1. Что такоецилиндрическая литиевая батарея?

1).Определение цилиндрической батареи

Цилиндрические литиевые батареи делятся на различные системы из литий-железо-фосфата, лития-оксида кобальта, манганата лития, кобальт-марганцевого гибрида и тройных материалов.Внешняя оболочка делится на два типа: стальную оболочку и полимерную.Различные системы материалов имеют разные преимущества.В настоящее время цилиндры в основном представляют собой цилиндрические литий-железо-фосфатные батареи со стальным корпусом, которые характеризуются высокой емкостью, высоким выходным напряжением, хорошими характеристиками цикла зарядки и разрядки, стабильным выходным напряжением, большим током разряда, стабильными электрохимическими характеристиками и безопасностью использования, широкий диапазон рабочих температур и безвредность для окружающей среды, он широко используется в солнечных лампах, газонных светильниках, резервном источнике энергии, электроинструментах, игрушечных моделях.

2).Цилиндрическая конструкция батареи

Структура типичной цилиндрической батареи включает в себя: корпус, крышку, положительный электрод, отрицательный электрод, сепаратор, электролит, элемент PTC, прокладку, предохранительный клапан и т. д. Как правило, корпус батареи является отрицательным электродом батареи, а крышка — положительный электрод батареи, а корпус батареи изготовлен из никелированной стальной пластины.

3).Преимущества цилиндрических литиевых батарей

По сравнению с мягкими и квадратными литиевыми батареями, цилиндрические литиевые батареи имеют самое длительное время разработки, более высокую стандартизацию, более зрелую технологию, высокую производительность и низкую стоимость.

· Отработанная технология производства, низкая стоимость УПАКОВКИ, высокая производительность батареи и хорошие характеристики рассеивания тепла
· Цилиндрические батареи сформировали серию унифицированных на международном уровне стандартных спецификаций и моделей с отработанной технологией и пригодными для непрерывного массового производства.
· Цилиндр имеет большую удельную поверхность и хороший эффект рассеивания тепла.
· Цилиндрические батареи, как правило, представляют собой герметичные батареи, и при их использовании не возникает проблем с обслуживанием.
· Корпус батареи имеет высокое выдерживаемое напряжение, и во время использования не будет таких явлений, как расширение квадратной, гибкой упаковки батареи.

4).Материал катода цилиндрической батареи

В настоящее время основные коммерческие катодные материалы для цилиндрических батарей в основном включают оксид лития-кобальта (LiCoO2), оксид лития-марганца (LiMn2O4), тройной компонент (NMC), фосфат лития-железа (LiFePO4) и т. д. Аккумуляторы с различными системами материалов имеют разные характеристики. являются следующими:

5）.Анодный материал для цилиндрической батареи

Цилиндрические анодные материалы батареи можно условно разделить на шесть типов: углеродные анодные материалы, сплавные анодные материалы, анодные материалы на основе олова, анодные материалы из нитрида переходного металла, содержащие литий, наноматериалы и наноанодные материалы.

· Анодные материалы из углеродного наноразмерного материала: Анодные материалы, которые фактически использовались в литий-ионных батареях, представляют собой в основном углеродные материалы, такие как искусственный графит, природный графит, мезофазные углеродные микросферы, нефтяной кокс, углеродное волокно, углерод из пиролитической смолы и т. д.
· Легированные анодные материалы: включая сплавы на основе олова, сплавы на основе кремния, сплавы на основе германия, сплавы на основе алюминия, сплавы на основе сурьмы, сплавы на основе магния и другие сплавы.В настоящее время нет коммерческих продуктов.
· Анодные материалы на основе олова: Анодные материалы на основе олова можно разделить на оксиды олова и составные оксиды на основе олова.Оксид относится к оксиду металлического олова в различных валентных состояниях.В настоящее время нет коммерческих продуктов.
· Нет коммерческих продуктов для анодных материалов из нитрида переходного металла, содержащих литий.
· Наноразмерные материалы: углеродные нанотрубки, материалы из наносплавов.
· Наноматериал анода: нанооксидный материал

2. Цилиндрические литиевые аккумуляторные батареи

1）.Марка цилиндрических литий-ионных аккумуляторов

Цилиндрические литиевые батареи более популярны среди производителей литиевых батарей в Японии и Южной Корее.В Китае также есть крупные предприятия, производящие цилиндрические литиевые батареи.Самая ранняя цилиндрическая литиевая батарея была изобретена в 1992 году японской корпорацией Sony.

Известные бренды цилиндрических литий-ионных аккумуляторов: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen и др.

2）.Типы цилиндрических литий-ионных аккумуляторов

Цилиндрические литий-ионные батареи обычно обозначаются пятью цифрами.Считая слева, первая и вторая цифры относятся к диаметру батареи, третья и четвертая цифры относятся к высоте батареи, а пятая цифра обозначает окружность.Существует множество типов цилиндрических литиевых аккумуляторов, наиболее распространенными являются 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650 и т.д.

①аккумулятор 10440

Аккумулятор 10440 представляет собой литиевую батарею диаметром 10 мм и высотой 44 мм.Он того же размера, что и то, что мы часто называем «номером».7 батарей».Емкость аккумулятора в целом небольшая, всего несколько сотен мАч.Он в основном используется в мини-электронных продуктах.Например, фонарики, мини-динамики, громкоговорители и т. д.

②аккумулятор 14500

Аккумулятор 14500 представляет собой литиевую батарею диаметром 14 мм и высотой 50 мм.Эта батарея обычно 3,7 В или 3,2 В.Номинальная емкость относительно небольшая, чуть больше, чем у аккумулятора 10440.Как правило, это 1600 мАч, с превосходными характеристиками разряда и наибольшей областью применения. В основном бытовая электроника, такая как беспроводное аудио, электрические игрушки, цифровые камеры и т. Д.

③16340 аккумулятор

Аккумулятор 16340 представляет собой литиевую батарею диаметром 16 мм и высотой 34 мм.Эта батарея используется в фонарях сильного света, светодиодных фонарях, фарах, лазерных фонарях, осветительных приборах и т. д. Часто появляются.

④аккумулятор 18650

Аккумулятор 18650 представляет собой литиевую батарею диаметром 18 мм и высотой 65 мм.Его самая большая особенность заключается в том, что он имеет очень высокую плотность энергии, почти достигающую 170 Втч/кг.Таким образом, эта батарея является относительно экономичной батареей.Как правило, большинство батарей, которые я вижу, относятся к этому типу батарей, потому что они являются относительно зрелыми литиевыми батареями, с хорошим качеством системы и стабильностью во всех аспектах, и широко используются в приложениях с емкостью батареи около 10 кВтч, например, в мобильных устройствах. телефоны, ноутбуки и прочая мелкая бытовая техника.

⑤ Аккумулятор 21700

Аккумулятор 21700 представляет собой литиевую батарею диаметром 21 мм и высотой 70 мм.Из-за увеличенного объема и использования пространства плотность энергии аккумуляторной батареи и системы может быть улучшена, а ее объемная плотность энергии намного выше, чем батареи типа 18650, которые широко используются в цифровых, электрических транспортных средствах, транспортных средствах баланса, солнечной энергии лития аккумуляторные уличные фонари, светодиодные фонари, электроинструменты и т. д.

⑥ Аккумулятор 26650

Аккумулятор 26650 представляет собой литиевую батарею диаметром 26 мм и высотой 65 мм.Он имеет номинальное напряжение 3,2 В и номинальную емкость 3200 мАч.Эта батарея имеет отличную емкость и высокую стабильность и постепенно стала тенденцией замены батареи 18650.Многие продукты в силовых батареях будут постепенно благоприятствовать этому.

⑦ Аккумулятор 32650

Аккумулятор 32650 представляет собой литиевую батарею диаметром 32 мм и высотой 65 мм.Эта батарея имеет высокую непрерывную разрядную способность, поэтому она больше подходит для электрических игрушек, источников резервного питания, батарей ИБП, ветроэнергетических систем, а также ветряных и солнечных гибридных систем выработки электроэнергии.

3. развитие рынка цилиндрических литиевых батарей

Технический прогресс цилиндрических литий-ионных аккумуляторов в основном связан с развитием инновационных исследований и применением основных аккумуляторных материалов.Разработка новых материалов еще больше улучшит характеристики аккумуляторов, улучшит качество, снизит затраты и повысит безопасность.Для удовлетворения требований последующих приложений по увеличению удельной энергии батареи, с одной стороны, могут быть использованы материалы с высокой удельной емкостью, а с другой стороны, могут быть использованы высоковольтные материалы за счет увеличения зарядного напряжения.

Цилиндрические литий-ионные аккумуляторы разработаны с 14500 до 21700 аккумуляторов Tesla.В ближайшей и среднесрочной перспективе, оптимизируя существующую систему технологии литий-ионных аккумуляторов для удовлетворения крупномасштабных потребностей в разработке транспортных средств на новой энергии, разработать новые литий-ионные аккумуляторы. Сосредоточиться на совершенствовании ключевых технологий, таких как безопасность, постоянство и долговечность, а также одновременно проводить перспективные исследования и разработки новых системных батарей питания.

Для среднесрочной и долгосрочной разработки цилиндрических литий-ионных аккумуляторов, продолжая оптимизировать и модернизировать новые литий-ионные аккумуляторы, сосредоточьтесь на исследованиях и разработках новых системных аккумуляторов, которые значительно увеличивают удельную энергию и снижают затраты, поэтому как реализовать практичные и крупномасштабные аккумуляторы нового системного приложения.

4. сравнение цилиндрической литиевой батареи и квадратной литиевой батареи

1）.Форма батареи: квадратный размер может быть выбран произвольно, но нельзя сравнивать с цилиндрической батареей.

2）.Характеристики скорости: ограничение процесса сварки многоклеммного уха цилиндрической батареи, характеристика скорости немного хуже, чем у квадратной многоклеммной батареи.

3）.Разрядная платформа: в литиевой батарее используются одинаковые материалы положительного и отрицательного электродов и электролит.По идее, разрядная площадка должна быть такой же, но разрядная площадка у квадратной литиевой батареи немного выше.

4）.Качество продукции: производственный процесс цилиндрической батареи является относительно зрелым, полюсный наконечник имеет низкую вероятность вторичных дефектов продольной резки, а зрелость и автоматизация процесса намотки относительно высоки.Процесс ламинирования по-прежнему полуручной, что отрицательно сказывается на качестве батареи.

5）.Сварка наконечников: цилиндрические наконечники легче приварить, чем квадратные литиевые батареи;квадратные литиевые батареи склонны к ложной сварке, что влияет на качество батареи.

6）.УПАКОВКА в группы: цилиндрические батареи проще в использовании, поэтому технология УПАКОВКИ проста, а эффект отвода тепла хороший;проблема отвода тепла должна быть решена при использовании квадратных литиевых батарей.

7）.Структурные особенности: химическая активность в углах квадратной литиевой батареи низкая, плотность энергии батареи легко снижается после длительного использования, а срок службы батареи короткий.

5. Сравнение цилиндрической литиевой батареи илитиевая батарея в мягкой упаковке

1）.Показатели безопасности мягкой аккумуляторной батареи лучше.Аккумулятор soft-pack упакован в алюминиево-пластиковую пленку.Когда возникает проблема с безопасностью, мягкая батарея обычно вздувается и трескается, а не взрывается, как аккумуляторный элемент со стальным корпусом или алюминиевым корпусом.;Это лучше, чем цилиндрическая литиевая батарея с точки зрения безопасности.

2）.Вес мягкой аккумуляторной батареи относительно мал, вес мягкой аккумуляторной батареи на 40% легче литиевой батареи со стальным корпусом той же емкости и на 20% легче литиевой батареи с цилиндрическим алюминиевым корпусом;внутреннее сопротивление мягкой батареи меньше, чем у литиевой батареи, что может значительно снизить собственное потребление батареи;

3）.Циклическая производительность батареи с мягким пакетом хорошая, срок службы батареи с мягким пакетом больше, а затухание 100 циклов на 4–7% меньше, чем у батареи с цилиндрическим алюминиевым корпусом;

4）.Конструкция мягкой аккумуляторной батареи более гибкая, форму можно изменить на любую, и она может быть тоньше.Его можно настроить в соответствии с потребностями заказчика и разработать новые модели аккумуляторных элементов.Цилиндрическая литиевая батарея не имеет этого условия.

5）.По сравнению с цилиндрическими литиевыми батареями, недостатки мягкой аккумуляторной батареи заключаются в плохой консистенции, более высокой стоимости и утечке жидкости.Высокая стоимость может быть решена за счет крупномасштабного производства, а утечка жидкости может быть решена за счет улучшения качества алюминиевой пластиковой пленки.