Ci sò trè tippi principali dibatterie à ioni di litiu(li-ion): cellule cilindriche, cellule prismatiche è cellule à sacchetti. In l'industria di i veiculi elettrichi, i sviluppi più promettenti giranu intornu à e cellule cilindriche è prismatiche. Mentre u furmatu di batteria cilindrica hè statu u più pupulare in l'ultimi anni, parechji fattori suggerenu chì e cellule prismatiche possinu piglià u sopravventu.

Chì sòCellule Prismatiche

Uncellula prismaticahè una cellula chì a so chimica hè racchiusa in un involucru rigidu. A so forma rettangulare permette di impilà in modu efficiente parechje unità in un modulu di batteria. Ci sò dui tipi di cellule prismatiche: i fogli di elettrodi in l'involucru (anodu, separatore, catodu) sò impilati o laminati è appiattiti.

Per u listessu vulume, e cellule prismatiche impilate ponu liberà più energia à tempu, offrendu prestazioni megliu, mentre chì e cellule prismatiche appiattite cuntenenu più energia, offrendu più durabilità.

E cellule prismatiche sò aduprate principalmente in i sistemi di accumulazione d'energia è in i veiculi elettrichi. A so dimensione più grande li rende cattivi candidati per dispositivi più chjuchi cum'è e-bike è telefoni cellulari. Dunque, sò più adatte per applicazioni à forte intensità energetica.

Chì sò e cellule cilindriche

Uncellula cilindricahè una cellula racchiusa in una scatula cilindrica rigida. E cellule cilindriche sò chjuche è tonde, ciò chì permette di impilà li in dispositivi di tutte e dimensioni. À u cuntrariu di altri furmati di batterie, a so forma impedisce u gonfiore, un fenomenu indesideratu in e batterie induve i gasi s'accumulanu in l'involucru.

E cellule cilindriche sò state aduprate per a prima volta in l'urdinatori portatili, chì cuntenevanu trà trè è nove cellule. Anu dopu guadagnatu pupularità quandu Tesla l'hà aduprate in i so primi veiculi elettrichi (u Roadster è u Model S), chì cuntenevanu trà 6.000 è 9.000 cellule.

E cellule cilindriche sò ancu aduprate in e-bike, dispositivi medichi è satelliti. Sò ancu essenziali in l'esplorazione spaziale per via di a so forma; altri furmati di cellule serianu deformati da a pressione atmosferica. L'ultimu Rover mandatu nantu à Marte, per esempiu, funziona cù cellule cilindriche. E vitture di corsa elettriche d'altu rendimentu di Formula E utilizanu esattamente e stesse cellule di u rover in a so batteria.

E principali differenze trà e cellule prismatiche è cilindriche

A forma ùn hè micca l'unica cosa chì distingue e cellule prismatiche da quelle cilindriche. Altre differenze impurtanti includenu a so dimensione, u numeru di cunnessione elettriche è a so putenza.

Dimensione

E cellule prismatiche sò assai più grande di e cellule cilindriche è dunque cuntenenu più energia per cellula. Per dà una idea approssimativa di a differenza, una sola cellula prismatica pò cuntene a stessa quantità di energia cum'è 20 à 100 cellule cilindriche. A dimensione più chjuca di e cellule cilindriche significa chì ponu esse aduprate per applicazioni chì necessitanu menu putenza. Di cunsiguenza, sò aduprate per una gamma più larga di applicazioni.

Cunnessione

Siccome e cellule prismatiche sò più grande di e cellule cilindriche, sò necessarie menu cellule per ottene a stessa quantità d'energia. Questu significa chì per u listessu vulume, e batterie chì utilizanu cellule prismatiche anu menu cunnessione elettriche chì devenu esse saldate. Questu hè un vantaghju maiò per e cellule prismatiche perchè ci sò menu opportunità di difetti di fabricazione.

Putenza

E cellule cilindriche ponu almacenà menu energia cà e cellule prismatiche, ma anu più putenza. Questu significa chì e cellule cilindriche ponu scaricà a so energia più velocemente cà e cellule prismatiche. A ragione hè chì anu più cunnessione per ampere-ora (Ah). Di cunsiguenza, e cellule cilindriche sò ideali per applicazioni ad alte prestazioni, mentre chì e cellule prismatiche sò ideali per ottimizà l'efficienza energetica.

Esempii d'applicazioni di batterie à alte prestazioni includenu e vitture di corsa di Formula E è l'elicotteru Ingenuity nant'à Marte. Tramindui richiedenu prestazioni estreme in ambienti estremi.

Perchè e cellule prismatiche puderanu piglià u cuntrollu

L'industria di i veiculi elettrici evolve rapidamente, è ùn hè micca sicuru s'ellu prevarranu e cellule prismatiche o e cellule cilindriche. À u mumentu, e cellule cilindriche sò più diffuse in l'industria di i veiculi elettrici, ma ci sò ragioni per pensà chì e cellule prismatiche aumenteranu a so pupularità.

Prima, e cellule prismatiche offrenu una opportunità per riduce i costi diminuendu u numeru di tappe di fabricazione. U so furmatu permette di fabricà cellule più grande, ciò chì riduce u numeru di cunnessione elettriche chì devenu esse pulite è saldate.

E batterie prismatiche sò ancu u furmatu ideale per a chimica di u fosfatu di litiu-ferru (LFP), una mistura di materiali più economici è più accessibili. À u cuntrariu di altre chimiche, e batterie LFP utilizanu risorse chì sò in ogni locu di u pianeta. Ùn necessitanu micca materiali rari è cari cum'è u nichelu è u cobaltu chì aumentanu u costu di altri tipi di cellule.

Ci sò segnali forti chì e cellule prismatiche LFP stanu emergendu. In Asia, i pruduttori di veiculi elettrici utilizanu digià batterie LiFePO4, un tipu di batteria LFP in furmatu prismaticu. Tesla hà ancu dichjaratu chì hà cuminciatu à aduprà batterie prismatiche fabbricate in Cina per e versioni standard di e so vitture.

Tuttavia, a chimica LFP hà svantaghji impurtanti. Per esempiu, cuntene menu energia cà altre chimiche attualmente in usu è, dunque, ùn pò esse aduprata per veiculi d'altu rendimentu cum'è e vitture elettriche di Formula 1. Inoltre, i sistemi di gestione di a batteria (BMS) anu difficultà à prevede u livellu di carica di a batteria.

Pudete fighjà stu video per amparà di più nantu àLFPa chimica è perchè hè guadagnendu pupularità.