1. Hvad er encylindrisk lithium batteri?

1).Definition af cylindrisk batteri

Cylindriske lithiumbatterier er opdelt i forskellige systemer af lithiumjernfosfat, lithiumkoboltoxid, lithiummanganat, kobolt-manganhybrid og ternære materialer.Den ydre skal er opdelt i to typer: stålskal og polymer.Forskellige materialesystemer har forskellige fordele.På nuværende tidspunkt er cylindrene hovedsageligt stålskalscylindriske lithiumjernfosfatbatterier, som er kendetegnet ved høj kapacitet, høj udgangsspænding, god opladnings- og afladningscyklusydelse, stabil udgangsspænding, stor strømudladning, stabil elektrokemisk ydeevne og brugssikker, bredt driftstemperaturområde og miljøvenligt, det er meget udbredt i solcellelamper, plænelamper, backup-energi, elværktøj, legetøjsmodeller.

2).Cylindrisk batteristruktur

Strukturen af ​​et typisk cylindrisk batteri inkluderer: skal, hætte, positiv elektrode, negativ elektrode, separator, elektrolyt, PTC-element, pakning, sikkerhedsventil osv. Generelt er batterihuset batteriets negative elektrode, hætten er batteriets negative elektrode. positiv elektrode på batteriet, og batterikassen er lavet af forniklet stålplade.

3).Fordelene ved cylindriske lithiumbatterier

Sammenlignet med bløde pakker og firkantede lithiumbatterier har cylindriske lithiumbatterier den længste udviklingstid, højere standardisering, mere moden teknologi, højt udbytte og lave omkostninger.

· Moden produktionsteknologi, lave PACK-omkostninger, højt batteriproduktudbytte og god varmeafledningsevne
· Cylindriske batterier har dannet en række internationalt forenede standardspecifikationer og modeller med moden teknologi og egnet til kontinuerlig masseproduktion.
· Cylinderen har et stort specifikt overfladeareal og en god varmeafledningseffekt.
· Cylindriske batterier er generelt forseglede batterier, og der er ingen vedligeholdelsesproblemer under brug.
· Batteriskallen har høj modstå spænding, og der vil ikke være nogen fænomener som firkantet, fleksibel emballage batteriudvidelse under brug.

4).Cylindrisk batteri katode materiale

På nuværende tidspunkt omfatter de almindelige kommercielle cylindriske batterikatodematerialer hovedsageligt lithium cobaltoxid (LiCoO2), lithiummanganoxid (LiMn2O4), ternær (NMC), lithiumjernphosphat (LiFePO4) osv. Batterierne med forskellige materialesystemer har forskellige egenskaber. er som følgende:

5）.Anodemateriale til cylindrisk batteri

Cylindriske batterianodematerialer er groft opdelt i seks typer: kulstofanodematerialer, legeringsanodematerialer, tinbaserede anodematerialer, lithiumholdige overgangsmetalnitridanodematerialer, materialer på nanoniveau og nanoanodematerialer.

· Anodematerialer i kulstof nanoskala: De anodematerialer, der faktisk er blevet brugt i lithium-ion-batterier, er grundlæggende kulstofmaterialer, såsom kunstig grafit, naturlig grafit, mesofase kulstofmikrokugler, petroleumskoks, kulfiber, pyrolytisk harpikskulstof osv.
· Legeringsanodematerialer: inklusive tin-baserede legeringer, silicium-baserede legeringer, germanium-baserede legeringer, aluminium-baserede legeringer, antimon-baserede legeringer, magnesium-baserede legeringer og andre legeringer.Der er i øjeblikket ingen kommercielle produkter.
· Tinbaserede anodematerialer: Tinbaserede anodematerialer kan opdeles i tinoxider og tinbaserede kompositoxider.Oxid refererer til oxidet af tinmetal i forskellige valenstilstande.Der er i øjeblikket ingen kommercielle produkter.
· Der er ingen kommercielle produkter til lithiumholdige overgangsmetalnitridanodematerialer.
· Materialer i nanoskala: kulstofnanorør, nanolegeringsmaterialer.
· Nanoanodemateriale: nanooxidmateriale

2. Cylindriske lithiumbattericeller

1）.Mærke af cylindriske lithium-ion-batterier

Cylindriske lithiumbatterier er mere populære blandt lithiumbatterivirksomheder i Japan og Sydkorea.Der er også store virksomheder i Kina, der producerer cylindriske lithiumbatterier.Det tidligste cylindriske lithiumbatteri blev opfundet i 1992 af Sony Corporation i Japan.

Velkendte cylindriske lithium-ion batterimærker: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen, etc.

2）.Typer af cylindriske lithium-ion-batterier

Cylindriske lithium-ion-batterier er normalt repræsenteret med fem cifre.Tællende fra venstre henviser det første og andet ciffer til batteriets diameter, det tredje og fjerde ciffer henviser til batteriets højde, og det femte ciffer angiver cirklen.Der er mange typer cylindriske lithiumbatterier, de mere almindelige er 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650 osv.

①10440 batteri

10440-batteriet er et lithium-batteri med en diameter på 10 mm og en højde på 44 mm.Det har samme størrelse som det, vi ofte kalder "Nr.7 batteri”.Batterikapaciteten er generelt lille, kun et par hundrede mAh.Det bruges hovedsageligt i mini elektroniske produkter.Såsom lommelygter, minihøjttalere, højtalere mv.

②14500 batteri

14500-batteriet er et lithium-batteri med en diameter på 14 mm og en højde på 50 mm.Dette batteri er generelt 3,7V eller 3,2V.Den nominelle kapacitet er relativt lille, lidt større end 10440-batteriet.Det er generelt 1600mAh, med overlegen afladningsydelse og det mest anvendelsesområde. Hovedsageligt forbrugerelektronik, såsom trådløs lyd, elektrisk legetøj, digitale kameraer osv.

③16340 batteri

16340-batteriet er et lithium-batteri med en diameter på 16 mm og en højde på 34 mm.Dette batteri bruges i kraftigt lys lommelygter, LED lommelygter, forlygter, laserlys, lysarmaturer osv. Optræder ofte.

④18650 batteri

18650-batteriet er et lithium-batteri med en diameter på 18 mm og en højde på 65 mm.Dens største egenskab er, at den har en meget høj energitæthed, der næsten når 170 Wh/kg.Derfor er dette batteri et relativt omkostningseffektivt batteri.Vi normalt De fleste af de batterier, jeg ser, er denne slags batterier, fordi de er relativt modne lithium-batterier, med god systemkvalitet og stabilitet i alle aspekter, og er meget udbredt i applikationer med batterikapacitet på omkring 10 kWh, såsom i mobil telefoner, bærbare computere og andre små apparater.

⑤ 21700 batteri

21700-batteriet er et lithium-batteri med en diameter på 21 mm og en højde på 70 mm.På grund af dets øgede volumen og pladsudnyttelse kan battericellens og systemets energitæthed forbedres, og dens volumetriske energitæthed er meget højere end 18650 Type batterier er meget udbredt i digitale, elektriske køretøjer, balancebiler, solenergi lithium batterigadelys, LED-lys, elværktøj mv.

⑥ 26650 batteri

26650-batteriet er et lithium-batteri med en diameter på 26 mm og en højde på 65 mm.Den har en nominel spænding på 3,2V og en nominel kapacitet på 3200mAh.Dette batteri har fremragende kapacitet og høj konsistens og er efterhånden blevet en tendens til at erstatte 18650-batteriet.Mange produkter i strømbatterier vil gradvist favorisere dette.

⑦ 32650 batteri

32650-batteriet er et lithium-batteri med en diameter på 32 mm og en højde på 65 mm.Dette batteri har en stærk kontinuerlig afladningskapacitet, så det er mere velegnet til elektrisk legetøj, backup-strømforsyninger, UPS-batterier, vindkraftgenereringssystemer og vind- og solhybrid-energiproduktionssystemer.

3. udviklingen af ​​cylindrisk lithium batteri marked

De teknologiske fremskridt for cylindriske lithium-ion-batterier kommer hovedsageligt fra udviklingen af ​​innovativ forskning og anvendelse af nøglebatterimaterialer.Udviklingen af ​​nye materialer vil yderligere forbedre batteriets ydeevne, forbedre kvaliteten, reducere omkostningerne og forbedre sikkerheden.For at imødekomme kravene fra downstream-applikationer til at øge batterispecifik energi kan der på den ene side anvendes materialer med høj specifik kapacitet, og på den anden side kan højspændingsmaterialer anvendes ved at øge ladespændingen.

Cylindriske lithium-ion-batterier udviklet fra 14500 til Tesla 21700-batterier.På kort og mellemlang sigt udvikling, mens man optimerer det eksisterende system af lithium-ion-strømbatteriteknologi for at imødekomme de store udviklingsbehov for nye energikøretøjer, at udvikle nye lithium-ion-strømbatterier At fokusere på at forbedre nøgleteknologier som f.eks. sikkerhed, konsistens og lang levetid, og samtidig udføre fremadrettet forskning og udvikling af nye systemstrømbatterier.

For den mellemlange til langsigtede udvikling af cylindriske lithium-ion-batterier, mens du fortsætter med at optimere og opgradere nye lithium-ion-batterier, skal du fokusere på forskning og udvikling af nye system-power-batterier, som markant øger specifik energi og reducerer omkostningerne, så for at realisere de praktiske og storstilede strømbatterier i den nye systemapplikation.

4. sammenligning af cylindrisk lithium batteri og firkantet lithium batteri

1）.Batteriform: Den firkantede størrelse kan designes vilkårligt, men det cylindriske batteri kan ikke sammenlignes.

2）.Hastighedskarakteristika: procesbegrænsningen af ​​det cylindriske batterisvejsning multi-terminal øre, hastighedskarakteristikken er lidt værre end for det firkantede multi-terminal batteri.

3）.Afladningsplatform: Lithiumbatteriet anvender de samme positive og negative elektrodematerialer og elektrolyt.I teorien skulle afladningsplatformen være den samme, men afladningsplatformen i det firkantede lithiumbatteri er lidt højere.

4）.Produktkvalitet: Fremstillingsprocessen for det cylindriske batteri er relativt moden, polstykket har en lav sandsynlighed for sekundære spaltningsfejl, og modenheden og automatiseringen af ​​viklingsprocessen er relativt høj.Lamineringsprocessen er stadig semi-manuel, hvilket er Batterikvaliteten har en negativ effekt.

5）.Lugsvejsning: cylindriske batteritasker er lettere at svejse end firkantede lithiumbatterier;firkantede lithiumbatterier er tilbøjelige til falsk svejsning, der påvirker batterikvaliteten.

6）.PAK i grupper: Cylindriske batterier er nemmere at bruge, så PACK-teknologien er enkel, og varmeafledningseffekten er god;varmeafledningsproblemet bør løses, når de firkantede lithiumbatteripakker.

7）.Strukturelle egenskaber: Den kemiske aktivitet i hjørnerne af det firkantede lithiumbatteri er dårlig, batteriets energitæthed dæmpes let efter lang tids brug, og batteriets levetid er kort.

5. Sammenligning af cylindrisk lithium batteri ogblødt lithium-batteri

1）.Sikkerhedsydelsen af ​​soft-pack-batteriet er bedre.Det bløde batteri er pakket med aluminium-plastfilm i struktur.Når der opstår et sikkerhedsproblem, vil softpack-batteriet generelt svulme og revne i stedet for at eksplodere som en stålskal eller en aluminiumsskalbattericelle.;Det er bedre end cylindrisk lithiumbatteri i sikkerhedsydelse.

2）.Vægten af ​​softpack-batteriet er relativt let, vægten af ​​softpack-batteriet er 40% lettere end stålskallithiumbatteriet med samme kapacitet og 20% ​​lettere end det cylindriske aluminiumsskallithiumbatteri;den interne modstand af softpack-batteriet er mindre end lithiumbatteriets, hvilket i høj grad kan reducere batteriets eget forbrug;

3）.Cyklusydelsen af ​​softpack-batteriet er god, cykluslevetiden for softpack-batteriet er længere, og dæmpningen på 100 cyklusser er 4% til 7% mindre end for det cylindriske aluminiumsskalbatteri;

4）.Designet af det bløde batteri er mere fleksibelt, formen kan ændres til enhver form, og den kan være tyndere.Den kan tilpasses efter kundernes behov og udvikle nye battericellemodeller.Det cylindriske lithiumbatteri har ikke denne tilstand.

5）.Sammenlignet med det cylindriske lithiumbatteri er ulemperne ved softpack-batteriet dårlig konsistens, højere omkostninger og væskelækage.Høje omkostninger kan løses ved produktion i stor skala, og væskelækage kan løses ved at forbedre kvaliteten af ​​aluminiumsplastfilm.