1. Què és abateria cilíndrica de liti?

1).Definició de bateria cilíndrica

Les bateries de liti cilíndriques es divideixen en diferents sistemes de fosfat de ferro de liti, òxid de cobalt de liti, manganat de liti, híbrids de cobalt-manganès i materials ternaris.La carcassa exterior es divideix en dos tipus: carcassa d'acer i polímer.Els diferents sistemes de materials tenen diferents avantatges.Actualment, els cilindres són principalment bateries cilíndriques de fosfat de ferro de liti de closca d'acer, que es caracteritzen per una gran capacitat, una alta tensió de sortida, un bon rendiment del cicle de càrrega i descàrrega, una tensió de sortida estable, una gran descàrrega de corrent, un rendiment electroquímic estable i un ús segur, ampli rang de temperatures de funcionament i respectuós amb el medi ambient, s'utilitza àmpliament en làmpades solars, làmpades de gespa, energia de reserva, eines elèctriques, models de joguina.

2).Estructura de bateria cilíndrica

L'estructura d'una bateria cilíndrica típica inclou: carcassa, tapa, elèctrode positiu, elèctrode negatiu, separador, electròlit, element PTC, junta, vàlvula de seguretat, etc. En general, la caixa de la bateria és l'elèctrode negatiu de la bateria, la tapa és el elèctrode positiu de la bateria i la caixa de la bateria està feta de placa d'acer niquelat.

3).Els avantatges de les bateries cilíndriques de liti

En comparació amb els paquets suaus i les bateries de liti quadrades, les bateries de liti cilíndriques tenen el temps de desenvolupament més llarg, una estandardització més alta, una tecnologia més madura, un alt rendiment i un baix cost.

· Tecnologia de producció madura, baix cost PACK, alt rendiment del producte de la bateria i bon rendiment de dissipació de calor
· Les bateries cilíndriques han format una sèrie d'especificacions estàndard unificades internacionalment i models amb tecnologia madura i adequats per a la producció en massa contínua.
· El cilindre té una gran superfície específica i un bon efecte de dissipació de calor.
· Les bateries cilíndriques solen ser bateries segellades i no hi ha problemes de manteniment durant l'ús.
· La carcassa de la bateria té una tensió de resistència alta i no hi haurà fenòmens com ara l'expansió de la bateria d'embalatge quadrada i flexible durant l'ús.

4).Material de càtode de bateria cilíndrica

Actualment, els materials de càtode de bateries cilíndriques comercials principals inclouen principalment òxid de cobalt de liti (LiCoO2), òxid de manganès de liti (LiMn2O4), ternari (NMC), fosfat de ferro de liti (LiFePO4), etc. Les bateries amb diferents sistemes de materials tenen diferents característiques. són els següents:

5).Material d'ànode per a bateria cilíndrica

Els materials d'ànode de la bateria cilíndrica es divideixen aproximadament en sis tipus: materials d'ànode de carboni, materials d'ànode d'aliatge, materials d'ànode basats en estany, materials d'ànode de nitrur de metall de transició que contenen liti, materials de nanonivell i materials de nano ànode.

· Materials d'ànode de material a nanoescala de carboni: els materials d'ànode que s'han utilitzat realment en bateries d'ions de liti són bàsicament materials de carboni, com ara grafit artificial, grafit natural, microesferes de carboni mesofase, coc de petroli, fibra de carboni, carboni de resina pirolítica, etc.
· Materials d'ànode d'aliatge: incloent aliatges a base d'estany, aliatges a base de silici, aliatges a base de germani, aliatges a base d'alumini, aliatges a base d'antimoni, aliatges a base de magnesi i altres aliatges.Actualment no hi ha productes comercials.
· Materials d'ànode a base d'estany: els materials d'ànode a base d'estany es poden dividir en òxids d'estany i òxids compostos a base d'estany.L'òxid es refereix a l'òxid de metall d'estany en diversos estats de valència.Actualment no hi ha productes comercials.
· No hi ha productes comercials per a materials d'ànode de nitrur de metall de transició que continguin liti.
· Materials a nanoescala: nanotubs de carboni, materials nanoaliatges.
· Material nano ànode: material nanoòxid

2. Cèl·lules de bateries de liti cilíndriques

1）.Marca de bateries cilíndriques de ions de liti

Les bateries de liti cilíndriques són més populars entre les empreses de bateries de liti al Japó i Corea del Sud.També hi ha empreses a gran escala a la Xina que produeixen bateries de liti cilíndriques.La bateria de liti cilíndrica més antiga va ser inventada l'any 1992 per Sony Corporation del Japó.

Marques conegudes de bateries cilíndriques de ions de liti: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen, etc.

2）.Tipus de bateries cilíndriques de ions de liti

Les bateries cilíndriques de ions de liti solen estar representades per cinc dígits.Comptant des de l'esquerra, el primer i el segon dígit es refereixen al diàmetre de la bateria, el tercer i quart dígit es refereixen a l'alçada de la bateria i el cinquè dígit denota el cercle.Hi ha molts tipus de bateries de liti cilíndriques, les més habituals són 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650, etc.

①Bateria 10440

La bateria 10440 és una bateria de liti amb un diàmetre de 10 mm i una alçada de 44 mm.Té la mateixa mida que el que sovint anomenem "No.7 bateria”.La capacitat de la bateria és generalment petita, només uns pocs centenars de mAh.S'utilitza principalment en mini productes electrònics.Com ara llanternes, mini altaveus, altaveus, etc.

②14500 bateria

La bateria 14500 és una bateria de liti amb un diàmetre de 14 mm i una alçada de 50 mm.Aquesta bateria és generalment de 3,7 V o 3,2 V.La capacitat nominal és relativament petita, una mica més gran que la bateria 10440.Generalment és de 1600 mAh, amb un rendiment de descàrrega superior i el camp d'aplicació principalment electrònica de consum, com ara àudio sense fil, joguines elèctriques, càmeres digitals, etc.

③16340 bateria

La bateria 16340 és una bateria de liti amb un diàmetre de 16 mm i una alçada de 34 mm.Aquesta bateria s'utilitza en llanternes de llum forta, llanternes LED, fars, llums làser, accessoris d'il·luminació, etc. Sovint apareixen.

④18650 bateria

La bateria 18650 és una bateria de liti amb un diàmetre de 18 mm i una alçada de 65 mm.La seva característica més gran és que té una densitat d'energia molt elevada, gairebé arribant als 170 Wh/kg.Per tant, aquesta bateria és una bateria relativament rendible.Normalment, la majoria de les bateries que veig són d'aquest tipus, perquè són bateries de liti relativament madures, amb una bona qualitat del sistema i estabilitat en tots els aspectes, i s'utilitzen àmpliament en aplicacions amb capacitats de bateries d'uns 10 kWh, com en mòbils. telèfons, ordinadors portàtils i altres petits electrodomèstics.

⑤ 21700 bateria

La bateria 21700 és una bateria de liti amb un diàmetre de 21 mm i una alçada de 70 mm.A causa del seu major volum i utilització de l'espai, la densitat d'energia de la cèl·lula de la bateria i del sistema es pot millorar, i la seva densitat d'energia volumètrica és molt superior a la de les bateries de tipus 18650 s'utilitzen àmpliament en vehicles digitals, elèctrics, vehicles d'equilibri, energia solar de liti. fanals de bateria, llums LED, eines elèctriques, etc.

⑥ Bateria 26650

La bateria 26650 és una bateria de liti amb un diàmetre de 26 mm i una alçada de 65 mm.Té una tensió nominal de 3,2 V i una capacitat nominal de 3200 mAh.Aquesta bateria té una capacitat excel·lent i una gran consistència i a poc a poc s'ha convertit en tendència per substituir la bateria 18650.Molts productes de bateries de potència ho afavoriran gradualment.

⑦ Bateria 32650

La bateria 32650 és una bateria de liti amb un diàmetre de 32 mm i una alçada de 65 mm.Aquesta bateria té una forta capacitat de descàrrega contínua, de manera que és més adequada per a joguines elèctriques, fonts d'alimentació de reserva, bateries UPS, sistemes de generació d'energia eòlica i sistemes de generació d'energia híbrida eòlica i solar.

3. el desenvolupament del mercat de bateries cilíndriques de liti

El progrés tecnològic de les bateries cilíndriques d'ions de liti prové principalment del desenvolupament d'investigacions innovadores i l'aplicació de materials clau de les bateries.El desenvolupament de nous materials millorarà encara més el rendiment de la bateria, millorarà la qualitat, reduirà els costos i millorarà la seguretat.Per tal de satisfer els requisits de les aplicacions aigües avall per augmentar l'energia específica de la bateria, d'una banda, es poden utilitzar materials amb alta capacitat específica i, d'altra banda, es poden utilitzar materials d'alta tensió augmentant la tensió de càrrega.

Bateries cilíndriques d'ions de liti desenvolupades des de les bateries 14500 fins a les bateries Tesla 21700.En el desenvolupament a curt i mitjà termini, alhora que s'optimitza el sistema existent de tecnologia de bateries d'ió de liti per satisfer les necessitats de desenvolupament a gran escala de vehicles d'energia nova, per desenvolupar noves bateries de potència d'ions de liti Per centrar-se en la millora de tecnologies clau com ara seguretat, consistència i longevitat, i per dur a terme simultàniament investigació i desenvolupament de futur de noves bateries d'alimentació del sistema.

Per al desenvolupament a mitjà i llarg termini de bateries cilíndriques d'ions de liti, mentre es continua optimitzant i actualitzant noves bateries de potència d'ions de liti, centrar-se en la investigació i desenvolupament de noves bateries d'energia del sistema, que augmenten significativament l'energia específica i redueixen els costos, de manera que com per realitzar les bateries pràctiques i a gran escala de la nova aplicació del sistema.

4. la comparació de la bateria de liti cilíndrica i la bateria de liti quadrada

1）.Forma de la bateria: la mida quadrada es pot dissenyar arbitràriament, però la bateria cilíndrica no es pot comparar.

2）.Característiques de la taxa: la limitació del procés de l'orella multiterminal de soldadura de la bateria cilíndrica, la característica de velocitat és lleugerament pitjor que la de la bateria multiterminal quadrada.

3).Plataforma de descàrrega: la bateria de liti adopta els mateixos materials d'elèctrode positiu i negatiu i electròlit.En teoria, la plataforma de descàrrega hauria de ser la mateixa, però la plataforma de descàrrega de la bateria de liti quadrada és lleugerament més alta.

4).Qualitat del producte: el procés de fabricació de la bateria cilíndrica és relativament madur, la peça polar té una baixa probabilitat de defectes secundaris de tall i la maduresa i l'automatització del procés de bobinat són relativament altes.El procés de laminació encara és semi-manual, que és La qualitat de la bateria té un efecte advers.

5).Soldadura d'extrems: les puntes de bateries cilíndriques són més fàcils de soldar que les bateries de liti quadrades;Les bateries quadrades de liti són propenses a la soldadura falsa que afecta la qualitat de la bateria.

6).PACK en grups: les bateries cilíndriques són més fàcils d'utilitzar, de manera que la tecnologia PACK és senzilla i l'efecte de dissipació de calor és bo;el problema de la dissipació de la calor s'ha de resoldre quan la bateria de liti quadrada s'empaqueta.

7).Característiques estructurals: l'activitat química a les cantonades de la bateria de liti quadrada és deficient, la densitat d'energia de la bateria s'atenua fàcilment després d'un ús a llarg termini i la durada de la bateria és curta.

5. Comparació de bateria de liti cilíndrica ibateria de liti de paquet suau

1）.El rendiment de seguretat de la bateria soft-pack és millor.La bateria de paquet suau està empaquetada amb una estructura d'alumini i plàstic.Quan es produeix un problema de seguretat, la bateria del paquet suau generalment s'infla i s'esquerda, en lloc d'explotar com una carcassa d'acer o una cel·la de bateria d'alumini.;És millor que la bateria de liti cilíndrica en rendiment de seguretat.

2）.El pes de la bateria del paquet suau és relativament lleuger, el pes de la bateria del paquet suau és un 40% més lleuger que la bateria de liti de carcassa d'acer de la mateixa capacitat i un 20% més lleuger que la bateria de liti cilíndrica d'alumini;la resistència interna de la bateria del paquet suau és més petita que la de la bateria de liti, cosa que pot reduir considerablement l'autoconsum de la bateria;

3).El rendiment del cicle de la bateria del paquet suau és bo, la vida útil del cicle de la bateria del paquet suau és més llarga i l'atenuació de 100 cicles és del 4% al 7% menys que la de la bateria cilíndrica de carcassa d'alumini;

4).El disseny de la bateria del paquet suau és més flexible, la forma es pot canviar a qualsevol forma i pot ser més prima.Es pot personalitzar segons les necessitats del client i desenvolupar nous models de cèl·lules de bateria.La bateria de liti cilíndrica no té aquesta condició.

5).En comparació amb la bateria de liti cilíndrica, els desavantatges de la bateria del paquet suau són la mala consistència, el cost més elevat i les fuites de líquid.L'alt cost es pot resoldre mitjançant la producció a gran escala i les fuites de líquids es poden resoldre millorant la qualitat de la pel·lícula de plàstic d'alumini.