SolarstraßenlaternenSie sind mittlerweile die wichtigsten Beleuchtungseinrichtungen für städtische und ländliche Straßen. Sie sind einfach zu installieren und benötigen nur wenig Verkabelung. Indem sie Lichtenergie in elektrische Energie und diese wiederum in Lichtenergie umwandeln, sorgen sie für etwas Helligkeit in der Nacht. Wiederaufladbare und entladene Batterien spielen dabei eine entscheidende Rolle.
Im Vergleich zu den früher üblichen Blei-Säure- oder Gel-Batterien bietet die heute gebräuchliche Lithium-Batterie Vorteile hinsichtlich spezifischer Energie und spezifischer Leistung. Sie ermöglicht ein schnelleres Laden und Tiefentladen und hat eine längere Lebensdauer, was zu einem besseren Lampenerlebnis führt.
Es gibt jedoch Unterschiede zwischen gut und schlecht.LithiumbatterienHeute beginnen wir mit der Verpackungsform, um die Eigenschaften dieser Lithiumbatterien zu untersuchen und herauszufinden, welche Form besser geeignet ist. Häufige Verpackungsformen sind zylindrische Wicklung, quadratische Stapelung und quadratische Wicklung.
1. Zylindrische Wicklungsart
Es handelt sich also um eine zylindrische Batterie, eine klassische Batteriebauform. Der Hauptbestandteil besteht aus positiven und negativen Elektroden, Membranen, positiven und negativen Kollektoren, Sicherheitsventilen, Überstromschutzvorrichtungen, Isolierteilen und dem Gehäuse. Früher wurden für die Gehäuse häufig Stahl verwendet, heute hingegen meist Aluminium.
Die gängigen Akkutypen sind derzeit 18650, 14650, 21700 und weitere. Der 18650 ist dabei der am weitesten verbreitete und ausgereifteste Akkutyp.
2. Quadratische Wicklungsart
Dieser einzelne Batteriekörper besteht im Wesentlichen aus Deckel, Gehäuse, positiver und negativer Platte, Membranlaminierung bzw. -wicklung, Isolierung, Sicherheitskomponenten usw. und ist mit einem Nadelsicherheitsschutz (NSD) und einem Überladeschutz (OSD) ausgestattet. Anfänglich bestand das Gehäuse hauptsächlich aus Stahl, mittlerweile ist Aluminium jedoch Standard.
3. Quadratisch gestapelt
Das heißt, die sogenannte Softpack-Batterie, von der wir oft sprechen. Ihr Grundaufbau ähnelt dem der beiden oben genannten Batterietypen: Sie besteht aus positiven und negativen Elektroden, einer Membran, Isoliermaterial, Elektrodenanschlüssen und einem Gehäuse. Im Gegensatz zur Wickelbatterie, die aus einzelnen positiven und negativen Platten besteht, wird die Laminatbatterie jedoch durch das Laminieren mehrerer Lagen von Elektrodenplatten hergestellt.
Das Gehäuse besteht hauptsächlich aus einer Aluminium-Kunststoff-Folie. Die äußerste Schicht dieser Materialstruktur ist eine Nylonschicht, die mittlere Schicht besteht aus Aluminiumfolie, die innere Schicht ist eine Heißsiegelschicht, und jede Schicht ist mit Klebstoff verbunden. Dieses Material zeichnet sich durch gute Duktilität, Flexibilität und mechanische Festigkeit aus und bietet zudem hervorragende Barriere- und Heißsiegeleigenschaften. Es ist außerdem sehr beständig gegen Elektrolytlösungen und starke Säuren.
Zusamenfassend
1) Zylindrische Batterien (zylindrisch gewickelte Bauart) bestehen in der Regel aus einem Stahl- oder Aluminiumgehäuse. Sie zeichnen sich durch ausgereifte Technologie, geringe Größe, flexible Gruppierung, niedrige Kosten und gute Konsistenz aus. Allerdings ist die Wärmeableitung nach der Gruppierung konstruktionsbedingt schlecht, das Gewicht hoch und die spezifische Energie gering.
2) Quadratische Batterien (mit quadratischer Wicklung) bestanden anfangs meist aus Stahl, heute aus Aluminium. Sie zeichnen sich durch gute Wärmeableitung, einfache Gruppierung, hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit aus, inklusive explosionsgeschütztem Ventil und hoher Härte. Diese Technologie ist zwar kostenintensiv, bietet aber eine Vielzahl an Modellen und erschwert die Vereinheitlichung des technologischen Niveaus.
3) Die Softpack-Batterie (quadratisch laminiert) mit Aluminium-Kunststoff-Folie als Außenverpackung ist flexibel in der Größe, hat eine hohe spezifische Energie, ein geringes Gewicht und einen niedrigen Innenwiderstand; die mechanische Festigkeit ist relativ gering, der Versiegelungsprozess ist schwierig, die Gruppenstruktur ist komplex, die Wärmeableitung ist nicht gut ausgelegt, es gibt keine Explosionsschutzvorrichtung, sie ist leicht auslaufsicher, die Konsistenz ist schlecht und die Kosten sind hoch.
Veröffentlichungsdatum: 10. Februar 2023
