1. Čo je acylindrická lítiová batéria?

1).Definícia cylindrickej batérie

Cylindrické lítiové batérie sú rozdelené do rôznych systémov fosforečnanu lítno-železitého, oxidu lítneho kobaltnatého, manganátu lítneho, hybridu kobalt-mangán a ternárnych materiálov.Vonkajší plášť je rozdelený na dva typy: oceľový plášť a polymér.Rôzne materiálové systémy majú rôzne výhody.V súčasnosti sú valcami hlavne valcové lítium-železofosfátové batérie s oceľovým plášťom, ktoré sa vyznačujú vysokou kapacitou, vysokým výstupným napätím, dobrým výkonom cyklu nabíjania a vybíjania, stabilným výstupným napätím, veľkým prúdovým výbojom, stabilným elektrochemickým výkonom a bezpečným používaním, široký rozsah prevádzkových teplôt a šetrný k životnému prostrediu, je široko používaný v solárnych lampách, lampách na trávnik, záložnej energii, elektrickom náradí, modeloch hračiek.

2).Cylindrická konštrukcia batérie

Štruktúra typickej valcovej batérie zahŕňa: plášť, uzáver, kladnú elektródu, zápornú elektródu, separátor, elektrolyt, prvok PTC, tesnenie, bezpečnostný ventil atď. Vo všeobecnosti je puzdro batérie zápornou elektródou batérie, uzáver je kladná elektróda batérie a puzdro batérie je vyrobené z poniklovaného oceľového plechu.

3).Výhody cylindrických lítiových batérií

V porovnaní s mäkkými obalmi a štvorcovými lítiovými batériami majú valcové lítiové batérie najdlhší čas vývoja, vyššiu štandardizáciu, vyspelejšiu technológiu, vysoký výnos a nízke náklady.

· Vyspelá výrobná technológia, nízke náklady na balenie, vysoká výťažnosť batériových produktov a dobrý výkon pri odvádzaní tepla
· Cylindrické batérie vytvorili sériu medzinárodne zjednotených štandardných špecifikácií a modelov s vyspelou technológiou a vhodných pre nepretržitú masovú výrobu.
· Valec má veľký špecifický povrch a dobrý efekt odvádzania tepla.
· Cylindrické batérie sú vo všeobecnosti uzavreté batérie a počas používania nevznikajú žiadne problémy s údržbou.
· Kryt batérie má vysoké výdržné napätie a počas používania nedôjde k žiadnym javom, ako je štvorcové, flexibilné roztiahnutie batérie.

4).Materiál katódy valcovej batérie

V súčasnosti medzi hlavné komerčné materiály katódy valcových batérií patria najmä oxid lítium-kobaltnatý (LiCoO2), oxid lítium-mangánový (LiMn2O4), ternárny (NMC), fosforečnan lítno-železitý (LiFePO4), atď. Batérie s rôznymi materiálovými systémami majú rôzne charakteristiky sú nasledujúce:

5).Materiál anódy pre cylindrickú batériu

Materiály cylindrických batériových anód sú zhruba rozdelené do šiestich typov: uhlíkové anódové materiály, zliatinové anódové materiály, anódové materiály na báze cínu, anódové materiály z nitridov prechodných kovov s obsahom lítia, materiály na nanoúrovni a nanoanódové materiály.

· Materiály anód z uhlíkových nanometrov: Materiály anód, ktoré sa v skutočnosti používajú v lítium-iónových batériách, sú v podstate uhlíkové materiály, ako je umelý grafit, prírodný grafit, mezofázové uhlíkové mikroguľôčky, ropný koks, uhlíkové vlákna, uhlík z pyrolytickej živice atď.
· Zliatinové anódové materiály: vrátane zliatin na báze cínu, zliatin na báze kremíka, zliatin na báze germánia, zliatin na báze hliníka, zliatin na báze antimónu, zliatin na báze horčíka a iných zliatin.V súčasnosti neexistujú žiadne komerčné produkty.
· Anódové materiály na báze cínu: Anódové materiály na báze cínu možno rozdeliť na oxidy cínu a kompozitné oxidy na báze cínu.Oxid označuje oxid kovového cínu v rôznych valenčných stavoch.V súčasnosti neexistujú žiadne komerčné produkty.
· Neexistujú žiadne komerčné produkty pre anódové materiály z nitridov prechodných kovov s obsahom lítia.
· Materiály nanoúrovne: uhlíkové nanorúrky, materiály z nanozliatin.
· Materiál nano anódy: materiál nanooxid

2. Cylindrické články lítiovej batérie

1).Značka cylindrických lítium-iónových batérií

Cylindrické lítiové batérie sú populárnejšie medzi spoločnosťami vyrábajúcimi lítiové batérie v Japonsku a Južnej Kórei.V Číne existujú aj veľké podniky, ktoré vyrábajú cylindrické lítiové batérie.Najstaršia valcová lítiová batéria bola vynájdená v roku 1992 japonskou spoločnosťou Sony Corporation.

Známe značky cylindrických lítium-iónových batérií: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen atď.

2).Typy cylindrických lítium-iónových batérií

Cylindrické lítium-iónové batérie sú zvyčajne reprezentované piatimi číslicami.Počítaním zľava, prvá a druhá číslica označujú priemer batérie, tretia a štvrtá číslica označujú výšku batérie a piata číslica označuje kruh.Existuje mnoho typov valcových lítiových batérií, bežnejšie sú 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650 atď.

①10440 batéria

Batéria 10440 je lítiová batéria s priemerom 10 mm a výškou 44 mm.Má rovnakú veľkosť ako to, čo často nazývame „Č.7 batérie“.Kapacita batérie je vo všeobecnosti malá, len niekoľko stoviek mAh.Používa sa hlavne v mini elektronických výrobkoch.Ako sú baterky, mini reproduktory, reproduktory atď.

②14500 batéria

Batéria 14500 je lítiová batéria s priemerom 14 mm a výškou 50 mm.Táto batéria má zvyčajne 3,7 V alebo 3,2 V.Nominálna kapacita je relatívne malá, o niečo väčšia ako batéria 10440.Vo všeobecnosti je to 1600 mAh, s vynikajúcim vybíjacím výkonom a najpoužívanejšou oblasťou hlavne spotrebnej elektroniky, ako je bezdrôtové audio, elektrické hračky, digitálne fotoaparáty atď.

③ 16340 batéria

Batéria 16340 je lítiová batéria s priemerom 16 mm a výškou 34 mm.Táto batéria sa používa v silných svetelných baterkách, LED baterkách, svetlometoch, laserových svetlách, svietidlách atď.

④18650 batéria

Batéria 18650 je lítiová batéria s priemerom 18 mm a výškou 65 mm.Jeho najväčšou výhodou je veľmi vysoká energetická hustota, ktorá dosahuje takmer 170 Wh/kg.Preto je táto batéria relatívne cenovo výhodná.Zvyčajne Väčšina batérií, ktoré vidím, sú tento typ batérií, pretože sú to relatívne vyspelé lítiové batérie s dobrou kvalitou systému a stabilitou vo všetkých aspektoch a sú široko používané v aplikáciách s kapacitou batérie približne 10 kWh, ako napríklad v mobilných zariadeniach. telefóny, notebooky a iné malé spotrebiče .

⑤ 21700 batéria

Batéria 21700 je lítiová batéria s priemerom 21 mm a výškou 70 mm.Vďaka zvýšenému objemu a využitiu priestoru je možné zlepšiť hustotu energie batériového článku a systému a jeho objemová hustota energie je oveľa vyššia ako u batérií typu 18650, ktoré sa široko používajú v digitálnych, elektrických vozidlách, balančných vozidlách, solárnej energii lítium. batériové pouličné osvetlenie, LED svetlá, elektrické náradie atď.

⑥ Batéria 26650

Batéria 26650 je lítiová batéria s priemerom 26 mm a výškou 65 mm.Má menovité napätie 3,2V a nominálnu kapacitu 3200mAh.Táto batéria má výbornú kapacitu a vysokú konzistenciu a postupne sa stala trendom nahrádzať batériu 18650.Mnoho produktov v napájacích batériách to bude postupne uprednostňovať.

⑦ 32650 batéria

Batéria 32650 je lítiová batéria s priemerom 32 mm a výškou 65 mm.Táto batéria má silnú kapacitu nepretržitého vybíjania, takže je vhodnejšia pre elektrické hračky, záložné zdroje energie, batérie UPS, systémy na výrobu veternej energie a systémy na výrobu hybridnej veternej a solárnej energie.

3. rozvoj trhu s valcovými lítiovými batériami

Technologický pokrok cylindrických lítium-iónových batérií pochádza najmä z vývoja inovatívneho výskumu a aplikácie kľúčových materiálov batérií.Vývoj nových materiálov ďalej zlepší výkon batérie, zlepší kvalitu, zníži náklady a zvýši bezpečnosť.Aby sa splnili požiadavky nadväzujúcich aplikácií na zvýšenie špecifickej energie batérie, na jednej strane môžu byť použité materiály s vysokou špecifickou kapacitou a na druhej strane môžu byť použité vysokonapäťové materiály zvýšením nabíjacieho napätia.

Cylindrické lítium-iónové batérie vyvinuté od roku 14500 po batérie Tesla 21700.V krátkodobom a strednodobom vývoji, pri optimalizácii existujúceho systému technológie lítium-iónových napájacích batérií, aby vyhovovali rozsiahlym vývojovým potrebám nových energetických vozidiel, vyvíjať nové lítium-iónové batérie Zamerať sa na zlepšovanie kľúčových technológií, ako napr. bezpečnosť, konzistenciu a dlhú životnosť a súčasne vykonávať pokrokový výskum a vývoj nových systémových napájacích batérií.

Pre strednodobý až dlhodobý vývoj cylindrických lítium-iónových batérií sa pri pokračovaní v optimalizácii a modernizácii nových lítium-iónových napájacích batérií zamerajte na výskum a vývoj nových systémových napájacích batérií, ktoré výrazne zvyšujú mernú energiu a znižujú náklady, tzv. ako realizovať praktické a veľkokapacitné napájacie batérie novej systémovej aplikácie.

4. porovnanie cylindrickej lítiovej batérie a štvorcovej lítiovej batérie

1).Tvar batérie: Štvorcový rozmer je možné navrhnúť ľubovoľne, ale valcovú batériu nemožno porovnávať.

2).Rýchlostné charakteristiky: procesné obmedzenie valcovej batérie zváracieho viackoncového ucha, rýchlostná charakteristika je o niečo horšia ako štvorcová viacpólová batéria.

3).Vybíjacia platforma: Lítiová batéria využíva rovnaké kladné a záporné elektródové materiály a elektrolyt.Teoreticky by mala byť vybíjacia plošina rovnaká, ale vybíjacia plošina v štvorcovej lítiovej batérii je o niečo vyššia.

4).Kvalita produktu: Výrobný proces valcovej batérie je relatívne vyspelý, pólový nástavec má nízku pravdepodobnosť sekundárnych defektov prerezania a zrelosť a automatizácia procesu navíjania sú relatívne vysoké.Proces laminovania je stále polomanuálny, čo je Kvalita batérie má nepriaznivý vplyv.

5).Zváranie očiek: valcové oká batérie sa zvárajú ľahšie ako štvorcové lítiové batérie;štvorcové lítiové batérie sú náchylné na falošné zváranie, ktoré ovplyvňuje kvalitu batérie.

6).ZBALENIE do skupín: Cylindrické batérie sa ľahšie používajú, takže technológia PACK je jednoduchá a efekt odvádzania tepla je dobrý;problém s rozptylom tepla by sa mal vyriešiť, keď sa nabijú štvorcové lítiové batérie.

7).Štrukturálne vlastnosti: Chemická aktivita v rohoch štvorcovej lítiovej batérie je slabá, hustota energie batérie sa po dlhodobom používaní ľahko utlmí a životnosť batérie je krátka.

5. Porovnanie valcovej lítiovej batérie asoft pack lítiová batéria

1).Bezpečnosť mäkkej batérie je lepšia.Batéria soft-pack je zabalená s hliníkovo-plastovou fóliou v štruktúre.Keď sa vyskytne problém s bezpečnosťou, mäkká batéria vo všeobecnosti napučí a praskne, namiesto toho, aby explodovala ako oceľová alebo hliníková škrupina batérie.;Z hľadiska bezpečnosti je lepšia ako valcová lítiová batéria.

2).Hmotnosť mäkkej batérie je relatívne nízka, hmotnosť mäkkej batérie je o 40 % ľahšia ako oceľová lítiová batéria s rovnakou kapacitou a o 20 % ľahšia ako valcová hliníková lítiová batéria;vnútorný odpor batérie mäkkého balenia je menší ako odpor lítiovej batérie, čo môže výrazne znížiť vlastnú spotrebu batérie;

3).Cyklický výkon mäkkej batérie je dobrý, životnosť mäkkej batérie je dlhšia a útlm 100 cyklov je o 4 % až 7 % menší ako u valcovej hliníkovej batérie;

4).Konštrukcia batérie soft pack je flexibilnejšia, tvar sa dá zmeniť na ľubovoľný tvar a môže byť tenšia.Dá sa prispôsobiť potrebám zákazníka a vyvinúť nové modely batériových článkov.Cylindrická lítiová batéria túto podmienku nemá.

5).V porovnaní s cylindrickou lítiovou batériou je nevýhodou mäkkej batérie zlá konzistencia, vyššia cena a únik kvapaliny.Vysoké náklady možno vyriešiť veľkosériovou výrobou a únik kvapaliny možno vyriešiť zlepšením kvality hliníkovej plastovej fólie.