Tại sao các tế bào ion lithium chủ yếu là tròn?

Sau khi xem một số video giới thiệu trên YouTube với các sản phẩm pin lithium khác nhau (bộ sạc di động, pin máy tính xách tay, dụng cụ điện), tất cả (ngoài pin điện thoại di động / pin máy tính bảng) dường như đều có pin hình trụ.

Có một lý do kỹ thuật cho việc này, ngoài việc nó có kích thước đồng đều, gạch tương đối tốt để tạo cho nhà sản xuất sự linh hoạt trong việc kết hợp các tế bào?

1) Hình dạng hình trụ rất dễ chế tạo - Về cơ bản, bạn gấp các lớp xung quanh một vật thể tròn.

2) Vì lý do tương tự như lon đồ uống - hình dạng này là một cái gì đó giữa Sphere (cường độ cao và khả năng chống thiệt hại) và Cuboid (Dễ xếp chồng và không gian thấp bị lãng phí). Đó là sự đánh đổi tốt nhất giữa sức mạnh và khối lượng.

3) Bằng cách này, bạn có thể dễ dàng xếp chồng pin - (Kết nối song song và sê-ri).

Trong số các lý do khác đã được nêu, năm 1991 Sony đã thương mại hóa tế bào lithium-ion đầu tiên và sau đó sử dụng nó để cung cấp năng lượng cho máy quay 8 mm của họ. Họ cần một cách để tạo ra những cục pin mới này một cách nhanh chóng và trên quy mô lớn. Đồng thời CD đã giết chết doanh thu băng (nhớ băng cassette?). Thiết bị tương tự bọc băng từ với bùn có thể được sử dụng để sản xuất pin theo cách tương tự. Vì vậy, về cơ bản họ có một loạt các thiết bị và nhà máy đang hoạt động chậm lại và tất cả các loại xếp hàng. Đó là lý do tại sao nó bắt đầu theo cách đó.

Đó là một câu chuyện được kể khá hay trong ngành và nếu bạn google có thể bạn sẽ tìm thấy một vài bài viết về nó. Mọi người bán lẻ một số phiên bản mới của pin Lion hoặc một số công nghệ pin mới thích dẫn đầu để cho bạn biết mức độ cũ và lỗi thời của pin bạn đang sử dụng.

Tôi muốn nói ngược lại là trường hợp.

Gần như tất cả các tế bào kiềm (và kẽm carbon, v.v.) đều tròn. Các gói hình vuông được tạo thành từ các ô tròn ( ví dụ 9V ; kích thước lớn hơn như pin đèn lồng thường sử dụng các tế bào C hoặc D bên trong).

Các ngoại lệ chính là axit chì và lithium , chẳng hạn như pin điện thoại. Nhiều thiết bị nhỏ có thể sạc lại như máy nghe nhạc MP3 và thậm chí cả máy tính xách tay hiện tại của tôi cũng sử dụng các tế bào "hình lăng trụ" hoặc "túi" này , giúp giảm thiểu khối lượng và trọng lượng bao bì.

Lưu ý rằng một số kích thước ô Li tròn giống như các chất kiềm thông thường (14500 giống với AA nhưng ~ 3x điện áp dẫn đến các thủ thuật hữu ích để giải phóng không gian)

Một hình trụ (hoặc thậm chí tốt hơn, hình cầu, nhưng pin hình cầu không phải là hình dạng rất thuận tiện để sử dụng bên trong thiết bị) là cách sử dụng vật liệu hiệu quả hơn nhiều để chống lại áp suất bên trong so với hộp có mặt phẳng, trong trường hợp pin thất bại hoặc quá nóng.

Với hình dạng hộp, các cạnh có thể phình ra bên ngoài và sau đó phá vỡ nơi chúng tham gia ở các cạnh. Một hình trụ không có bất kỳ "cạnh" nào ngoại trừ phần cuối cùng nối với tường hình trụ.

Ngoài các cân nhắc phân tích ứng suất, hình dạng có tỷ lệ lớn nhất của diện tích kín với chu vi cũng là một hình tròn - vì vậy ngay cả đối với một vật chứa không áp suất, một hình trụ sử dụng vật liệu ít nhất để giữ một thể tích nhất định. Đối với cùng một khối lượng, một container hình vuông có diện tích bề mặt lớn hơn khoảng 27% so với một hình trụ - và điều đó có nghĩa là "trọng lượng chết" ít hơn 27% và chi phí vật liệu.

Lý do đơn giản nhất có rất nhiều ô tròn là lý do mà tek nêu trong nhận xét của mình. Pin bao gồm hai điện cực được ngăn cách bởi một chất điện phân, một bộ cho điện áp bình thường. Để tăng công suất và khả năng hiện tại, các điện cực và bộ tách thường rất mỏng và được gắn vào một "cuộn thạch". Cách dễ nhất để làm điều này chỉ đơn giản là cuộn nó thành một cuộn dây và niêm phong nó trong một cái hộp. Do đó các tế bào tròn.

Các tế bào hình lăng trụ, các tế bào hình chữ nhật được sử dụng trong điện thoại và các thiết bị điện tử tương tự, được chế tạo theo cách tương tự, chúng chỉ đơn giản là phẳng và thuôn. Đây là lý do tại sao rất nhiều lăng kính sẽ có một cạnh cong.