze accu zeer gewild op de markt, met een gewicht van slechts 8,96 kg. Met slechts driekwart van de grootte van andere accu's met dezelfde capaciteit onderscheidt hij zich van de concurrentie. De toepassing van pouch cell-technologie speelt een belangrijke rol bij het mogelijk maken van zo'n klein en lichtgewicht ontwerp.

Veiligheidszorgen met betrekking tot LiFePO4-zakjescellen

Een veelvoorkomend probleem met pouchcellen, waaronder LiFePO4-pouchcellen, is de kans op zwelling. Zwelling kan worden veroorzaakt door verschillende factoren, zoals onjuist laden of ontladen, overladen of blootstelling aan extreme temperaturen.

Het is echter belangrijk om op te merken dat LiFePO4-zakjescellen over het algemeen als veiliger worden beschouwd dan andere lithium-ion-chemieën, zoals lithium-kobaltoxide (LiCoO2) of lithium-nikkel-mangaan-kobaltoxide (NMC). Dit komt voornamelijk door de inherente stabiliteit van de LiFePO4-chemie, die minder gevoelig is voor thermische runaway.

LiFePO4 Pouch-cellen vertonen een hogere thermische stabiliteit en een lagere energiedichtheid in vergelijking met andere lithium-ion-chemie. Dit betekent dat het risico op oververhitting en thermische runaway lager is, waardoor ze een veiligere optie zijn voor bepaalde toepassingen.

Bovendien beschikken LiFePO4-zakcellen doorgaans over een aantal veiligheidsvoorzieningen, zoals een overdrukventiel en thermische beschermingsmaatregelen. Deze veiligheidsmechanismen helpen het risico op zwelling, overbelasting of thermische oververhitting te verminderen.

Bovendien zorgt het flexibele ontwerp van de zakjescellen voor een effectievere warmteafvoer, waardoor overmatige temperatuurstijging wordt voorkomen en het risico op zwelling wordt verminderd.Pouch-cellen hebben bovendien een lagere interne weerstand vergeleken met prismatische cellen, waardoor de warmteontwikkeling tijdens het opladen en ontladen tot een minimum wordt beperkt.

Het is belangrijk om te weten dat het belangrijk is om de juiste laad- en ontlaadprocedures te volgen en het aanbevolen temperatuurbereik te respecteren. Dit is van cruciaal belang voor de veiligheid en levensduur van elke lithium-ionbatterij, waaronder LiFePO4-zakcellen.

Kortom, hoewel zwelling een potentieel probleem kan zijn voor pouchcellen, worden LiFePO4 pouchcellen over het algemeen als veiliger beschouwd dan andere lithium-ion-chemie vanwege hun inherente stabiliteit en ingebouwde veiligheidsvoorzieningen. Het naleven van de juiste richtlijnen voor verzorging en onderhoud kan het risico op zwelling en andere veiligheidsproblemen minimaliseren, waardoor LiFePO4 pouchcellen een betrouwbare en veilige keuze zijn voor diverse toepassingen.

Om te garanderen dat de batterijen voldoen aan wettelijke normen zoals UL, CE en RoHS, is het belangrijk om te controleren of de LiFePO4-zakbatterijen de vereiste veiligheidscertificeringen hebben. Deze certificeringen tonen aan dat de batterijen voldoen aan strenge veiligheids- en milieueisen en grondig zijn getest en kwaliteitscontroles hebben ondergaan.

De batterijen van Power Queen Ze bieden het hoogste veiligheidsniveau, zoals bevestigd door UL-testrapporten.

Verschil tussen prismatische en buidelcellen

formulier

Prismatische cellen hebben een stijve, rechthoekige vorm, terwijl pouchcellen een flexibel, plat ontwerp hebben. Prismatische cellen zijn doorgaans groter en omvangrijker, terwijl pouchcellen een grotere ontwerpflexibiliteit bieden en in verschillende vormen en maten kunnen worden geproduceerd.

Verpakkingsmaterialen

Prismatische cellen hebben over het algemeen een metalen behuizing, wat zorgt voor een betere duurzaamheid en een beter thermisch beheer. Pouchcellen daarentegen gebruiken een flexibele pouch van gelamineerde materialen zoals aluminium en polymeer, waardoor ze licht zijn en de ruimte efficiënter kunnen worden benut.

Maat

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 hun stijve metalen behuizing. Pouchcellen zijn daarentegen lichter omdat ze licht van gewicht zijn en een flexibele verpakking gebruiken.

Celspanning &stroomsterkte

Zowel prismatische als pouchcellen kunnen verschillende spanningen en capaciteiten hebben, afhankelijk van hun specifieke chemische samenstelling en ontwerp. Ze bieden over het algemeen vergelijkbare spanningsbereiken, maar de capaciteit kan variëren afhankelijk van het ontwerp en de grootte.

duurzaamheid

Prismatische cellen bieden met hun metalen behuizing een betere duurzaamheid en weerstand tegen externe belastingen dan pouchcellen. Vanwege hun flexibiliteit zijn pouchcellen gevoeliger voor beschadiging en kunnen extra veiligheidsmaatregelen nodig zijn.

Kosten

Prismatische cellen zijn over het algemeen duurder in productie vanwege hun speciale metalen behuizing. Zakcellen zijn vaak goedkoper in productie vanwege hun eenvoudigere constructie en flexibele verpakking.

Prestatie

Prismatische cellen hebben een hogere energiedichtheid en zijn geschikt voor toepassingen met hoge energie, waar duurzaamheid en thermisch beheer cruciaal zijn, zoals elektrische voertuigen. Dankzij hun lichte en flexibele ontwerp bieden pouchcellen een hogere vermogensdichtheid en zijn ze daarom geschikt voor apparaten die snelle stroompieken vereisen, zoals smartphones en tablets.

Toepassing van prismacellen versus pouchcellen

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 worden prismatische cellen en pouchcellen vaak gebruikt vanwege hun unieke eigenschappen.

Prismatische cellen: krachtpatsers voor robuuste toepassingen

Prismatische cellen, met hun rechthoekige of vierkante vorm, staan ​​bekend om hun duurzaamheid en robuustheid. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen die hoge prestaties en structurele stabiliteit vereisen. Enkele opvallende toepassingen zijn:

• Elektrische voertuigen (EV's): Prismatische cellen vormen de ruggengraat van accupakketten voor elektrische voertuigen vanwege hun vermogen om hoge stromen te verwerken en voldoende energiedichtheid te bieden. De stevige metalen behuizing biedt uitstekende bescherming tegen fysieke schade en garandeert veiligheid en betrouwbaarheid op lange termijn.
• Elektrisch gereedschap: Energieverslindende gereedschappen zoals accuboormachines en -zagen vereisen accu's die hoge prestaties kunnen leveren. Prismatische cellen blinken uit in deze situaties en leveren de benodigde kracht en duurzaamheid voor langdurig gebruik.
• Energieopslagsystemen (ESS): Prismatische cellen worden gebruikt in grote energieopslagprojecten waar betrouwbaarheid en een lange levensduur cruciaal zijn. Hun robuuste ontwerp, gecombineerd met hun hoge capaciteit, maakt ze geschikt voor toepassingen op netniveau en draagt ​​bij aan de stabilisatie van hernieuwbare energiebronnen.

Pouchcellen: lichtgewicht en veelzijdig

Pouchcellen daarentegen bieden een lichter en flexibeler ontwerp, waardoor ze ideaal zijn voor draagbare elektronische apparaten en toepassingen met beperkte ruimte. Laten we eens kijken naar een aantal bijzondere gebieden waar pouchcellen uitblinken:

• Consumentenelektronica: Smartphones, tablets en wearables profiteren enorm van de dunne en compacte vormfactor van pouchcellen. Deze cellen kunnen individueel worden aangepast aan de specifieke afmetingen van de elektronica, waardoor de ruimte optimaal wordt benut en er toch voldoende stroom wordt geleverd.
• Medische hulpmiddelen: Pouchcellen worden gebruikt in diverse medische hulpmiddelen, zoals pacemakers en insulinepompen. Door hun kleine formaat en lichte gewicht zijn ze bij uitstek geschikt voor implanteerbare en draagbare medische technologieën.
• Lucht- en ruimtevaart en drones: De lucht- en ruimtevaartindustrie vertrouwt op lichtgewicht componenten om de brandstofefficiëntie te optimaliseren. Dankzij hun lage gewicht en aanpasbare vormfactor worden pouchcellen steeds vaker gebruikt in vliegtuigen en drones om boordsystemen van stroom te voorzien en langere vliegtijden te garanderen.

Voordelen van prisma- en pouchcellen

Hoewel elk celtype zijn eigen specifieke toepassingen heeft, bieden zowel prismatische als pouchcellen bepaalde voordelen:

• Prismatische cellen bieden een grotere duurzaamheid en betere bescherming dankzij hun stijve metalen behuizing.
• Pouch-cellen zijn lichter en flexibeler, wat zorgt voor meer ontwerpvrijheid en een hogere energiedichtheid in een compacte ruimte.
• Beide celtypen leveren betrouwbare prestaties bij vergelijkbare celspanning en capaciteit.
• Prismatische cellen blinken uit in toepassingen met hoge prestaties, terwijl pouchcellen uitstekend tot hun recht komen in draagbare apparaten en apparaten met beperkte ruimte.

A tot prismatische versus pouchcellen

1. Waarom LiFePO4-cellen comprimeren?

De compressie van LiFePO4-cellen verbetert het contact tussen componenten, verhoogt de energiedichtheid, verhoogt de veiligheid en verlengt de levensduur, waardoor ze efficiëntere en betrouwbaardere oplossingen voor energieopslag worden. Voordelen hiervan zijn verbeterde prestaties, compactheid en een vermindering van risico's zoals interne kortsluiting en gaslekkage.

2. Hoe laad ik prisma- of pouch-LiFePO4-batterijen op?

U kunt LiFePO4-accu's opladen met generatoren, zonnepanelen en LiFePO4-acculaders. Lees verder. Hoe LiFePO4-batterijen opladen, voor meer informatie.

Conclusie

Kortom, zowel prismatische als pouchbatterijen zijn veilig in gebruik, en elk type heeft zijn eigen voordelen. Het kiezen van betrouwbare merken zoals Power Queen, die veiligheidscertificeringen zoals UL-tests hebben behaald, is absoluut belangrijk bij het bepalen van de juiste batterijen.