Чому клітини іонів літію переважно круглі?

Після перегляду кількох знімних відео на YouTube із різними літієвими батарейними продуктами (портативні зарядні пристрої, акумулятор ноутбука, електроінструменти) у всіх них (крім мобільних телефонів / батарейок планшета), здається, є циліндричні батарейки.

Чи є якась технічна причина цього, крім того, що це рівномірний розмір, який плитки відносно добре надає виробникам гнучкість у включенні осередків?

1) Циліндричну форму виготовити дуже просто - Ви в основному складаєте шари навколо круглого предмета.

2) З тієї ж причини, що і банки з напоями - ця форма є чимось між сферою (висока міцність і стійкість до пошкоджень) і кубоїдом (легко укладається і витрачається мало місця). Це найкращий компроміс між міцністю та обсягом.

3) Таким чином ви можете легко укладати батареї - (паралельні та серійні з'єднання).

Серед інших причин, які вже були зазначені, в 1991 році компанія Sony комерціалізувала першу літій-іонну камеру, а пізніше використала її для живлення своєї 8-мм відеокамери. Їм був потрібен спосіб зробити ці нові акумулятори швидко та величезно. У той же час компакт-диски вбивали продажі стрічок (пам'ятаєте касетні стрічки?). Те саме обладнання, яке покривало магнітну стрічку із суспензією, могло бути використане для виготовлення акумуляторів таким же чином. Таким чином, вони мали купу обладнання та фабрики, які сповільнювались, і все це вибудовувалося. Тому так і почалося.

Це досить добре розказана історія в галузі, і якщо ви перейдете на Google, ви, ймовірно, знайдете кілька статей про неї. Кожен, хто продає якусь нову версію батареї Lion або якусь нову технологію батареї, любить вести з собою, щоб показати вам, скільки старих та застарілих акумуляторів, які ви зараз використовуєте.

Я б сказав, що навпаки.

Майже всі лужні клітини (і вуглець цинку тощо) круглі. Квадратні пакети складаються з круглих комірок ( наприклад, 9 В ; великі розміри, такі як ліхтарикові батареї, часто використовують C або D комірки всередині).

Основні винятки - це свинцево-кислотна та літієва , наприклад, акумулятори телефону. Багато маленьких заряджаються пристрої, такі як MP3-програвачі, і навіть мій сучасний ноутбук, також використовують ці "призматичні" або "сумки" , що мінімізують об'єм упаковки та вагу.

Зауважте, що деякі круглі розміри клітин Li ті ж, що і загальні луги (14500 - такий же, як АА, але ~ 3x напруга, що призводить до корисних хитрощів для звільнення місця)

Циліндр (а ще краще, сфера, але сферичний акумулятор не дуже зручна форма для використання всередині пристрою) - набагато ефективніше використання матеріалу для опору внутрішньому тиску, ніж коробка з плоскими сторонами, якщо акумулятор виходить з ладу або перегрівається.

Маючи форму коробки, сторони можуть випинатися назовні, а потім обриватися там, де вони стикуються по краях. Циліндр не має "ребер", за винятком тих випадків, коли торцеві частини з'єднуються з циліндричною стінкою.

Окрім міркувань аналізу напруги, форма з найбільшим співвідношенням площі, що закривається, до окружності - це також коло - тому навіть для контейнера без тиску циліндр використовує найменший матеріал для утримання заданого обсягу. При тих же обсягах контейнер квадратної секції має приблизно на 27% більше площі поверхні, ніж циліндричний - а це означає на 27% меншу «мертву вагу» та матеріальну вартість.

Найпростіша причина, що існує багато круглих комірок - це причина, про яку текст заявляє у своєму коментарі. Акумулятори складаються з двох електродів, відокремлених електролітом, один комплект дає нормальну напругу. Щоб збільшити потужність і потужність струму, електроди і сепаратор, як правило, дуже тонкі і намотуються в «желе валик». Найпростіший спосіб зробити це - просто намотати його в котушку і запечатати її в банку. Звідси круглі осередки.

Призматичні комірки, прямокутні, які використовуються в телефонах та подібній електроніці, виготовлені аналогічно, вони просто плоскіші і довгасті. Ось чому багато призматики матимуть зігнутий край.