Kompletná zbierka cylindrických modelov lítiových batérií, znalosť cylindrických lítiových batérií

 

Bunkový model	menovité napätie (V)	Nominálna kapacita (mAh)	Teplota nabíjania (stupne)	výstupná teplota (stupeň)	Nabíjací prúd (A)	Vybíjací prúd (A)
ICR18650 (ternárny)	3.7V	2200 mAh	0~45 stupňov	-40 stupeň ~+60 stupeň	2,2A (bežná teplota 1C)	10A (bežná teplota 5C)
ICR18650 (ternárny)	3.7V	2500 mAh	0~45 stupňov	-40 stupeň ~+60 stupeň	2,5A (bežná teplota 1C)	25A (bežná teplota 10C)
ICR18650 (ternárny)	3.7V	3000 mAh	0~45 stupňov	-40 stupeň ~+60 stupeň	3.0A (bežná teplota 1C)	15A (bežná teplota 5C)
ICR21700 (ternárny)	3.7V	4000 mAh	0~45 stupňov	-40 stupeň ~+60 stupeň	4.0A (bežná teplota 1C)	40A (bežná teplota 10C)
NCR18650B (ternárny)	3.6V	3350 mAh	0~45 stupňov	-20~60 stupňov	1.625A	4.875A
INR18650-30Q (ternárne)	3.6V	3000 mAh	0~45 stupňov	-20~75 stupňov	0.5C	15A
IFR26650 (lítium-železofosfát)	3.2V	3200 mAh	-20 stupeň ~+45 stupeň	-40 stupeň ~+60 stupeň	3,2A (bežná teplota 1C)	10A (bežná teplota 3C)
IFR32700 (lítium-železofosfát)	3.2V	5000 mAh	-20 stupeň ~+45 stupeň	-40 stupeň ~+60 stupeň	5.0A(bežná teplota 1C)	25A (bežná teplota 5C)
IFR26650 E3400 (lítium-železitý fosforečnan)	3.2V	3400 mAh	0~60 stupňov	-10~60 stupňov	2.0V	10.2A

 

1, Čo je valcová lítiová batéria?

1. Definícia cylindrických batérií

Cylindrické lítiové batérie sú rozdelené do troch rôznych systémov: fosforečnan lítno-železitý, oxid lítno-kobaltnatý, oxid lítium-mangánový, zmes kobaltu a mangánu a ternárne materiály. Vonkajší plášť je rozdelený na dva typy: oceľový plášť a polymér. Rôzne materiálové systémy majú pre batérie rôzne výhody. V súčasnosti sa ako hlavný typ batérií používajú hlavne valcové lítium-železnaté fosfátové batérie s oceľovým plášťom. Tieto batérie majú vysokú kapacitu, vysoké výstupné napätie, dobrý výkon cyklu nabíjania, stabilné výstupné napätie, vysoký prúdový výboj, stabilný elektrochemický výkon, bezpečné použitie, široký rozsah pracovných teplôt a šetrnosť k životnému prostrediu. Sú široko používané v solárnych lampách, lampách na trávu, záložnej energii, elektrickom náradí a modeloch hračiek.

2. Cylindrická štruktúra batérie

Typická valcová štruktúra batérie obsahuje: plášť, uzáver, kladnú elektródu, zápornú elektródu, membránu, elektrolyt, prvok PTC, tesnenie, bezpečnostný ventil atď. Všeobecný kryt batérie je záporná elektróda batérie, uzáver je kladná elektróda batérie. batéria a puzdro batérie sú 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, vyspelejšie procesy, vyššie výnosy a nižšie náklady.

· Vyspelý výrobný proces, nízke náklady na balenie, vysoký výnos batériových produktov a dobrý výkon pri odvádzaní tepla

· Cylindrická batéria vytvorila sériu medzinárodne zjednotených štandardných špecifikácií a modelov s vyspelou technológiou, vhodných pre kontinuálnu výrobu vo veľkom meradle.

· Špecifický povrch valca je veľký a efekt rozptylu tepla je dobrý.

· Cylindrické batérie sú vo všeobecnosti uzavreté batérie a počas používania nevznikajú žiadne problémy s údržbou.

·Plášť batérie má vysokú tlakovú odolnosť a počas používania nedôjde k žiadnym javom, ako je štvorcové alebo mäkké roztiahnutie batérie

4. Materiál kladných elektród pre cylindrické batérie

V súčasnosti medzi hlavné komerčné materiály pre kladné elektródy pre valcové batérie patrí najmä oxid lítny kobaltnatý (LiCoO2), oxid lítium-mangánový (LiMn2O4), ternárny (NMC), fosforečnan lítno-železitý (LiFePO4) atď. Rôzne materiálové systémy majú pre batérie rôzne vlastnosti a porovnanie je nasledovné:

projektu	Oxid lítny kobaltnatý	Lítiumnikelkobaltmangán trojčlenný (LiNiCoMnO2)	Manganistan lítny (LiMn2O4)	lítium-železofosfát (LiFePO4)
hustota po strasení (g/cm3)	(LiCoO2)	2.0-2.3	2.2-2.4	1.0-1.4
Špecifický povrch (m2/g)	2.8-3.0	0.2-0.4	0.4-0.8	12-20
Kapacita v gramoch (mAh/g)	0.4-0.6	140-180	90-100	130-140
Napäťová platforma (V)	135-140	3.5	3.8	3.2
cyklistický výkon	3.7	Väčšie alebo rovné 500 objednávky	Väčšie alebo rovné 300 objednávky	Väčšie alebo rovné 2 000 objednávky
prechodný kov	Väčšie alebo rovné 500 objednávky	chudobný	bohatstvo	Veľmi bohatý
Náklady na suroviny	chudobný	vysoká	nízka	nízka
ochrana životného prostredia	Veľmi vysoko	S obsahom niklu a kobaltu	netoxický	netoxický
Bezpečnosť	Obsahujúce kobalt	prednostne	dobre	vynikajúce
aplikácie	chudobný	Malá batéria/malá napájacia batéria	Napájacie batérie, lacné batérie	Napájacia batéria/napájací zdroj s ultra veľkou kapacitou
výhodu	Malé a stredné batérie	Stabilný elektrochemický výkon a dobrý cyklistický výkon	Zásoby mangánu sú bohaté, s nízkymi cenami a dobrým bezpečnostným výkonom	Vysoká bezpečnosť, ochrana životného prostredia a dlhá životnosť
nevýhodou	"Stabilné nabíjanie a vybíjanie, jednoduchý výrobný proces, drahá cena kobaltu a nízka životnosť"	Kobalt je drahý	Nízka hustota energie a zlá kompatibilita elektrolytov	Slabý výkon pri nízkych teplotách a nízke vybíjacie napätie

 

5. Materiál zápornej elektródy pre cylindrické batérie

Existuje približne šesť typov negatívnych elektródových materiálov pre valcové batérie: uhlíkové záporné elektródové materiály, zliatinové záporné elektródové materiály, záporné elektródové materiály na báze cínu, záporné elektródové materiály z nitridu prechodného kovu obsahujúce lítium, materiály nanometrov a záporné elektródové materiály nanometrov.

· Materiál negatívnej elektródy z uhlíkových nanometrov: V súčasnosti je väčšina materiálov negatívnych elektród používaných v lítium-iónových batériách uhlíkové materiály, ako je umelý grafit, prírodný grafit, mezofázové uhlíkové mikroguľôčky, ropný koks, uhlíkové vlákna, uhlík z pyrolýznej živice atď.

·Zliatinové materiály so zápornými elektródami: 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 nie sú dostupné žiadne komerčné produkty.

· Materiály záporných elektród na báze cínu: Materiály záporných elektród na báze cínu možno rozdeliť na dva typy: oxid cínu a kompozitný oxid na báze cínu. Oxidy označujú oxidy rôznych valenčných kovov cínu. V súčasnosti nie sú dostupné žiadne komerčné produkty.

·V súčasnosti neexistujú žiadne komerčné produkty pre záporné elektródové materiály obsahujúce nitrid prechodného kovu.

·Nanomateriály: uhlíkové nanorúrky, materiály z nano zliatiny.

· Materiál nano zápornej elektródy: materiál nanooxid.

2, Cylindrické články lítiovej batérie

1. Značka cylindrických lítium-iónových batériových článkov

Cylindrické lítiové batérie sú obľúbené medzi spoločnosťami vyrábajúcimi lítiové batérie v Japonsku a Južnej Kórei a v Číne sú tiež významné podniky, ktoré vyrábajú valcové lítiové batérie. Najstaršia cylindrická lítiová batéria bola vynájdená japonskou spoločnosťou SONY v roku 1992.

Známa cylindrická lítium-iónová batéria značky: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, Wanxiang A123, Bike, Lishen atď.

2. Typy cylindrických lítium-iónových batérií

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

① Batéria 10440

Batéria 10440 je typ lítiovej batérie s priemerom 10 mm a výškou 44 mm. Má rovnakú veľkosť ako bežne označovaná ako „batéria č. 7“ a jej kapacita je vo všeobecnosti veľmi malá, len niekoľko stoviek mAh. Používa sa hlavne v mini elektronických výrobkoch. Napríklad baterky, mini reproduktory, zosilňovače atď.

② 14500 batéria

Batéria 14500 je typ lítiovej batérie s priemerom 14 mm a výškou 50 mm. Tento typ batérie je zvyčajne 3,7 V alebo 3,2 V, s relatívne malou nominálnou kapacitou, o niečo väčšou ako batéria 10440, zvyčajne 1600 mAh. Má vynikajúci vybíjací výkon a používa sa hlavne v spotrebnej elektronike, ako je bezdrôtové audio, elektrické hračky, digitálne fotoaparáty atď.

③ 16340 batéria

Batéria 16340 je typ lítiovej batérie s priemerom 16 mm a výškou 34 mm. Vďaka svojej menšej výške a relatívne malej kapacite sa často používa vo vysokosvietivých baterkách, LED baterkách, svetlometoch, laserových svetlách, svietidlách a iných aplikáciách.

④ Batéria 18650

Batéria 18650 je typ lítiovej batérie s priemerom 18 mm a výškou 65 mm. Jeho najväčšou výhodou je veľmi vysoká energetická hustota, ktorá dosahuje takmer 170 watthodín/kg. Preto je tento typ batérie cenovo výhodnou batériou. Tento typ batérie často vidíme, pretože ide o relatívne vyspelú lítiovú batériu s dobrou stabilitou kvality systému vo všetkých aspektoch. Je široko používaný v scenároch s kapacitou batérie približne 10 kilowatthodín, ako napríklad v malých zariadeniach, ako sú mobilné telefóny a notebooky.

⑤ 21700 batérií

Batéria 21700 je typ lítiovej batérie s priemerom 21 mm a výškou 70 mm. Vďaka zvýšenému objemu sa zvyšuje efektivita využitia priestoru a môže sa zlepšiť energetická hustota batériových článkov a systémov. Jeho objemová hustota energie je oveľa vyššia ako hustota batérie 18650 a je široko používaná v digitálnych, elektrických vozidlách, vyvážených autách, pouličných svetlách na solárne lítiové batérie, LED svetlách, elektrických nástrojoch atď.

⑥ Batéria 26650

Batéria 26650 je typ lítiovej batérie s priemerom 26mm a výškou 65mm, s nominálnym napätím 3,2V a nominálnou kapacitou 3200mAh. Tento typ batérie má výbornú kapacitu a vysokú konzistenciu a postupne sa stal trendom nahrádzať 18650 batérií. Postupne si ju obľúbia aj mnohé produkty z oblasti napájacích batérií.

⑦ 32650 batéria

Batéria 32650 je typ lítiovej batérie s priemerom 32 mm a výškou 65 mm. Tento typ batérie má silnú kapacitu nepretržitého vybíjania, vďaka čomu je vhodný pre elektrické hračky, záložné zdroje energie, batérie UPS, systémy na výrobu veternej energie a doplnkové systémy na výrobu veternej solárnej energie.

3, Vývoj trhu s valcovými lítiovými batériami

Technologický pokrok cylindrických lítium-iónových batérií pochádza najmä z inovačného výskumu a aplikačného pokroku kľúčových materiálov batérií. Vývojom nových materiálov sa ďalej zlepšuje výkon batérie, zlepšuje sa kvalita, znižujú sa náklady a zvyšuje sa bezpečnosť. Na splnenie požiadaviek následných aplikácií na zlepšenie špecifickej energie batérií možno na jednej strane použiť materiály s vysokou špecifickou kapacitou a na druhej strane je možné použiť materiály s vysokým napätím zvýšením nabíjacieho napätia.

Cylindrická lítium-iónová batéria sa vyvinula z roku 14500 na Teslu 21700. V krátkodobom až strednodobom horizonte sa pri optimalizácii existujúcej technológie lítium-iónových batérií, aby vyhovovali potrebám rozsiahleho vývoja nových energetických vozidiel, zameriavame na vývoj nové lítium-iónové napájacie batérie, zlepšenie ich bezpečnosti, konzistencie a životnosti a vykonávanie progresívneho výskumu a vývoja nových systémových napájacích batérií.

Aby sme dosiahli strednodobý a dlhodobý vývoj cylindrických lítium-iónových batérií a zároveň neustále optimalizovali a zdokonaľovali nové lítium-iónové napájacie batérie, zameriame sa na výskum a vývoj nových systémových napájacích batérií, výrazne zlepšujúcich mernú energiu, výrazne zníženie nákladov a dosiahnutie praktického a rozsiahleho použitia nových systémových napájacích batérií.

4, Porovnanie medzi cylindrickými lítiovými batériami a štvorcovými lítiovými batériami

1. Tvar batérie: Veľkosť štvorca je možné navrhnúť ľubovoľne, pričom valcové batérie sa nedajú porovnávať.

2. Charakteristiky násobenia: Kvôli procesným obmedzeniam zvárania viacpólových uší vo valcových batériách sú charakteristiky násobenia o niečo horšie ako pri batériách so štvorcovými viacpólovými ušami.

3. Vybíjacia platforma: Lítiová batéria využívajúca rovnaké kladné a záporné elektródové materiály a elektrolyt by teoreticky mala mať konzistentnú vybíjaciu platformu, ale vybíjacia platforma vo vnútri štvorcovej lítiovej batérie je o niečo vyššia.

4. Kvalita produktu: Výrobný proces cylindrických batérií je relatívne vyspelý a pravdepodobnosť sekundárnych defektov rezania elektródy je nízka. Okrem toho je úroveň zrelosti a automatizácie procesu navíjania relatívne vysoká. V súčasnosti je proces laminácie stále poloručný, čo má negatívny vplyv na kvalitu batérie.

5. Zváranie pólového ucha: Pólové ucho valcových batérií sa zvára ľahšie ako štvorcové lítiové batérie; Štvorcové lítiové batérie sú náchylné na falošné spájkovanie, čo ovplyvňuje kvalitu batérie.

6. Zoskupenie PACK: Cylindrické batérie majú užívateľsky príjemnejšiu funkciu, takže technológia PACK je jednoduchá a má dobrý efekt odvádzania tepla; Pri balení štvorcových lítiových batérií je potrebné vyriešiť problém odvodu tepla.

7. Štrukturálne vlastnosti: Chemická aktivita v rohoch štvorcovej lítiovej batérie je slabá a energetická hustota batérie je náchylná na rozpad po dlhodobom používaní, čo má za následok krátku životnosť batérie.

5, Porovnanie medzi valcovými lítiovými batériami a mäkkými lítiovými batériami

1. Batérie mäkkého balenia majú dobrý bezpečnostný výkon. Štruktúra soft pack batérií je zabalená v hliníkovo-plastovej fólii. Keď sa vyskytnú problémy s bezpečnosťou, mäkké batérie vo všeobecnosti prasknú a prasknú, na rozdiel od oceľových alebo hliníkových škrupinových článkov, ktoré môžu explodovať; Z hľadiska bezpečnosti je lepšia ako valcové lítiové batérie.

2. Batérie Soft Pack sú relatívne ľahké, s hmotnosťou o 40 % ľahšou ako oceľové lítiové batérie s rovnakou kapacitou a o 20 % ľahšou ako valcové hliníkové lítiové batérie; Nízky vnútorný odpor, vnútorný odpor mäkkých batérií je menší ako odpor lítiových batérií, čo môže výrazne znížiť vlastnú spotrebu batérie;

3. Batérie Soft pack majú dobrý cyklistický výkon a dlhšiu životnosť. Útlm po 100 cykloch je o 4 % až 7 % menší ako pri valcovitých batériách s hliníkovým plášťom;

4. Dizajn batérie soft pack je pomerne flexibilný, s variabilným tvarom, ktorý môže byť tenší. Môže byť prispôsobený potrebám zákazníkov a je možné vyvinúť nové modely batériových článkov. Cylindrické lítiové batérie však túto podmienku nespĺňajú.

Nedostatky mäkkých batérií v porovnaní s valcovými lítiovými batériami sú zlá konzistencia, vysoká cena a ľahké vytekanie. Vysoké náklady sa dajú vyriešiť veľkosériovou výrobou, zatekanie zasa zlepšením kvality hliníkovo-plastovej fólie.