Comparação completa de células prismáticas e de bolsa

Atualmente, o uso de baterias recarregáveis ​​está se tornando cada vez mais comum em nosso dia a dia devido aos avanços tecnológicos. Entre os vários tipos de baterias recarregáveis, as baterias prismáticas e as baterias tipo pouch são particularmente populares.

Neste artigo, oferecemos uma comparação completa entre células prismáticas e células em forma de bolsa para ajudá-lo a entender suas propriedades.

Parte 1. O que são baterias prismáticas de LiFePO4?

As células prismáticas são um tipo de bateria de íon-lítio caracterizadas por seu formato retangular ou quadrado. Elas geralmente consistem em invólucros metálicos e são comumente usadas em laptops, tablets e power banks. As baterias prismáticas de íon-lítio utilizam liga de alumínio ou aço inoxidável para seu invólucro rígido. A estrutura interna da bateria pode ser enrolada ou laminada, o que oferece melhor proteção à célula da bateria em comparação com a embalagem flexível das células tipo pouch.

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Características das células prismáticas

As células prismáticas são caracterizadas por diversas características distintivas:

• Forma e tamanho:

  As células prismáticas têm um formato retangular rígido, semelhante a um tijolo ou a uma caixa plana. Estão disponíveis em vários tamanhos e dimensões, desde pequenas até grandes.

• Densidade energética:

  As células prismáticas oferecem uma densidade de energia superior em comparação com outros tipos de baterias de íon-lítio. Isso significa que elas podem armazenar mais energia no mesmo espaço, tornando-as adequadas para aplicações de alta energia.

• Alta tensão:

  As células prismáticas geralmente apresentam uma tensão de saída mais alta, o que pode ser vantajoso em certas aplicações. Isso pode resultar em melhor desempenho e eficiência em dispositivos que exigem níveis de tensão mais elevados.

• Durabilidade e segurança:

  As células prismáticas são normalmente fornecidas com uma carcaça metálica, que oferece melhor proteção contra tensões externas e danos. Isso pode aumentar a segurança e a durabilidade, especialmente em aplicações onde a bateria pode ser exposta a condições adversas.

• Gestão térmica:

  Graças ao seu revestimento metálico, as células prismáticas possuem melhor capacidade de gerenciamento térmico. O revestimento permite uma dissipação de calor mais eficaz, reduzindo assim o risco de superaquecimento e possíveis danos à bateria.

Parte 2. O que são células em forma de bolsa?

As baterias de fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) em formato de bolsa são um tipo de bateria de íon-lítio que utiliza LiFePO4 como material catódico. O revestimento de alumínio macio torna a bateria mais leve e permite tamanhos adaptáveis ​​e aproveitamento do espaço disponível, dependendo da aplicação. Isso facilita a adaptação de unidades flexíveis ao espaço disponível de um produto específico. Em termos de otimização de espaço, isso se traduz em uma eficiência de embalagem de 90 a 95% e maior densidade de energia.

Ao introduzir um design mais prático, as baterias flexíveis têm o potencial de competir com as baterias de alto desempenho da próxima geração, acelerando assim as necessidades de eletrificação de veículos elétricos e produtos eletrônicos de consumo.

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Vantagens das células tipo bolsa

• Segurança:A química do LiFePO4 é inerentemente mais segura do que outros compostos de íon-lítio, como o óxido de lítio-cobalto (LiCoO2). Possui maior estabilidade térmica e é menos propensa à fuga térmica, tornando-a menos propensa a pegar fogo ou explodir.
• Longa vida:As baterias de íon-lítio tipo pouch de LiFePO4 geralmente têm uma vida útil mais longa em comparação com outras baterias de íon-lítio. Elas podem suportar centenas ou até milhares de ciclos de carga e descarga sem perda significativa de capacidade e, portanto, são adequadas para aplicações que exigem confiabilidade a longo prazo.
• Alta densidade de potência:As células de lítio-ferro-fosfato (LiFePO4) em formato de bolsa possuem alta densidade de potência, permitindo que forneçam altas correntes quando necessário. Isso as torna adequadas para aplicações que exigem alta potência de saída, como veículos elétricos ou ferramentas elétricas.
• Ampla faixa de temperatura:As baterias de lítio-ferro-fosfato (LiFePO4) do tipo pouch podem operar em uma ampla faixa de temperatura, de -20 °C a 60 °C (-4 °F a 140 °F), sem qualquer perda de desempenho. Isso as torna adequadas para uso em temperaturas extremas e ambientes agressivos.
• Respeito ao meio ambiente:A composição química do LiFePO4 não contém metais pesados ​​nocivos, como cádmio ou chumbo, tornando-a mais ecológica e mais fácil de reciclar.
• Leve e compacto: O design tipo bolsa permite um formato flexível e leve, tornando-o ideal para aplicações com espaço limitado, onde tamanho e peso são fatores críticos.

Bateria Power Queen Mini LiFePO4 12V 100Ah Devido ao seu tamanho compacto e baixo peso, esta bateria é muito procurada no mercado, pesando apenas 8,96 kg. Com apenas 3/5 do tamanho de outras baterias com a mesma capacidade, ela se destaca da concorrência. O uso da tecnologia de célula tipo pouch desempenha um papel fundamental para viabilizar um design tão pequeno e leve.

Preocupações de segurança relacionadas às células de bolsa LiFePO4

Um problema comum em baterias tipo pouch, incluindo as baterias LiFePO4, é o potencial de inchaço. O inchaço pode ser causado por diversos fatores, como carregamento ou descarregamento inadequados, sobrecarga ou exposição a temperaturas extremas.

No entanto, é importante notar que as baterias de lítio-pouch com LiFePO4 são geralmente consideradas mais seguras do que outras baterias de íon-lítio, como o óxido de lítio-cobalto (LiCoO2) ou o óxido de lítio-níquel-manganês-cobalto (NMC). Isso se deve principalmente à estabilidade inerente da composição química do LiFePO4, que é menos suscetível à fuga térmica.

LiFePO4 As baterias tipo pouch apresentam maior estabilidade térmica e menor densidade de energia em comparação com outras tecnologias de íon-lítio. Isso significa que o risco de superaquecimento e fuga térmica é menor, tornando-as uma opção mais segura para determinadas aplicações.

Além disso, as baterias de lítio-ferro-fosfato (LiFePO4) do tipo pouch geralmente possuem diversos recursos de segurança, como válvula de alívio de pressão e medidas de proteção térmica. Esses mecanismos de segurança ajudam a reduzir o risco de inchaço, sobrecarga ou fuga térmica.

Além disso, o design flexível das células da bolsa permite uma dissipação de calor mais eficaz, evitando o acúmulo excessivo de temperatura e reduzindo o risco de inchaço.As baterias tipo pouch também apresentam uma resistência interna menor em comparação com as baterias prismáticas, o que ajuda a minimizar a geração de calor durante os processos de carga e descarga.

Vale ressaltar que garantir práticas adequadas de carga e descarga, bem como o cumprimento da faixa de temperatura recomendada, é crucial para manter a segurança e a longevidade de qualquer bateria de íon-lítio, incluindo as células de bolsa LiFePO4.

Em resumo, embora o inchaço possa ser um problema potencial para as baterias tipo pouch, as baterias de LiFePO4 são geralmente consideradas mais seguras do que outras baterias de íon-lítio devido à sua estabilidade inerente e recursos de segurança integrados. A adesão às diretrizes adequadas de cuidado e manutenção pode minimizar o risco de inchaço e outros problemas de segurança, tornando as baterias de LiFePO4 uma escolha confiável e segura para diversas aplicações.

Para garantir a conformidade com normas legais como UL, CE e RoHS, é importante verificar se as baterias de íon-lítio tipo pouch possuem as certificações de segurança necessárias. Essas certificações demonstram que as baterias atendem a rigorosos requisitos de segurança e ambientais e foram submetidas a testes e procedimentos de controle de qualidade completos.

As baterias de Rainha do Poder Eles oferecem o mais alto nível de segurança, conforme confirmado pelos relatórios de testes da UL.

Diferença entre células prismáticas e células em forma de bolsa

forma

As células prismáticas têm um formato retangular rígido, enquanto as células tipo bolsa têm um design flexível e plano. As células prismáticas são geralmente maiores e mais volumosas, enquanto as células tipo bolsa oferecem maior flexibilidade de design e podem ser fabricadas em vários formatos e tamanhos.

Materiais de embalagem

As células prismáticas geralmente possuem um revestimento metálico, o que oferece maior durabilidade e melhor gerenciamento térmico. Já as células tipo pouch utilizam uma bolsa flexível feita de materiais laminados, como alumínio e polímero, o que as torna leves e permite um aproveitamento mais eficiente do espaço.

Tamanho

As células prismáticas tendem a ser maiores e mais espessas devido ao seu formato retangular rígido. As células tipo bolsa são geralmente mais finas e compactas, o que as torna adequadas para dispositivos com espaço limitado.

Peso

As células prismáticas são geralmente mais pesadas devido à sua carcaça metálica rígida. As células tipo pouch, por outro lado, são mais leves porque são leves e utilizam embalagens flexíveis.

tensão da célula &eragem

Tanto as pilhas prismáticas quanto as de bolsa podem ter voltagens e capacidades diferentes, dependendo de sua composição química e design específicos. Geralmente, oferecem faixas de voltagem semelhantes, mas a capacidade pode variar de acordo com o design e o tamanho.

durabilidade

As células prismáticas, com seu revestimento metálico, oferecem maior durabilidade e resistência a tensões externas em comparação com as células tipo bolsa. As células tipo bolsa, devido à sua flexibilidade, são mais suscetíveis a danos e podem exigir medidas de segurança adicionais.

Custo

As células prismáticas geralmente são mais caras de fabricar devido ao seu design especial de revestimento metálico. As células tipo pouch costumam ser mais baratas de fabricar devido à sua construção mais simples e embalagem flexível.

Desempenho

As baterias prismáticas possuem maior densidade de energia e são adequadas para aplicações de alta potência onde a durabilidade e o gerenciamento térmico são cruciais, como em veículos elétricos. Já as baterias tipo pouch, devido ao seu design leve e flexível, oferecem maior densidade de potência e, portanto, são adequadas para dispositivos que exigem picos de energia rápidos, como smartphones e tablets.

Aplicação de células prismáticas versus células em forma de bolsa

As baterias de íon-lítio revolucionaram a forma como alimentamos nossos dispositivos eletrônicos, desde smartphones a veículos elétricos. Entre os vários tipos de baterias de íon-lítio disponíveis, as células prismáticas e as células tipo pouch são frequentemente utilizadas devido às suas propriedades únicas.

Células prismáticas: fontes de energia para aplicações robustas

As células prismáticas, com seu formato retangular ou quadrado, são conhecidas por sua durabilidade e robustez. Elas são frequentemente utilizadas em aplicações que exigem alto desempenho e estabilidade estrutural. Algumas aplicações notáveis ​​incluem:

• Veículos elétricos (VEs): As células prismáticas servem como a espinha dorsal das baterias de veículos elétricos devido à sua capacidade de suportar altas correntes e fornecer densidade de energia suficiente. A carcaça metálica rígida oferece excelente proteção contra danos físicos, garantindo segurança e confiabilidade a longo prazo.
• Ferramentas elétricas: Ferramentas que consomem muita energia, como furadeiras e serras sem fio, exigem baterias capazes de fornecer alto desempenho. As baterias prismáticas se destacam nesses cenários, oferecendo a potência e a autonomia necessárias para uso prolongado.
• Sistemas de armazenamento de energia (ESS): As células prismáticas são utilizadas em grandes projetos de armazenamento de energia, onde a confiabilidade e a longevidade são cruciais. Seu design robusto, aliado à sua alta capacidade, as torna adequadas para aplicações em redes elétricas e contribui para a estabilização de fontes de energia renováveis.

Células tipo bolsa: Leves e versáteis

As baterias tipo pouch, por outro lado, oferecem um design mais leve e flexível, tornando-as ideais para dispositivos eletrônicos portáteis e aplicações com espaço limitado. Vamos explorar algumas áreas em que as baterias tipo pouch se destacam:

• Eletrônicos de consumo: Smartphones, tablets e dispositivos vestíveis se beneficiam enormemente do formato fino e compacto das baterias tipo pouch. Essas baterias podem ser personalizadas de acordo com as dimensões específicas dos componentes eletrônicos, maximizando o aproveitamento do espaço e, ao mesmo tempo, fornecendo capacidade de energia suficiente.
• Dispositivos médicos: As células em forma de bolsa são utilizadas em diversos dispositivos médicos, como marca-passos e bombas de insulina. Devido ao seu pequeno tamanho e leveza, são ideais para tecnologias médicas implantáveis ​​e vestíveis.
• Aeroespacial e drones: A indústria aeroespacial depende de componentes leves para otimizar a eficiência de combustível. Devido ao seu baixo peso e formato adaptável, as baterias tipo pouch são cada vez mais utilizadas em aeronaves e drones para alimentar sistemas de bordo e garantir tempos de voo mais longos.

Vantagens das células prismáticas e das células em forma de bolsa

Embora cada tipo de célula tenha suas aplicações específicas, tanto as células prismáticas quanto as células em forma de bolsa oferecem certas vantagens:

• As células prismáticas oferecem maior durabilidade e melhor proteção devido à sua carcaça metálica rígida.
• As baterias tipo pouch são mais leves e flexíveis, permitindo maior liberdade de design e maior densidade de energia em um espaço compacto.
• Ambos os tipos de células oferecem desempenho confiável com voltagem e capacidade semelhantes.
• As células prismáticas se destacam em aplicações de alto desempenho, enquanto as células tipo bolsa brilham em dispositivos portáteis e com espaço limitado.

A para células prismáticas versus células em forma de bolsa

1. Por que comprimir as células LiFePO4?

A compressão das células LiFePO4 melhora o contato entre os componentes, aumenta a densidade de energia, aprimora a segurança e prolonga a vida útil, tornando-as soluções de armazenamento de energia mais eficientes e confiáveis. Oferece vantagens como melhor desempenho, tamanho compacto e redução de riscos como curtos-circuitos internos e vazamento de gás.

2. Como carregar baterias LiFePO4 tipo prisma ou tipo bolsa?

Você pode carregar baterias LiFePO4 usando geradores, painéis solares e carregadores de baterias LiFePO4. Continue lendo. Como carregar baterias LiFePO4Para saber mais.

Conclusão

Em resumo, tanto as pilhas prismáticas quanto as de bolsa são seguras para uso, e cada tipo tem suas próprias vantagens. Optar por marcas confiáveis ​​como a Power Queen, que possuem certificações de segurança como os testes da UL, é fundamental na hora de escolher as pilhas.