Mục lục
Cell pin là gì?
Cell Pin hay tế bào pin là một thiết bị đơn lẻ nhỏ nhất của bộ pin, có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện. Nó thường được gọi là pin, mặc dù thuật ngữ pin, trong cách sử dụng nghiêm ngặt, chỉ định một tổ hợp gồm hai hoặc nhiều tế bào điện có khả năng chuyển đổi năng lượng như vậy.
Pin di động bao gồm một hoặc nhiều tế bào điện hóa với các kết nối bên ngoài để cấp nguồn cho các thiết bị điện. Khi pin di động đang cung cấp điện, cực dương của nó là cực âm và cực âm của nó là cực dương.
Tế bào là loại khô, ướt, dự trữ và loại nhiên liệu phụ thuộc vào loại chất điện phân được sử dụng. Pin có nhiều hình dạng và kích cỡ, từ các tế bào thu nhỏ được sử dụng để cung cấp năng lượng cho máy trợ thính và đồng hồ đeo tay đến các ngân hàng pin khổng lồ có kích thước bằng căn phòng cung cấp năng lượng dự phòng hoặc khẩn cấp cho các tổng đài điện thoại và trung tâm dữ liệu máy tính.
Ví dụ những viên pin 18650 đóng thành những khối pin lớn hơn, thì những viên pin này cũng được gọi là cell pin, vì nó cũng là đơn vị nhỏ nhất trong khối pin, từng viên pin vậy có điện áp từ 3,6~ 3,7V. Hay những viên pin LPF dùng trong các bộ pin lưu trữ năng lượng mặt trời có điện áp 3,2V cũng là cell pin khi được đóng thành khối pin lớn hơn.
Ví dụ khác về ắc quy, những phần nhỏ nhất gồm: 2 tấm cực, chất điện phân, lớp trung gian trong từng ngăn sẽ gọi là cell pin, từng cell vậy sẽ có điện áp 2,2~2,5V.
Các hình dạng và kích thước tiêu chuẩn
Cell hình trụ (Cylindrical Cells)
Cell pin hình trụ: có hình dạng tròn và thường được sử dụng trong các thiết bị như đèn pin, máy khoan và xe đạp điện. Một số kích thước tiêu chuẩn cho cell pin hình trụ bao gồm 18650 (18mm x 65mm), 26650 (26mm x 65mm) và 14500 (14mm x 50mm).
Các cell trụ bao gồm các tấm anode, cathode và bộ phận tách pin dạng tấm được xếp chồng lên nhau, cuộn lại và đóng gói vào một hộp hình trụ.
Loại cell này là một trong những loại đầu tiên được sản xuất hàng loạt và vẫn rất phổ biến. Các cell có nhiều hàng với bộ ngắt ở hai bên đối diện. Chúng được kết nối với nhau bằng công nghệ hàn và có thể được liên kết bằng dây.
Trong trường hợp này, không cần các tấm hỗ trợ. Các cell trụ phải được cố định vào một module hoặc gói pin bằng các giá đỡ cứng, dải giá đỡ hoặc giá đỡ lắp ráp. Ngoài ra, keo có thể được sử dụng làm phương tiện cố định chính của các cell trụ. Những cố định này làm tăng thêm trọng lượng và độ phức tạp cho gói pin.
Cell hình lăng trụ hoặc hình chữ nhật (Prismatic Cells)
Cell pin hình chữ nhật: có hình dạng chữ nhật và thường được sử dụng trong các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính xách tay và máy tính bảng. Một số kích thước tiêu chuẩn cho cell pin hình chữ nhật bao gồm 103450 (10mm x 34mm x 50mm), 803450 (8mm x 34mm x 50mm) và 603450 (6mm x 34mm x 50mm).
Cell pin hình túi / gói (Pouch Cells)
Các cell túi không có vỏ ngoài cứng và sử dụng một lớp màng linh hoạt được niêm phong làm bao bì cho cell. Các lớp điện cực và bộ phận tách của một cell túi được xếp chồng lên nhau. Với các cell túi, nhà thiết kế nên dành đủ không gian cho sự sưng lên có thể xảy ra.
Các module với các cell túi hiển thị các cell đơn hàng với các bộ ngắt được đặt ở cùng một bên hoặc hai bên đối diện. Các cell túi có thể được kết nối bằng hàn keo và trong cầu nối tab-to-tab hoặc tab-to-busbar mà không cần hỗ trợ. Ngoài ra, chúng cũng có thể được kết nối bằng kết nối hình dạng sử dụng ốc vít và busbar làm cầu nối mà không cần tấm hỗ trợ.
Đối với các cell túi, khung cell thường được sử dụng làm phương tiện cố định chính. Trong trường hợp này, các cell được chèn vào, niêm phong dư thừa và căng linh hoạt. Không gian giữa các cell thậm chí có thể được sử dụng thêm cho một hệ thống làm mát. Tùy chọn, các cell túi thậm chí có thể được dán.
So sánh ưu nhược điểm của từng loại hình dạng cell pin
| Ưu điểm | Nhược điểm | |
|---|---|---|
| Cell trụ | Phù hợp với sản xuất tự động hóa. | Mật độ đóng gói thấp của cell trụ (quersét hình tròn của cell không cho phép tận dụng toàn bộ không gian có sẵn). |
| Quản lý nhiệt độ gói đơn giản hơn (khoảng cách giữa các cell cho phép chất làm lạnh dễ dàng tuần hoàn trong gói pin). | Pin trụ có dung lượng lớn với số lượng cell trụ nhiều đòi hỏi hệ thống hỗ trợ và tiếp điểm quá mức, làm tăng độ phức tạp và trọng lượng của pin. | |
| Ổn định cơ học (hình dạng tròn của pin phân phối áp lực nội bộ từ các phản ứng bên cạnh đều hơn trên chu vi cell). | ||
| Cell lăng trụ | Tận dụng tối ưu không gian gói và khoang pin. | Cell không bị phồng. |
| Dung lượng Ah và năng lượng kWh cao nhất (watt-giờ pin). | Mật độ năng lượng pin tổng thể cao hơn (so với cell trụ). | |
| Trọng lượng tổng thể của pin nhẹ hơn so với pin trụ (không có vỏ thép không gỉ cường độ cao làm vỏ pin). | Áp lực tiềm năng cao hơn cho các phần của tấm điện cực và tấm ngăn chặn gần góc hình chữ nhật. | |
| Cell túi | Nhẹ nhất (so với tất cả các loại cell). | Cần tùy chỉnh hầu hết các cell pouch. |
| Cell linh hoạt (dễ dàng vừa vặn vào không gian có sẵn của một sản phẩm cụ thể). | Cần bảo vệ khỏi va đập hoặc lỗ thủng từ bên ngoài; không phù hợp cho công nghiệp và máy móc. |
Nguồn tham khảo: https://www.onecharge.biz
