¿Cuáles son las características de las baterías de bobinado?

Ciertos tipos de baterías, especialmente las de iones de litio, se fabrican mediante una técnica de fabricación específica de los devanados. Para crear una bobina o espiral fuertemente enrollada, se laminan los materiales del electrodo (normalmente un ánodo y un cátodo), así como el material del separador. La estructura resultante sirve como núcleo de la celda de la batería y se conoce como gelatina de electrodo o rollo de gelatina.

Las baterías de iones de litio suelen tener una estructura enrollada o apilada donde los electrodos positivos y negativos, el separador y el electrolito se enrollan juntos para formar una estructura compacta dentro de la celda de la batería. Algunas baterías de bobinado pueden tener variaciones de rendimiento o limitaciones a temperaturas extremas.

Las baterías de celda bobinada están diseñadas para ciclos repetidos de carga y descarga. La cantidad de ciclos que puede sufrir una batería antes de que su rendimiento se degrade significativamente depende de la química específica y la calidad de la batería.

Las celdas de bobinado tienen una estructura enrollada o enrollada donde los materiales de los electrodos positivo y negativo se enrollan juntos con un separador en el medio. El diseño del devanado permite flexibilidad a la hora de darle forma a la batería, lo que la hace adecuada para determinadas aplicaciones donde se requiere flexibilidad.

Estas baterías suelen tener una alta densidad de energía, lo que proporciona una cantidad relativamente grande de almacenamiento de energía en un espacio compacto.

La mayoría de las baterías de bobinado son recargables, lo que permite múltiples ciclos de carga y descarga. Se utilizan comúnmente en aplicaciones donde se necesita una fuente de energía compacta y liviana, como en dispositivos electrónicos portátiles como computadoras portátiles, cámaras y vehículos eléctricos.

Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

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Las baterías se pueden enrollar usando solo componentes de dos polos y una simple soldadura por puntos; cada batería solo requiere dos puntos, lo que simplifica el control del proceso. Por otro lado, hay muchos más componentes de polos apilables que devanados, lo que hace que sea más probable que se produzcan soldaduras erróneas. Es un desafío soldar por puntos todas las piezas del polo en una sola unión de soldadura.

Al ajustar la velocidad, la tensión, la ubicación relativa y otros factores de las piezas polares, el cátodo ranurado, el ánodo y el separador se enrollan juntos durante todo el proceso de bobinado. Debido a las peculiaridades del proceso, sólo se pueden fabricar baterías de litio de forma regular.

En comparación con las técnicas de producción alternativas, las baterías bobinadas tienen una serie de ventajas, especialmente en el caso de las baterías de iones de litio. Entre estos beneficios se encuentran:

Alta densidad de energía

Los materiales de los electrodos se pueden disponer de forma más compacta y eficaz gracias al bobinado, lo que aumenta la densidad energética de la batería. Esto se debe al hecho de que el devanado aumenta la superficie de los materiales del electrodo, lo que aumenta la energía que se puede retener.

Capacidad eléctrica mejorada

Los materiales de los electrodos están bien enrollados, lo que reduce la resistencia interna y mejora el rendimiento eléctrico de la batería. Una mayor duración de la batería y una mayor eficiencia son el resultado de una menor resistencia interna, lo que reduce la pérdida de energía durante los ciclos de descarga y carga.

Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

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Mayor versatilidad en la arquitectura celular

Cuando se trata de formas y tamaños de celdas, el bobinado es más versátil que las técnicas de apilamiento. Esta adaptabilidad es especialmente crucial en aplicaciones donde hay escasez de espacio, como en los dispositivos electrónicos portátiles.

Menor valor calorífico

La cantidad de energía generada durante la combustión de una sustancia generalmente se denomina poder calorífico y, a veces, se expresa en términos de energía por unidad de masa (megajulios por kilogramo).

Visto desde ese punto de vista, para una línea de producción se necesitan diez máquinas bobinadoras. Un dispositivo de bobinado bajo una línea de producción cuesta aproximadamente entre 30 y 35 RMB, basado en un precio de 3-3,5 millones de RMB/juego. El número de células de una línea de producción determina cuántas máquinas apiladoras se necesitan.

La batería de bobinado tiene una tasa de paso más alta y es fácil de cortar. Es menos difícil para cada celda de la batería simplemente tener que cortar los electrodos negativo y positivo una vez. Por el contrario, cada celda de una batería de corte apilada comprende docenas de piezas pequeñas, y cada pieza pequeña tiene cuatro superficies cortadas, lo que hace que sea más probable que el apilamiento de baterías de corte produzca productos defectuosos.

Protección ecológica y ambiental

Las baterías de iones de litio a menudo están asociadas con la tecnología de bobinado, ya que las celdas de la batería a menudo se construyen mediante un procedimiento de apilamiento o bobinado.

Las celdas de batería ahora se pueden diseñar de manera más compacta y que ahorre más espacio gracias a la tecnología de bobinado. Esto es especialmente crucial para aplicaciones como los vehículos eléctricos, donde el espacio es escaso.

La construcción de celdas de batería con una variedad de tamaños y formas es posible gracias al proceso de bobinado. Debido a su adaptabilidad, las baterías se pueden utilizar en una variedad de aplicaciones y factores de forma.

Las celdas de batería con una mejor densidad de energía pueden beneficiarse de la tecnología de bobinado. Esto es importante para aplicaciones en las que es importante almacenar la mayor cantidad de energía posible en un peso o volumen determinado.

El rendimiento térmico de la batería se puede mejorar mediante el diseño del devanado. Mantener la vida útil y la estabilidad de las baterías de iones de litio requiere una disipación de calor eficaz. La fabricación de celdas de batería se puede optimizar con el uso de tecnología de bobinado, lo que podría reducir los costos de producción y aumentar la efectividad general.

Un diseño adecuado de las configuraciones de los devanados puede ayudar a garantizar la seguridad de las baterías de iones de litio. Esto implica tomar precauciones para evitar situaciones de fuga térmica y cortocircuitos.

Dado que la tecnología de bobinado permite la escalabilidad en la fabricación, es posible fabricar enormes cantidades de baterías para satisfacer las demandas de diferentes negocios.

El rendimiento y la longevidad de las baterías de bobinado pueden verse afectados por condiciones externas como vibraciones, temperaturas severas o humedad. Los peligros de fuga térmica, fuga de electrolitos e incendio pueden aumentar debido a daños en las baterías devanadas o al manejo inadecuado de estas baterías. Las baterías bobinadas tienen una estructura compleja que puede dificultar el reciclaje, tener un mayor impacto negativo en el medio ambiente y reducir la recuperación de recursos.

Capacidad limitada

La batería devanada tiene una alta resistencia interna, que puede reducirse significativamente mejorando la estructura. Por ejemplo, toda la construcción de las pestañas necesita equipos más sofisticados y control de calidad para alcanzar un nivel de resistencia interna comparable al de la estructura de apilamiento.

Uno de los principales inconvenientes de las baterías bobinadas es su elevado coste. Los costos de producción más altos son el resultado de la maquinaria especializada y el control exacto necesario durante el proceso de fabricación, a diferencia de técnicas de producción de baterías más sencillas como el apilamiento. La demanda de componentes de primera calidad, como electrolitos robustos, materiales de electrodos de larga duración y materiales separadores resistentes, puede aumentar aún más el coste de bobinado de las baterías. Debido a esto, las baterías de bobinado pueden volverse más caras para usos específicos o mercados sensibles a los precios.

A la hora de crear baterías de alta calidad, el mecanismo de cuerda resulta realmente útil. Las baterías tienen una variedad de ventajas y desventajas. Aunque el bobinado puede manejar una variedad de formas de celdas, para algunas aplicaciones o factores de forma, las técnicas de apilamiento pueden ser más adaptables.