리튬 이온 전지가 주로 둥근 이유는 무엇입니까?


18

휴대 전화 / 태블릿 배터리를 제외한 다양한 리튬 배터리 제품 (휴대용 충전기, 노트북 배터리, 전동 공구)을 사용하여 YouTube에서 일부 분해 동영상을보고 나면 원통형 배터리 셀이있는 것 같습니다.

셀을 통합 할 때 제조업체에 유연성을 제공하기 위해 타일 크기가 상대적으로 균등하지 않은 것 외에 다른 기술적 이유가 있습니까?


4
리튬이 많든 아니든 놀랍게도 많은 수의 배터리가 원통형 폼 팩터를 사용합니다.
Cort Ammon-복원 모니카

13
배터리 (리튬 이온뿐만 아니라)는 전해질에 담근 얇은 반투과성 막으로 분리 된 두 가지 재료로 구성됩니다. 대용량 배터리가 아닌 대용량 배터리를 만드는 가장 간단한 방법 중 하나는 롤업하는 것입니다. 그런 다음 금속 튜브에 넣어 굽힘을 방지합니다.
τεκ

6
@CortAmmon 화학 전지는 플레이트가 감겨지기 전에 오랫동안 원통형입니다. 중심에서 외부까지의 거리는 일정합니다. 이제 프리즘 셀조차도 넓은 표면적을 얻기 위해 플레이트를 감아 올렸습니다.
KalleMP

4
그렇지 않으면 배터리 홀더에 맞지 않습니다.
Andrew Morton

답변:


22

1) 원통 모양은 제조가 매우 쉽습니다. 기본적으로 둥근 물체 주위에 레이어를 접습니다.

2) 음료 캔과 같은 이유로-이 모양은 Sphere (강도 및 손상 방지)와 Cuboid (간편하게 쌓이고 공간이 낭비 됨) 사이에 있습니다. 그것은 힘과 양 사이의 가장 좋은 절충안입니다.

3) 이런 식으로 배터리를 쉽게 쌓을 수 있습니다 (병렬 및 직렬 연결).


14

이미 언급 한 다른 이유들 중에서도 1991 년 소니는 최초의 리튬 이온 셀을 상용화 한 후 8mm 캠코더에 전력을 공급하는 데 사용했습니다. 그들은이 새로운 배터리를 빠르고 대규모로 만들 수있는 방법이 필요했습니다. 동시에 CD가 테이프 판매를 중단하고있었습니다 (카세트 테이프를 기억하십니까?). 자기 테이프를 슬러리로 코팅 한 동일한 장비를 사용하여 배터리를 동일한 방식으로 만들 수 있습니다. 기본적으로 그들은 많은 장비와 공장을 가지고 있었고 속도가 느려지고 모든 종류의 줄을 섰습니다. 그것이 어쨌든 그렇게 시작된 이유입니다.

그것은 업계에서 꽤 잘 알려진 이야기이며 구글이라면 아마도 그것에 관한 기사를 찾을 것입니다. 새로운 버전의 Lion 배터리 또는 일부 새로운 배터리 기술을 사용하는 모든 사람들은 현재 사용중인 배터리가 얼마나 오래되고 오래되었는지 보여주기 위해이를 좋아합니다.


1

나는 그 반대라고 말합니다.

거의 모든 알칼리 전지 (및 아연 탄소 등)는 둥글다. 정사각형 팩은 둥근 셀로 구성됩니다 ( 예 : 9V ; 랜턴 배터리와 같은 더 큰 크기는 종종 내부적으로 C 또는 D 셀을 사용합니다).

주요 예외는 전화 배터리와 같은 납산 및 리튬 입니다. MP3 플레이어와 같은 많은 소형 충전 가능 장치 및 심지어 현재 랩탑에서도 이러한 "프리즘 형"또는 "파우치" 셀을 사용하므로 포장 부피와 무게를 최소화합니다.

일부 둥근 Li 셀 크기는 일반적인 알카라인과 동일합니다 (14500은 AA와 동일하지만 전압의 약 3 배로 공간을 확보하는 유용한 트릭으로 이어짐)


OP가 제공하는 예에서 제조업체는 평면 배터리를 사용하여 직사각형 영역을 채울 수 있지만 대신 실린더 모양의 셀을 사용하는 경향이 있습니다. 나는 "이 파우치 나 배터리를
쌓을

@ JPhi1618, 그들은 할 수 있었다. 나는 이유에 대해 추측 할 수는 있지만 대답에 넣고 싶지는 않았습니다. 그러나 파우치 셀은 덜 표준 적입니다 (이중 소싱은 삼성의 노트 폭발 문제와 관련이 있음). 원통형 셀은 또한 더 높은 (방전) 전류를 갖는 것으로 보이며 내 드릴 (18650)과 같은 OP 응용 프로그램의 일부에 유용합니다.
Chris H

파워 팩에 관해서는 두 가지 예가 있습니다.
Chris H

전동 공구에서 나는 또한 대략적으로 취급되는 것을 감안할 때 힘든 무언가를 원할 것입니다-파우치 셀은 강한 외부 케이스에 있기를 원합니다. 테슬라의 18650 사용 (IIRC)
Chris H

원통형 배터리를 사각형 모양의 패키지로 포장하면 플랫 배터리가 모든 공간을 차지하고 대류가 열을 끌어 낼 수없는 공간이 있기 때문에 과도한 열 축적을 방지하는 데 도움이 될 것입니다. (IANEE)
프리맨

0

실린더 (또는 더 나은 구형이지만 구형 배터리는 장치 내부에서 사용하기에 매우 편리한 모양은 아닙니다)는 배터리가있는 경우 편평한면이있는 상자보다 내부 압력에 저항하는 재료를 훨씬 더 효율적으로 사용합니다 고장 또는 과열.

상자 모양을 사용하면 측면이 바깥쪽으로 튀어 나와 가장자리에서 결합되는 부분이 끊어 질 수 있습니다. 실린더에는 끝 부분이 원통형 벽과 결합되는 경우를 제외하고는 "가장자리"가 없습니다.

응력 분석 고려 사항 외에도 주변 면적 대 주변 비율의 비율이 가장 큰 모양도 원입니다. 따라서 가압되지 않은 컨테이너의 경우에도 실린더는 최소한의 재료를 사용하여 주어진 부피를 유지합니다. 동일한 부피에 대해 정사각형 섹션 컨테이너는 원통형 컨테이너보다 표면적이 약 27 % 더 많으며 이는 "사중"및 재료 비용이 27 % 더 적음을 의미합니다.


원통형 전지는 압력에 거의 저항 하는 전지 가 폭발 하기 때문에 일반적으로 압력에 저항하기보다는 쉽게 통기되도록 설계됩니다.
Chris H

0

둥근 세포가 많은 가장 간단한 이유는 텍이 그의 의견에 진술 한 이유입니다. 배터리는 전해질로 분리 된 두 개의 전극으로 구성되며 한 세트는 정상 전압을 제공합니다. 용량 및 전류 용량을 증가시키기 위해, 전극 및 세퍼레이터는 일반적으로 매우 얇고 "젤리 롤"로 감겨있다. 가장 쉬운 방법은 코일을 코일에 감아 캔에 밀봉하는 것입니다. 따라서 둥근 세포.

전화 및 유사한 전자 장치에 사용되는 직사각형 셀인 프리즘 셀은 비슷한 방식으로 만들어지며 단순히 평평하고 직사각형입니다. 그렇기 때문에 많은 프리즘에 곡선 모서리가 생깁니다.

당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.