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太陽能路燈儲能鋰電池哪種比較好?

2023-02-06

  太陽能路燈白天通過太陽能電池板接收光能,將其轉換成電能存儲在蓄電池中,到了夜間,又將電能轉換成光能,給夜晚的行人帶來光亮,在這其中,可充電放電的電池雖然看起來毫不起眼,但是作用卻是不容小覷的。那么太陽能路燈儲能鋰電池哪種比較好呢?下面就跟隨世紀陽光照明小編一起來看看吧!

  較過去的鉛酸電池或是膠體電池而言,現在常用到的鋰電池在比能量,比功率等方面都要更好,而且更容易實現快速充電和深度放電,壽命也比較長,所以也給我們帶來了更好的用燈體驗。

  不過鋰電池好壞也是有區別的,今天我們就從其封裝形式入手,看看這些鋰電池到底有何特點,哪種又要更好一點,封裝形式常有圓柱卷繞式、方形層疊式還要方形卷繞式三種。

  一、圓柱卷繞式

  也就是圓柱形電池,這是一種古典的電池構型,單體主要由正負極,隔膜,正極負極集電極,安全閥,過流保護裝置,絕緣件和殼體共同組成,其中殼體早期鋼殼較多,現在也有很多以鋁殼為原材料。

  按尺寸來分,現在這種電池主要有18650、14650、21700等幾種型號,在這其中,18650又是最常見的,也是技術最為成熟的一種。

  優勢:圓柱電池發展的歷史最好,標準化程度很高,容易在行業內實現統一標準,圓柱電芯生產的自動化水平比其他幾種電池要高,這就保證了圓柱電池生產的高效率,單體的一致性,從另外一方面來說,也降低了生產成本。

  另外就是圓柱電池單體自身力學性能比較好,與其他兩種電池相比,在相似的尺寸下, 可以表現出最高的彎曲強度。

  劣勢:作為太陽能路燈需要的蓄電池,不是一個單體電池就可以的,往往需要組成電池組來工作,圓柱外形對空間的利用率低,徑向導熱差會導致溫度分布問題,在這樣的環境下,大量電芯特性異化的概率會上升。

  另外就是現在很多圓柱電池都是以鋼殼作為殼體的,組成電池組的時候,重量也會更重,而且能量密度的上升的空間也很小。


太陽能路燈儲能鋰電池哪種比較好?



  二、方形卷繞式

  這種電池單體主要由頂蓋,殼體,正極板、負極板、隔膜組成的疊片或者卷繞,絕緣件,安全組件等共同組成,內設計有有針刺安全保護裝置(NSD)和過充安全保護裝置(OSD),殼體早期一般也是以鋼殼為主,現在鋁殼已成為主流。

  優勢:方形電池封裝可靠度高,對空間的利用率更高;系統能量效率高,相似尺寸下,重量也要比圓柱電池,而能量密度又要更高;結構較為簡單,擴容相對來說也比較方便,若是想要通過提高單體容量來提高能量密度,這種電池比較合適。

  單體容量大,系統構成相對來說就比較簡單,使得對單體的逐一監控成為可能,加上NSD和OSD的設計,用起來更為安全放心,此外,相對簡單的系統構成,讓其穩定性表現的也更為良好。

  劣勢:這種電池可以根據具體需要來定制化生產(主要指尺寸方面),所以在市場上方形電池的型號都是不統一的,這種不統一也就造成了工藝很難統一的局面,做出來的電池的質量參差不齊。

  在生產自動化水平方面也不高,單體差異性較大,組成電池組使用,可能會存在電池組壽命遠低于單體壽命的問題。

  三、方形層疊式

  也就是我們常說到的軟包電池,這種電池的基本結構和上述2種電池類似,由正負極、隔膜、絕緣材料、正負極極耳和殼體,不過與卷繞式是由單片的正、負極片卷繞成形不同,層疊式電池是由多層極片層疊而成的。

  其中,殼體主要是鋁塑膜。這種材料結構最外層是尼龍層,中間是鋁箔,內層為熱封層,每層之間以粘結劑粘合,這種材料具有良好的延展性、柔韌性和機械強度,在阻隔性,熱封性能方面也表現得十分優異,還很耐電解液及強酸腐蝕。

  優勢

  軟包電池采用了疊加的制造方式,所以體積更加纖薄,能量密度最高,厚度也比較薄,一般不會超過1cm,在散熱性能方面要比其他兩款優異,而且相同容量的情況下,軟包電池要比鋼殼鋰電池要輕40%左右,比鋁殼電池輕20%。

  極片也很多,每片極片均有凸緣與極耳焊接在一起,極板上的電流密度分布均勻性好,充放電過程中,熱量分布均勻,而且它是薄片式的設計,很容易組成模塊和電池組,對于空間的利用率也很高,在尺寸變化方面也很靈活,形狀也不只限于方形,能很好的適應不同的空間。

  劣勢

  軟包電池的殼體強度比不上用鋁殼或是鋼殼作殼體的其他兩款電池,對成組技術的依賴性很強,而且長期使用下來的話,鋁塑膜封裝的可靠性比較難保證,電池體比較軟,極片間的接觸阻抗可能會較大,需在模塊層次或電池組層次加以解決,這就又增加了技術難度。

  和方形電池一樣,雖然在尺寸上比較靈活可以適應不同的空間,但同時在工藝的標準化上比較難統一,所以做出的質量也較為參差不齊。

  電池的一致性也較差,如果電池在絕熱或者高溫等熱傳遞不充分的內部環境中運行,會導致電池溫度將會顯著上升,從而導致電池組內部形成“熱點”,有安全隱患。

  簡單說來

  1)圓柱形電池(圓柱卷繞式),一般采用鋼殼,也有鋁殼。工藝比較成熟,小尺寸,成組靈活,成本低,工藝成熟,一致性好;成組后散熱不好設計,重量重,比能量低。

  2)方形電池(方形卷繞式),早期鋼殼居多,現在鋁殼居多。散熱好,成組容易設計,可靠性好,安全性高,含防爆閥,高硬度;成本高,型號多,工藝水平難統一,是主流的技術路線之一。

  3)軟包電池(方形層疊式),鋁塑膜作為外包裝,尺寸變化比較靈活,比能量高,重量輕,內阻比較小;機械強度比較差,封口工藝難,成組結構復雜, 散熱不好設計,無防爆裝置,易漏液,一致性差, 成本高。

  以上關于太陽能路燈儲能鋰電池哪種比較好的相關內容就為大家分享到這里,希望這篇文章對大家有所幫助。如還有別的關于太陽能路燈的問題想要了解,可以關注世紀陽光廠家或給小編留言,我們期待與您一起探討!

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