Volledige vergelijking van prismatische en zakcellen
, Van Sally Zhuang, 11 min leestijd
Dankzij de vooruitgang van de technologie worden oplaadbare batterijen steeds gebruikelijker in ons dagelijks leven. Van de verschillende soorten oplaadbare batterijen zijn prismatische en zakbatterijen het populairst.
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 die gekenmerkt wordt door hun rechthoekige of vierkante vorm. Ze bestaan meestal uit een metalen behuizing en worden vaak gebruikt in laptops, tablets en powerbanks. Prismatische lithium-ionbatterijen hebben een stevige behuizing van aluminiumlegering of roestvrij staal. De interne structuur van de batterij kan gewikkeld of gelamineerd zijn, wat zorgt voor een betere bescherming van de batterijcel vergeleken met de flexibele verpakking van zakcellen.
Power Queen 12,8V 100Ah prismatische cel – HOBOTECH Tear Down Review
Kenmerken van prismatische cellen
Prismatische cellen worden gekenmerkt door verschillende karakteristieke eigenschappen:
- 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 vergeleken met andere typen lithium-ionbatterijen. Dit betekent dat ze meer energie in dezelfde ruimte kunnen opslaan, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen waarbij veel energie nodig is.
- Hoogspanning:
Prismatische cellen hebben doorgaans 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 hebben meestal een metalen behuizing die een betere bescherming biedt tegen externe spanningen en beschadigingen. Dit kan de veiligheid en duurzaamheid vergroten, vooral in toepassingen waarbij de batterij aan zware omstandigheden wordt blootgesteld.
- Thermisch beheer:
Prismatische cellen hebben een metalen behuizing, waardoor ze beter thermisch kunnen regelen. De behuizing zorgt voor een betere warmteafvoer, waardoor het risico op oververhitting en mogelijke schade aan de batterij wordt verminderd.
Deel 2. Wat zijn pouchcellen?
Zak-LiFePO4-batterijen (lithium-ijzerfosfaat) zijn een type lithium-ionbatterij waarbij LiFePO4 als kathodemateriaal wordt gebruikt. De zachte aluminium coating maakt de batterij lichter en zorgt ervoor dat de grootte en beschikbare ruimte kunnen worden aangepast, afhankelijk van het beoogde gebruik. Hierdoor kunnen flexibele units eenvoudig worden aangepast aan de beschikbare ruimte van een specifiek product. Op het gebied van ruimteoptimalisatie betekent dit dat een verpakkingsrendement van 90–95% en een hogere energiedichtheid worden bereikt.
Door een handiger ontwerp kunnen softpack-batterijen concurreren met hoogwaardige batterijen van de volgende generatie. 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 lithium-ionchemieën, zoals lithiumkobaltoxide (LiCoO2). Het is thermisch stabieler en minder gevoelig voor thermische ontbranding. Hierdoor is de kans kleiner dat het vlam vat of explodeert.
- Lange levensduur:LiFePO4-zakjescellen hebben doorgaans een langere levensduur dan andere lithiumionbatterijen. Ze kunnen honderden of zelfs duizenden laad- en ontlaadcycli doorstaan zonder noemenswaardig capaciteitsverlies en zijn daarom geschikt voor toepassingen waarbij betrouwbaarheid op lange termijn vereist is.
- Hoge vermogensdichtheid:LiFePO4 pouch cells hebben een hoge vermogensdichtheid, waardoor ze indien nodig hoge stromen kunnen leveren. Hierdoor zijn ze geschikt voor toepassingen die een hoog vermogen vereisen, zoals elektrische voertuigen of elektrisch gereedschap.
- Breed temperatuurbereik:LiFePO4-zakjescellen kunnen binnen een breed temperatuurbereik van -20 °C tot 60 °C (-4 °F tot 140 °F) werken zonder dat dit de prestaties beïnvloedt. Hierdoor zijn 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.
- Licht en compact: Het pouch-celontwerp zorgt voor een flexibele en lichtgewicht vormfactor, waardoor het ideaal is voor toepassingen met beperkte ruimte waar formaat en gewicht van cruciaal belang zijn.
Power Queen 12V 100Ah Mini LiFePO4 accu is zeer gewild op de markt vanwege zijn compactheid en lage gewicht, met een gewicht van slechts 8,96 kg. Omdat deze batterij slechts 3/5 van de grootte is van andere batterijen met dezelfde capaciteit, onderscheidt deze zich van de concurrentie. Het gebruik van pouch cell-technologie speelt een belangrijke rol bij het mogelijk maken van het kleine en lichte ontwerp van deze batterij.
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 opladen 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-ionchemieën, zoals lithiumkobaltoxide (LiCoO2) of lithiumnikkelmangaankobaltoxide (NMC). Dit komt vooral door de inherente stabiliteit van de LiFePO4-chemie, die minder vatbaar is voor thermische runaway of “thermische runaway.”
LiFePO4 Pouch-cellen hebben een hogere thermische stabiliteit en een lagere energiedichtheid vergeleken met andere lithium-ionchemie. Dit betekent dat er minder risico is op oververhitting en thermische doorslag, waardoor ze een veiligere optie zijn voor bepaalde toepassingen.
Bovendien zijn LiFePO4-zakcellen doorgaans voorzien van een aantal veiligheidsvoorzieningen, zoals een overdrukventiel en thermische beschermingsmaatregelen. Deze veiligheidsmechanismen helpen het risico op zwelling, overbelasting of thermische ontregeling te verminderen.
Bovendien zorgt het flexibele ontwerp van de zakjescellen voor een effectievere warmteafvoer, waardoor overmatige temperatuurstijging wordt voorkomen en het risico op zwellingen wordt verminderd.Pouch-cellen hebben bovendien een lagere interne weerstand dan prismatische cellen, waardoor de warmtegeneratie tijdens het opladen en ontladen tot een minimum wordt beperkt.
Het is belangrijk om te weten dat het correct opladen en ontladen en het aanhouden van het aanbevolen temperatuurbereik van cruciaal belang zijn voor het behoud van de veiligheid en levensduur van elke lithium-ionbatterij, waaronder LiFePO4-zakcellen.
Samenvattend kunnen we stellen dat zwelling een potentieel probleem kan vormen voor pouchcellen, maar dat LiFePO4-pouchcellen over het algemeen veiliger worden geacht dan andere lithium-ionchemieën vanwege hun inherente stabiliteit en ingebouwde veiligheidsvoorzieningen. Door de juiste richtlijnen voor verzorging en onderhoud te volgen, kan het risico op zwelling en andere veiligheidsproblemen worden geminimaliseerd. Dit maakt LiFePO4-zakcellen een betrouwbare en veilige keuze voor diverse toepassingen.
Om te garanderen dat LiFePO4-zakcellen voldoen aan de wettelijke normen zoals UL, CE en RoHS, is het belangrijk dat ze de benodigde veiligheidscertificeringen hebben. Deze certificeringen tonen aan dat de batterijen voldoen aan strenge veiligheids- en milieuvereisten en grondige test- en kwaliteitscontroleprocedures hebben ondergaan.
De batterijen van Power Queen hebben het hoogste veiligheidsniveau, zoals bevestigd door UL-testrapporten.
Verschil tussen prismatische en buidelcellen
formulier
Prismatische cellen hebben een stijve, rechthoekige vorm, terwijl buidelcellen 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 vervaardigd.
Verpakkingsmaterialen
Prismatische cellen hebben doorgaans een metalen behuizing, wat zorgt voor een betere duurzaamheid en thermisch beheer. Pouch-cellen daarentegen gebruiken een flexibele zak die is gemaakt van gelamineerde materialen zoals aluminium en polymeer. Hierdoor zijn ze licht van gewicht en kan de ruimte efficiënter worden gebruikt.
Maat
Prismatische cellen zijn meestal groter en dikker vanwege hun stijve rechthoekige vorm. Pouch-cellen zijn doorgaans dunner en compacter, waardoor ze geschikt zijn voor apparaten met beperkte ruimte.
Gewicht
Prismatische cellen zijn doorgaans zwaarder vanwege de stijve metalen behuizing. Omdat pouchcellen licht van gewicht zijn en flexibele verpakkingen gebruiken, zijn ze lichter.
Celspanning en -capaciteit
Zowel prismatische als pouchcellen kunnen verschillende spanningen en capaciteiten hebben, afhankelijk van de specifieke chemie en het ontwerp. Ze bieden doorgaans 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 spanningen vergeleken met pouchcellen. Buidelcellen zijn vanwege hun flexibiliteit gevoeliger voor schade en vereisen mogelijk aanvullende veiligheidsmaatregelen.
Kosten
Prismatische cellen zijn doorgaans duurder om te produceren vanwege hun speciale metalen behuizing. Pouch-cellen zijn vaak kosteneffectiever om te produceren vanwege hun eenvoudigere constructie en flexibele verpakking.
Prestatie
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 dankzij hun lichte en flexibele ontwerp. Hierdoor zijn ze geschikt voor apparaten die snelle energiepieken nodig hebben, 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 het meest 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 waar hoge prestaties en structurele stabiliteit vereist zijn. Enkele opvallende toepassingen zijn:
- Elektrische voertuigen (EV's): Prismatische cellen vormen de ruggengraat van accupakketten voor elektrische voertuigen, omdat ze hoge stromen aankunnen en een voldoende energiedichtheid bieden. De stevige metalen behuizing biedt uitstekende bescherming tegen fysieke schade, waardoor veiligheid en betrouwbaarheid op lange termijn worden gewaarborgd.
- Elektrisch gereedschap: Energieverslindende gereedschappen zoals accuboormachines en accuzagen vereisen accu's die hoge prestaties kunnen leveren. Prismatische cellen zijn in deze situaties uitermate geschikt en bieden de benodigde prestaties en duurzaamheid voor een langere werking.
- Energieopslagsystemen (ESS): Prismatische cellen worden gebruikt in grote energieopslagprojecten waarbij betrouwbaarheid en levensduur van cruciaal belang zijn. Dankzij hun robuuste ontwerp in combinatie met hun hoge capaciteit zijn ze geschikt voor toepassingen op netniveau en dragen ze bij aan de stabilisering van hernieuwbare energiebronnen.
Pouchcellen: lichtgewicht en veelzijdig
Pouch-cellen zijn daarentegen lichter en flexibeler van ontwerp, waardoor ze ideaal zijn voor draagbare elektronische apparaten en toepassingen waarbij de ruimte beperkt is. Laten we eens kijken naar een aantal bijzondere gebieden waarop pouchcellen uitblinken:
- Consumentenelektronica: Smartphones, tablets en draagbare apparaten profiteren enorm van de dunne en compacte vormfactor van pouchcellen. Deze cellen kunnen individueel worden aangepast aan de specifieke afmetingen van de elektronica. Hierdoor wordt de ruimte optimaal benut en blijft er toch voldoende vermogen beschikbaar.
- Medische hulpmiddelen: Pouch-cellen worden gebruikt in verschillende medische apparaten, zoals pacemakers en insulinepompen. Dankzij hun kleine formaat en lichte gewicht zijn 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 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 specifieke toepassingen heeft, bieden zowel prismatische als pouchcellen bepaalde voordelen:
- Prismatische cellen bieden een langere levensduur 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 met een vergelijkbare celspanning en -capaciteit.
- Prismatische cellen zijn ideaal voor toepassingen met hoge prestaties, terwijl pouchcellen optimaal zijn voor draagbare apparaten en apparaten met beperkte ruimte.
A tot prismatische versus pouchcellen
1. Waarom LiFePO4-cellen comprimeren?
Door de compressie van LiFePO4-cellen wordt het contact tussen componenten verbeterd, neemt de energiedichtheid toe, wordt de veiligheid vergroot en gaat de levensduur ervan langer mee. Hierdoor zijn het efficiëntere en betrouwbaardere oplossingen voor energieopslag. Voordelen hiervan zijn bijvoorbeeld betere prestaties, compactheid en een vermindering van de risico's op bijvoorbeeld interne kortsluiting en gaslekkage.
2. Hoe laad ik prisma- of pouch-LiFePO4-batterijen op?
U kunt LiFePO4-accu's opladen met behulp van generatoren, zonnepanelen en LiFePO4-acculaders. Lees verder, hoe LiFePO4-batterijen op te ladenom meer te weten te komen.
Conclusie
Kortom, zowel prismatische als pouchcellen zijn veilig in gebruik. En elk type heeft zijn eigen voordelen. Het kiezen van betrouwbare merken zoals Power Queen die veiligheidscertificeringen zoals UL-testen hebben doorstaan, is zeker belangrijk bij het bepalen van de soort accu die u gaat gebruiken.
Blogberichten
-
, Van Liu Ling Wat is het optimale gewicht van een 12V -batterij voor een boot?
-
, Van Liu Ling Beste tips voor het uitbreiden van uw bestaande Batteryank: laat meer prestaties los
-
, Van Liu Ling Hoe lang duren camperbatterijen?
