太阳能路灯储能锂电池哪种比较好?

2023-02-06

  太阳能路灯白天通过太阳能电池板接收光能,将其转换成电能存储在蓄电池中,到了夜间,又将电能转换成光能,给夜晚的行人带来光亮,在这其中,可充电放电的电池虽然看起来毫不起眼,但是作用却是不容小觑的。那么太阳能路灯储能锂电池哪种比较好呢?下面就跟随欢迎使用天博app(中国)有限公司照明小编一起来看看吧!

  较过去的铅酸电池或是胶体电池而言,现在常用到的锂电池在比能量,比功率等方面都要更好,而且更容易实现快速充电和深度放电,寿命也比较长,所以也给我们带来了更好的用灯体验。

  不过锂电池好坏也是有区别的,今天我们就从其封装形式入手,看看这些锂电池到底有何特点,哪种又要更好一点,封装形式常有圆柱卷绕式、方形层叠式还要方形卷绕式三种。

  一、圆柱卷绕式

  也就是圆柱形电池,这是一种古典的电池构型,单体主要由正负极,隔膜,正极负极集电极,安全阀,过流保护装置,绝缘件和壳体共同组成,其中壳体早期钢壳较多,现在也有很多以铝壳为原材料。

  按尺寸来分,现在这种电池主要有18650、14650、21700等几种型号,在这其中,18650又是最常见的,也是技术最为成熟的一种。

  优势:圆柱电池发展的历史最好,标准化程度很高,容易在行业内实现统一标准,圆柱电芯生产的自动化水平比其他几种电池要高,这就保证了圆柱电池生产的高效率,单体的一致性,从另外一方面来说,也降低了生产成本。

  另外就是圆柱电池单体自身力学性能比较好,与其他两种电池相比,在相似的尺寸下, 可以表现出最高的弯曲强度。

  劣势:作为太阳能路灯需要的蓄电池,不是一个单体电池就可以的,往往需要组成电池组来工作,圆柱外形对空间的利用率低,径向导热差会导致温度分布问题,在这样的环境下,大量电芯特性异化的概率会上升。

  另外就是现在很多圆柱电池都是以钢壳作为壳体的,组成电池组的时候,重量也会更重,而且能量密度的上升的空间也很小。


太阳能路灯储能锂电池哪种比较好?



  二、方形卷绕式

  这种电池单体主要由顶盖,壳体,正极板、负极板、隔膜组成的叠片或者卷绕,绝缘件,安全组件等共同组成,内设计有有针刺安全保护装置(NSD)和过充安全保护装置(OSD),壳体早期一般也是以钢壳为主,现在铝壳已成为主流。

  优势:方形电池封装可靠度高,对空间的利用率更高;系统能量效率高,相似尺寸下,重量也要比圆柱电池,而能量密度又要更高;结构较为简单,扩容相对来说也比较方便,若是想要通过提高单体容量来提高能量密度,这种电池比较合适。

  单体容量大,系统构成相对来说就比较简单,使得对单体的逐一监控成为可能,加上NSD和OSD的设计,用起来更为安全放心,此外,相对简单的系统构成,让其稳定性表现的也更为良好。

  劣势:这种电池可以根据具体需要来定制化生产(主要指尺寸方面),所以在市场上方形电池的型号都是不统一的,这种不统一也就造成了工艺很难统一的局面,做出来的电池的质量参差不齐。

  在生产自动化水平方面也不高,单体差异性较大,组成电池组使用,可能会存在电池组寿命远低于单体寿命的问题。

  三、方形层叠式

  也就是我们常说到的软包电池,这种电池的基本结构和上述2种电池类似,由正负极、隔膜、绝缘材料、正负极极耳和壳体,不过与卷绕式是由单片的正、负极片卷绕成形不同,层叠式电池是由多层极片层叠而成的。

  其中,壳体主要是铝塑膜。这种材料结构最外层是尼龙层,中间是铝箔,内层为热封层,每层之间以粘结剂粘合,这种材料具有良好的延展性、柔韧性和机械强度,在阻隔性,热封性能方面也表现得十分优异,还很耐电解液及强酸腐蚀。

  优势

  软包电池采用了叠加的制造方式,所以体积更加纤薄,能量密度最高,厚度也比较薄,一般不会超过1cm,在散热性能方面要比其他两款优异,而且相同容量的情况下,软包电池要比钢壳锂电池要轻40%左右,比铝壳电池轻20%。

  极片也很多,每片极片均有凸缘与极耳焊接在一起,极板上的电流密度分布均匀性好,充放电过程中,热量分布均匀,而且它是薄片式的设计,很容易组成模块和电池组,对于空间的利用率也很高,在尺寸变化方面也很灵活,形状也不只限于方形,能很好的适应不同的空间。

  劣势

  软包电池的壳体强度比不上用铝壳或是钢壳作壳体的其他两款电池,对成组技术的依赖性很强,而且长期使用下来的话,铝塑膜封装的可靠性比较难保证,电池体比较软,极片间的接触阻抗可能会较大,需在模块层次或电池组层次加以解决,这就又增加了技术难度。

  和方形电池一样,虽然在尺寸上比较灵活可以适应不同的空间,但同时在工艺的标准化上比较难统一,所以做出的质量也较为参差不齐。

  电池的一致性也较差,如果电池在绝热或者高温等热传递不充分的内部环境中运行,会导致电池温度将会显著上升,从而导致电池组内部形成“热点”,有安全隐患。

  简单说来

  1)圆柱形电池(圆柱卷绕式),一般采用钢壳,也有铝壳。工艺比较成熟,小尺寸,成组灵活,成本低,工艺成熟,一致性好;成组后散热不好设计,重量重,比能量低。

  2)方形电池(方形卷绕式),早期钢壳居多,现在铝壳居多。散热好,成组容易设计,可靠性好,安全性高,含防爆阀,高硬度;成本高,型号多,工艺水平难统一,是主流的技术路线之一。

  3)软包电池(方形层叠式),铝塑膜作为外包装,尺寸变化比较灵活,比能量高,重量轻,内阻比较小;机械强度比较差,封口工艺难,成组结构复杂, 散热不好设计,无防爆装置,易漏液,一致性差, 成本高。

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