Ventajas de la pila cilíndrica frente a la pila cuadrada

Qué es una pila cilíndrica

Como su nombre indica, las pilas cilíndricas son un conjunto de electrodos que están estrechamente encerrados en una celda de forma cilíndrica que generalmente tiene una carcasa metálica en el exterior. Las pilas cilíndricas son más seguras y disipan mejor el calor que las cuadradas, ya que el espacio entre los electrodos es suficiente para garantizar que, incluso en los usos más intensivos, las posibilidades de que el material de los electrodos se rompa sean mínimas. Por su forma y configuración espacial, las pilas cilíndricas se utilizan en aparatos electrónicos, vehículos eléctricos y ordenadores portátiles.

Ventajas de las células cilíndricas

● Las celdas cilíndricas ofrecen más coherencia en términos de procesos de automatización en comparación con las celdas cuadradas.
● Las celdas cilíndricas pueden soportar mayores cantidades de presiones internas/calentamiento sin deformarse.
● La metodología de producción de las células cilíndricas está muy versada y estandarizada, por lo que su tasa de producción es muy alta.
● Las celdas cilíndricas son más baratas que las cuadradas.

Desventaja de las células cilíndricas

● Aunque ambos tipos de pilas utilizan una carcasa metálica como protección de seguridad, el peso de las pilas cilíndricas es mayor que el de las cuadradas.
● En comparación con las baterías cuadradas, las cilíndricas requieren más espacio para empaquetarlas en baterías.

¿Qué es una pila cuadrada?

Como su nombre indica, las pilas cuadradas son pilas de litio de forma prismática o cuadrada que suelen tener carcasas de acero o aluminio. El tamaño y la forma de las baterías cuadradas las hacen de gran capacidad y menor peso, por lo que resultan muy adecuadas para espacios reducidos. Las pilas cuadradas se utilizan en todas partes, desde dispositivos inteligentes como tabletas, teléfonos inteligentes y otros accesorios, hasta grandes aplicaciones críticas como trenes de potencia y sistemas de almacenamiento de energía.

Ventajas de las celdas cuadradas

● Las celdas cuadradas conservan menos espacio debido a su forma cuadrada regular y, por lo tanto, son más fáciles de fundir en un paquete de baterías.

● Comparando la batería cilíndrica frente a la cuadrada, la batería de litio cuadrada tiene una alta fiabilidad de embalaje; una alta eficiencia energética del sistema; un peso relativamente ligero y una alta densidad energética; una estructura relativamente sencilla y una ampliación de capacidad relativamente cómoda.

● Si la capacidad de la célula de la batería cuadrada es grande, la estructura del sistema es relativamente simple, y otra ventaja traída por el sistema simple es relativamente buena estabilidad.

Desventaja de las celdas cuadradas

● Dado que la pila cilíndrica frente a la pila cuadrada, las celdas de la pila cuadrada son de mayor tamaño en comparación con las cilíndricas, sus metodologías de automatización no han evolucionado. Existen demasiados modelos y el proceso es difícil de unificar.

● A diferencia de las celdas cilíndricas, las celdas cuadradas tienen mayor posibilidad de cortocircuito interno e hinchazón debido a la deformación de los electrodos internos.

Diferencias entre pila cilíndrica y pila cuadrada

No hay duda de que las baterías cuadradas están ganando popularidad poco a poco, pero si está buscando una batería de litio adecuada para su aplicación, debe tener en cuenta las siguientes propiedades antes de elegir una:

Especificaciones de la pila cilíndrica frente a la pila cuadrada

La razón por la que las pilas cilíndricas son las pilas de litio más utilizadas y producidas es su menor coste por kWh. Su diseño favorece tanto la automatización y la estandarización que incluso una pequeña fábrica puede producir pilas cilíndricas. Además de todo esto, las pilas cilíndricas pueden soportar una gran cantidad de ciclos térmicos debidos a la carga y descarga, vibraciones mecánicas y otras tensiones debidas a los electrodos firmemente enrollados y la carcasa metálica.

Por otro lado, las pilas cuadradas son siempre propensas a resultados inconsistentes y cortocircuitos debido a sus electrodos positivo y negativo intercalados. Esta es la razón por la que si una pila cuadrada se estropea por algún motivo, todo el pack de pilas se ve comprometido.

Rendimiento en batería cilíndrica frente a batería cuadrada

En lo que respecta al rendimiento de la pila cilíndrica frente a la pila cuadrada, las pilas cilíndricas tienen ventaja sobre sus homólogas debido a la madurez de su tecnología de pilas de litio. El proceso de bobinado está más automatizado y maduro que cualquier otro método semimanual, lo que aumenta la velocidad de producción y reduce el coste por unidad.

En cuanto al rendimiento de las baterías, las celdas cuadradas ofrecen mayor capacidad que las cilíndricas y suelen ser de gran tamaño. Aunque estas celdas pueden conectarse tanto en serie como en paralelo, la conexión en serie tiene la desventaja de que una celda defectuosa puede acabar con toda la batería.

En cambio, las células cilíndricas tienen menor capacidad, menor tamaño y el mismo voltaje. Estas células pueden conectarse tanto en serie como en paralelo. Cuando se conectan en serie, el pack de baterías puede alcanzar los voltajes deseados y, en paralelo, se consigue el aumento de capacidad necesario.

Tamaño entre pila cilíndrica y pila cuadrada

Las celdas cuadradas suelen tener un tamaño grande y un diseño elegante. Su pequeña forma favorece la superposición y el apilamiento ajustado, pero la regulación de la temperatura y el flujo de aire se ven comprometidos. Como resultado, las células no tienen ningún flujo de aire entre ellas y las posibilidades de daños debidos a la fluctuación de la temperatura y los ciclos térmicos son siempre altas.

Las baterías de celdas cilíndricas se fabrican normalmente en tamaños estándar, a diferencia de las cuadradas. Su disposición de electrodos permite huecos entre sus pilas que favorecen la circulación del aire y la disipación del calor para mantener los parámetros de seguridad y un rendimiento óptimo a temperaturas más elevadas.

Aplicación en batería cilíndrica frente a batería cuadrada

Las celdas cilíndricas, por su mayor resistencia a la temperatura y mejor coste por kWh, son las más adecuadas para las baterías de herramientas eléctricas, Batería RVbatería para instrumentos médicos, batería para bicicletas eléctricas y otras baterías solares móviles. Mientras que la batería cilíndrica frente a la batería cuadrada, las celdas cuadradas se utilizan principalmente en teléfonos inteligentes, híbridos, vehículos eléctricos y trenes motrices eléctricos.

Pila cilíndrica frente a pila cuadrada: ¿qué tipo de pila es mejor?

Todos los factores anteriores son importantes y deben tenerse en cuenta antes de comprar una célula de batería de litio para su aplicación, pero ninguna de estas opciones puede declarar una opción de célula de batería "mejor" que la otra en batería cilíndrica frente a batería cuadrada.

Aunque se puede debatir sobre el alcance, el uso y el riesgo asociados a cada uno de estos tipos de pilas, el proceso de selección de pilas no puede seguir optando por el enfoque de "talla única". Existe la misma posibilidad de que una batería cilíndrica o cuadrada encaje a la perfección. En resumen, ante la elección que tenga que hacer, estas son algunas consideraciones que le ayudarán a elegir la mejor opción para usted.

Siempre que se encuentre en una situación en la que tenga que elegir entre pilas cilíndricas y cuadradas, éstas son las preguntas que debe hacerse:

● ¿Cuánto dinero está dispuesto a pagar? Cuanto más pague, mayor será la eficacia de la batería y las consideraciones de seguridad.

● ¿De cuánto espacio dispone? Si el espacio no es un problema para usted, las celdas de batería cilíndricas le ofrecerán las cantidades justas de rentabilidad, rendimiento de batería y duración de batería.

● ¿A cuánta energía necesitas cambiar? Si dejamos de lado por un momento el factor coste, las pilas cuadradas ofrecen una gran potencia y son una buena elección.

Pila cilíndrica frente a pila cuadrada: qué pilas duran más

Aunque hay suficientes razones para amar las pilas cuadradas, lo que llama la atención de todo el mundo es la posibilidad de que algo vaya mal durante el uso de las pilas cuadradas. Estas opciones de batería cilíndrica frente a batería cuadrada son muy susceptibles a la hinchazón, los cortocircuitos, la distribución desigual de electrolitos y el sobrecalentamiento, de tal forma que perder una célula de la batería le hará perder todo el paquete de baterías.

En cambio, las pilas cilíndricas resisten el paso del tiempo gracias a su mayor estabilidad, los espacios de aire entre el electrolito y la resistente carcasa metálica exterior.

Por lo tanto, la vida útil de las baterías cilíndricas puede ser un poco más larga. Sin embargo, si se mantiene adecuadamente y se utiliza de forma razonable, tanto si se trata de una batería cilíndrica como cuadrada, una batería de iones de litio puede alcanzar hasta 4000 ciclos

¿Por qué se enrollan las pilas?

No sólo la pila cilíndrica frente a la pila cuadrada, la mayoría de las pilas disponibles en el mercado son enrolladas porque mantiene una forma bien definida y especificada y restringe la capacidad creativa de los diseñadores e ingenieros para hacer con estas pilas.

Además, la producción de celdas de batería laminadas es mucho más automatizada, fácil y estandarizada en comparación con las celdas de batería cuadradas o en bolsa. Además, la superficie laminada también mejora la eficiencia de la célula de la batería, ya que proporciona una mayor superficie de electrodo combinada con la materia combinada.

¿Por qué la mayoría de las pilas son cilíndricas?

La mayoría de las celdas de batería son cilíndricas porque distribuyen uniformemente la presión interna de las reacciones laterales sobre la circunferencia total de la celda, aumentando así la tolerancia de la celda contra la deformación y una mayor presión interna.

A diferencia de las celdas cuadradas, que son más propensas a cortocircuitos y mal funcionamiento a altas temperaturas, las celdas de batería cilíndricas tienen la capacidad de controlar la temperatura e irradiar calor adicional debido a su metodología de construcción y esto evita que estas celdas de batería se cortocircuiten, se deformen y presenten inconsistencias.

Qué son las células prismáticas Lifepo4

Las celdas cuadradas LiFePO4 son un producto líder de las baterías de litio. Estas pilas son energéticamente eficientes, fiables en su uso y están protegidas contra posibles percances. Su voltaje de diseño es de 3,2 V, su capacidad varía entre 2000-6000 mAh y su tasa de descarga oscila entre 0,2C-3C. Sus usos habituales son el sector del almacenamiento de energía solar, vehículos recreativos, SAI, carros de golf, vehículos autoguiados, sector de las telecomunicaciones y tecnología marina.

¿Fabrica CATL células cilíndricas

CATL ha sido proveedor habitual de algunos de los principales fabricantes de automóviles del mundo; Volkswagen, Tesla, G.M. y BMW y ha estado fabricando para todo tipo de requisitos de celdas de batería. Desde la firma de su acuerdo de suministro en noviembre de 2021 con Tesla, CATL está fabricando y suministrando celdas cilíndricas LEP de tipo 2170 para sus vehículos de categoría Model 3 y Model Y.

¿Por qué Tesla utiliza células cilíndricas

Tesla utiliza celdas cilíndricas en sus vehículos eléctricos en lugar de celdas cuadradas porque las celdas cilíndricas resultan más fiables que las celdas cuadradas, queman menos energía y ofrecen una mayor autonomía. Su producción en serie también es más sencilla, además de que ofrecen un mayor coste por kWh debido a la configuración de su diseño. Además, las pilas cilíndricas son más duraderas y el material de la carcasa es más resistente a las vibraciones mecánicas, los ciclos térmicos y las dilataciones.