Lityum iyon hücreleri neden çoğunlukla yuvarlaktır?

YouTube'da çeşitli lityum pil ürünleriyle (taşınabilir şarj cihazları, dizüstü bilgisayar pili, elektrikli aletler) bazı sökme videoları izledikten sonra hepsi (cep telefonları / tablet pilleri dışında) silindirik pil hücrelerine sahip gibi görünüyor.

Bunun, üreticilere hücreleri dahil etme esnekliği kazandırmak için nispeten iyi fayans yapan tek tip bir boyuttan başka teknik bir neden var mı?

1) Silindirik şeklin üretilmesi çok kolaydır - Temel olarak katmanları yuvarlak bir nesnenin etrafına katlarsınız.

2) İçecek kutuları ile aynı nedenden dolayı - bu şekil Küre (yüksek mukavemet ve hasara dayanıklı) ve Cuboid (İstiflenmesi kolay ve az yer harcanması) arasında bir şeydir. Kuvvet ve hacim arasındaki en iyi dengedir.

3) Bu şekilde Pilleri kolayca istifleyebilirsiniz - (Paralel ve Seri bağlantılar).

Daha önce belirtilen diğer nedenlerin yanı sıra, 1991 yılında Sony ilk lityum iyon hücresini ticarileştirdi ve daha sonra 8mm kameralarına güç vermek için kullandı. Bu yeni pilleri hızlı ve büyük ölçekte yapmak için bir yola ihtiyaçları vardı. Aynı zamanda CD'ler teyp satışlarını öldürüyordu (kasetleri hatırlıyor musunuz?). Manyetik bandı bulamaçla kaplayan aynı ekipman, pilleri aynı şekilde yapmak için kullanılabilir. Temelde yavaşlayan bir grup ekipman ve fabrikaları vardı ve her şey dizilmişti. Zaten bu şekilde başladı.

Bu sektörde oldukça iyi anlatılan bir hikaye ve google'da muhtemelen bununla ilgili birkaç makale bulacaksınız. Lion pilinin bazı yeni sürümlerini veya bazı yeni pil teknolojilerini kullanan herkes, şu anda kullandığınız pillerin ne kadar eski ve eski olduğunu göstermek için onunla liderlik etmeyi sever.

Ben bunun tam tersi olduğunu söyleyebilirim.

Neredeyse tüm alkalin hücreleri (ve çinko karbon vb.) Yuvarlaktır. Square-ish paketleri yuvarlak hücrelerden oluşur ( örneğin 9V ; fener pilleri gibi daha büyük boyutlar genellikle dahili olarak C veya D hücreleri kullanır).

Ana istisnalar kurşun-asit ve telefon pilleri gibi lityumdur . MP3 çalarlar ve hatta şu anki dizüstü bilgisayarım gibi birçok şarj edilebilir cihaz bu "prizmatik" veya "kılıfı" kullanıyor hücrelerini kullanıyor, bu da ambalajın yığınını ve ağırlığını en aza indiriyor.

Bazı yuvarlak Li hücre boyutlarının ortak alkalinlerle aynı olduğunu unutmayın (14500, AA ile aynıdır, ancak boş alan açmak için yararlı hilelere yol açan gerilimi ~ 3x)

Bir silindir (veya daha da iyisi, bir küre, ancak küresel bir pil, bir cihazın içinde kullanmak için çok uygun bir şekil değildir), iç basınca karşı koymak için düz kenarlı bir kutudan çok daha verimli bir malzeme kullanımıdır. başarısız olur veya aşırı ısınır.

Bir kutu şekli ile, kenarlar dışarı doğru şişebilir ve daha sonra kenarlarda birleştikleri yerden kopabilir. Bir silindir, uç parçalarının silindirik duvara birleştiği yerler dışında herhangi bir "kenara" sahip değildir.

Stres analizi hususlarının yanı sıra, kapalı alanın çevreye en büyük oranına sahip şekil de bir dairedir - bu nedenle basınçsız bir kap için bile, bir silindir belirli bir hacmi tutmak için en az malzemeyi kullanır. Aynı hacimler için, kare kesitli bir kap silindirik olandan yaklaşık% 27 daha fazla yüzey alanına sahiptir - ve bu da% 27 daha az "ölü ağırlık" ve malzeme maliyeti anlamına gelir.

Çok sayıda yuvarlak hücre olmasının en basit nedeni, tek yorumunda belirttiği nedendir. Aküler, bir elektrolit ile ayrılmış iki elektrottan oluşur, bir set normal voltaj verir. Kapasite ve akım kapasitesini arttırmak için, elektrotlar ve ayırıcı tipik olarak çok incedir ve bir "jöle rulosuna" sarılır. Bunu yapmanın en kolay yolu onu bir bobine sarmak ve bir kutuya mühürlemektir. Bu nedenle yuvarlak hücreler.

Telefonlarda ve benzer elektroniklerde kullanılan dikdörtgen hücreler olan prizmatik hücreler de benzer şekilde yapılır, sadece düz ve dikdörtgen şeklindedir. Bu yüzden birçok prizmatik kavisli bir kenara sahip olacak.