Liitiumaku rakkude nõudlus varieerub erinevate rakenduse stsenaariumide korral - toiteakud, saavutavad suure energiatiheduse ja kiire laadimisvõimaluse, energiasalvestusrambrid keskenduvad pikale tsüklile ja odavatele kuludele, samal ajal kui tarbeelektroonika rakud rõhutavad väikest suurust ja ohutust. Globaalsed ettevõtted on välja töötanud sihitud akuelementide lahendused diferentseeritud disainistrateegia kaudu stsenaariumi kohandamisel ja see täpne sobitamisvõime on saanud segmenteeritud turgude avamise võti.
1 toiteaku lahtrid: kahekordne läbimurre suure energia ja kiire laadimisega
Hiina „pikamaa akuelementide” lahendus. 1000 kilomeetri suuruse elektrisõidukite nõudluse rahuldamiseks on ettevõte välja töötanud 5600mAh silindrilise akuelemendi (läbimõõduga 21 mm ja pikkusega 70 mm), mis kasutab NCM811 positiivset elektroodi ja räni süsinikugatiivset elektroodi, energiatihedusega 300Wh/kg. "Eelse lithimise" tehnoloogia kaudu (kompenseerides esimese tsükli kadu), ulatub esimene laeng ja tühjenemise efektiivsus 95% -ni ning võimsuse säilitamise määr on 1000 tsükli järel 85%. Selle "4C kiire laadimise" disain (laadimine kuni 80% 15 minutiga) saavutatakse negatiivse elektroodi katte paksendamise (liitiumi sisestamise kanalite suurendamine) ja kõrge juhtivusega elektrolüüt (ioonide juhtivus 15ms/cm) ja seda on rakendatud kõrgele -} lõpp -elektrisõidukile.
Euroopas "suure ohutusvõimsuse akude" kujundamine. Vastuseks kokkupõrke ohutusnõuetele võtab ruudukujuline akuelement kasutusele "kõva kest+plahvatus - tõendventiil" Konstruktsioon: kesta paksus on 1,2 mm (tõmbetugevus 300MPa) ja ülaosa on kavandatud kahe plahvatusega - korrektneventidega (avamisrõhk 0.3MPa), mis saab redaleerida. Akuelement võtab sisse "isoleerimisfilmi+leegi aeglustava katte" kahekordse kaitse ning nõela torketestide ajal ei olnud tulekahju ega plahvatust. Kuigi selle akuelemendi energiatihedus on ainult 200wh/kg, on see läbinud UL 2580 ohutusartifikaadi ja sobib uute energiasõidukite stsenaariumide jaoks.
2 energiasalvestusrakud: pika tsükli ja madalate kulude tasakaalustamine
Ameerika Ühendriikides "Pikk - Life Energy Storage Cambe" tehnoloogia. Energias hoidmiseks elektrivõrgus (vajab 20-aastast eluea), kasutavad teatud ettevõtte LFP akurakud "paksu elektroodide disaini" (positiivne elektroodi paksus 150 μm, traditsiooniline on 100 μm), vähendades materiaalset tarbimist ühiku mahutavuse kohta ja vähendades kulusid 15%. "Madala laadimise ja madala tühjendamise" optimeerimise kaudu (SOC 20%-80%) on tsükli tööiga ületanud 15000 korda ja võimsuse säilitamise määr on 80%. Arvutatud ühe tsükli põhjal päevas, see võib stabiilselt töötada 40 aastat. Selle "lai temperatuuride projekteerimine" (-20 kraadi ~ 60 kraadi) välistab vajaduse energiasalvestussüsteemis konstantse temperatuuri seadmete järele, vähendades veelgi kulusid.
India 'madal - kuluenergia salvestamise aku' lahendus. Väljas oleva energiaallika väikese eelarvega nõuete täitmiseks võtab teatud tootja kasutusele "positiivsete elektroodimaterjalide ringlussevõtu+lihtsustatud protsess": pensionil olevate elektriakude positiivne elektroodimaterjalid (ülejäänud 80%) regenereeritakse ja taaskasutatakse, vähendades kulusid 40%; Välja arvatud katmisprotsess, on diafragma valmistatud otse PP substraadist (temperatuurikindlad 130 kraadi). Kuigi akuelemendi tsükli tööiga on vaid 3000 korda, on selle maksumus ainult 0,1 USD/WH, mis on 50% madalam kui uuest tootest. Selle populaarsuse määr India maapiirkonnas asuvates ruudustikusüsteemides on jõudnud 60%-ni.
3 tarbeelektroonika akuelemendid: miniaturiseerimise ja ohutuse ülim
Lõuna -Korea innovatsioon Ultra - õhukeste painduvate aku lahtritega. Kandatavate seadmete jaoks arendage paindlik akuelement paksusega 0,5 mm, kasutades pehmet pakendit ja lamineerimise tehnoloogiat, mille painderaadius on kuni 5 mm (pärast 1000 painde halvenemist puudub). Selle „kõrgepinge disain” (3,85 V) saavutab energiatiheduse 700WH/L, mis on 4% kõrgem kui traditsioonilistel 3,7 V rakul. "Ülelaadimiskaitsekiibi+sulatatud pooluse kõrva" kahekordse ohutusmehhanismi kaudu saab see automaatselt välja lülitada 5 V ülekoormuse testimise ajal, vältides plahvatuse riski.
Jaapani "mikrosilindrilise akuelemendi" skeem. TWS -kõrvaklappidega kohanemiseks töötati välja miniatuurne silindriline elektr südam, mille läbimõõt oli 4 mm ja pikkus 10 mm, maht 50 mAh ja kaal on ainult 0,5 g. "Nano -elektroodiga" (5 μm paks) ja "tahke elektrolüüdiga" (geelpolümeer) ulatus mahu energiatihedus 600Wh/L ja lekkeoht ei olnud. Selle "impulsi tühjenemise" võime (10c tühjendus 5 sekundiks) vastab kõrvaklappide müra vähendamise funktsiooni hetkeline energiatarbimisnõuetele, mille tsükli kestus on 500 korda, mis on kaks korda suurem kui traditsiooniliste nupupatareidega.
Liitiumaku lahtrite kohandamine on sisuliselt "nõudlus - orienteeritud" tehnoloogiline diferentseerumine. Tulevikus, kui stsenaariumipõhine rakendamine uute tehnoloogiate, näiteks soliidsete - riiklike akude ja naatriumioonide akude rakendamisega, muutub akuelementide diferentseeritud disain täpsemaks, nihkudes "ühest akuelemendist, mis on kohandatud mitmele stsenaariumile" "ühele stsenaariumile, mis pakub mitmesuguseid akulahendusi" erinevate tööstuste jaoks.