انتخاب باتری های لیتیومی (مانند Li-ion یا Li-Po یا LFP) بر اساس سایز و نوع طراحی (سیلندری یا پریزماتیک) به نیازهای خاص کاربردی و محدودیت های فضایی سیستم بستگی دارد. در زیر شاخصه های کلیدی برای انتخاب این باتری ها توضیح داده شده است:
۱. شاخصه های انتخاب باتری بر اساس سایز
الف) ابعاد فیزیکی (طول، قطر، ارتفاع)
– باتری های سیلندری (Cylindrical):
– ابعاد استاندارد دارند (مثلاً `18650` به معنای قطر ۱۸ میلیمتر و طول ۶۵ میلیمتر).
– برای سیستم هایی با فضای محدود اما قابلیت طراحی ماژولار مناسب اند.
– مثال های رایج: `18650`، `21700`، `26650`.
– باتری های پریزماتیک (Prismatic):
– شکل مستطیلی یا مکعبی دارند و ابعاد آنها معمولاً سفارشی سازی می شود.
– برای فضاهای تخت و کم حجم (مثل گوشی های هوشمند یا لپتاپ ها) ایده آلاند.
– مثال: باتری های پریزماتیک با ابعاد `۶۰×۳۰×۵ میلیمتر`.
ب) ظرفیت (Capacity)
– هرچه سایز باتری بزرگتر باشد، ظرفیت ذخیره انرژی (mAh یا Ah) بیشتر است.
– باتری های پریزماتیک معمولاً ظرفیت بالاتری نسبت به سیلندرهای هم سایز خود دارند (به دلیل استفاده بهینه تر از فضای داخلی).
ج) چگالی انرژی (Energy Density)
– باتری های سیلندری به دلیل ساختار مکانیکی مستحکم، چگالی انرژی متوسطی دارند.
– باتریهای پریزماتیک چگالی انرژی بالاتری ارائه میدهند (بهینه سازی فضای داخلی).
د) تطبیق پذیری با فضای دستگاه
– پریزماتیک ها برای دستگاه های با طراحی نازک و مسطح (مثل تبلت ها) مناسب ترند.
– سیلندرها برای سیستم های با فضای استوانه ای یا نیاز به خنک کاری بهتر (مثل خودروهای برقی) انتخاب می شوند.
۲. ویژگی های باتری های سیلندری
– مزایا:
– مقاومت مکانیکی بالا (به دلیل پوشش فلزی).
– مدیریت حرارتی بهتر (به شکل استوانه ای).
– استانداردسازی ابعاد و تولید انبوه (کاهش هزینه).
– معایب:
– فضای مرده بین سلول ها در باتری پک ها (کاهش چگالی حجمی).
– وزن بیشتر نسبت به پریزماتیک.
– کاربردها:
– خودروهای برقی (مثل تسلا)، پاوربانکها، ابزارهای برقی.
۳. ویژگیهای باتری های پریزماتیک
– مزایا:
– طراحی فشرده و استفاده بهینه از فضای دستگاه.
– چگالی انرژی حجمی بالاتر.
– وزن کمتر نسبت به سیلندرها.
– معایب:
– حساسیت به تورم (Swelling) در طول عمر.
– هزینه تولید بالاتر (سفارشی سازی ابعاد).
– کاربردها:
– سیستم های ذخیره انرژی خانگی.
۴. جدول مقایسه کلی
ویژگی | سیلندری | پریزماتیک |
شکل | استوانه ای | مکعبی/مستطیلی |
چگالی انرژی | متوسط | پایین |
انعطاف پذیری سایز | استاندارد (مثلاً 18650) | سفارشی سازی شده |
هزینه تولید | پایین (تولید انبوه) | بالا (سفارشی) |
مدیریت حرارتی | بهتر | نیاز به طراحی دقیقتر |
طول عمر چرخه ای | بالا (۲۰۰۰+ چرخه) | متوسط (۵۰۰–۱۰۰۰ چرخه) |
۵. نکات نهایی برای انتخاب
– اگر فضا محدود است و نیاز به چگالی انرژی بالا دارید: سیلندری.
– اگر دوام مکانیکی و هزینه پایین مهم است: پیریزماتیک.
– برای کاربردهای پرفشار یا دمای بالا (مثل صنعت خودرو): سیلندری به دلیل پایداری حرارتی بهتر.
– برای دستگاههای سبک و قابلحمل (مثل گوشی): پوچ سل.