Análise das caraterísticas estruturais e das caraterísticas técnicas das pilhas de lítio cilíndricas, prismáticas e de bolsa

Atualmente, baterias de lítio são fornecidas em três tipos principais de embalagem: cilíndrica, prismática e bolsa. Estas diferentes estruturas de pilhas resultam em caraterísticas distintas, cada uma com as suas vantagens e desvantagens.

1. Pilhas de lítio cilíndricas

Cilíndrico baterias de lítioAs baterias de pilhas, como o modelo 18650, foram inventadas pela SONY em 1992 e rapidamente se tornaram líderes de mercado. São conhecidas pelo seu processo de fabrico maduro, que utiliza uma técnica de enrolamento, elevada automatização e produção rentável. Estas baterias são amplamente utilizadas em vários dispositivos, incluindo veículos eléctricos (EVs).

Com a crescente procura de veículos eléctricos com maior autonomia, os fabricantes têm-se voltado cada vez mais para baterias cilíndricas maiores, como a 21700, que está agora a ser produzida em massa pela Tesla e que deverá substituir a 18650 nos seus veículos.

2. Pilhas de lítio prismáticas

Prismático baterias de lítioOs veículos eléctricos, que utilizam frequentemente invólucros de alumínio ou de aço, são mais frequentemente utilizados na China, em especial nos veículos eléctricos. A sua simplicidade estrutural e a densidade energética relativamente elevada tornam-nos populares, embora enfrentem desafios devido a uma vasta gama de modelos e a processos de produção não normalizados.

Para aplicações industriais que requerem várias baterias em série ou em paralelo, as baterias cilíndricas são frequentemente preferidas devido ao seu processo de fabrico normalizado.

3. Bolsa de pilhas de lítio

Bolsa baterias de lítio distinguem-se pela utilização de película composta de alumínio-plástico como material de embalagem, o que proporciona várias vantagens, tais como peso leve, melhor desempenho em termos de segurança e menor resistência interna. São também altamente personalizáveis em termos de forma e tamanho.

No entanto, as baterias de bolsa são mais propensas a fugas e o seu custo de produção é mais elevado do que o das baterias cilíndricas e prismáticas. Apesar destes desafios, as baterias de bolsa estão a tornar-se mais populares em aplicações em que a leveza, a segurança e a personalização são prioritárias.

4. Comparação técnica

• Forma: As pilhas prismáticas podem ser personalizadas em termos de tamanho, oferecendo uma flexibilidade que as pilhas cilíndricas não conseguem igualar.
• Caraterísticas da taxa: As pilhas cilíndricas têm normalmente uma capacidade de débito ligeiramente inferior à das pilhas prismáticas.
• Plataforma de descarga: Embora as plataformas de descarga sejam teoricamente as mesmas, as pilhas prismáticas têm geralmente uma ligeira vantagem devido à sua menor resistência interna.
• Qualidade do produto: As pilhas cilíndricas têm um processo de fabrico mais maduro, garantindo uma qualidade estável do produto, enquanto as pilhas prismáticas enfrentam variações de qualidade devido a uma produção menos automatizada.
• Soldadura de terminais: As baterias cilíndricas têm uma soldadura de terminais mais fácil e mais fiável do que as baterias prismáticas.
• Montagem do PACK: As baterias cilíndricas são mais fáceis de montar e têm melhor dissipação de calor, enquanto as baterias prismáticas requerem uma gestão térmica cuidadosa durante a montagem.
• Caraterísticas estruturais: As pilhas prismáticas podem registar uma degradação do desempenho ao longo do tempo, especialmente nos cantos.

Conclusão

Cilíndrico, prismático e bolsa baterias de lítio todas têm pontos fortes e fracos distintos. À medida que a tecnologia continua a evoluir, estas baterias irão provavelmente complementar-se umas às outras, fornecendo soluções energéticas eficientes e seguras para uma vasta gama de aplicações.