Você conhece esses conhecimentos de baterias de lítio cilíndricas?

As baterias cilíndricas de lítio são divididas em diferentes sistemas de fosfato de ferro e lítio, cobaltato de lítio, manganato de lítio, cobalto e manganês mistos e materiais ternários. A casca é dividida em dois tipos: casca de aço e polímero. Diferentes sistemas de materiais têm diferentes vantagens.

Lista de modelos cilíndricos de bateria de lítio

A. O que é uma bateria de lítio cilíndrica?

1、Definição de bateria cilíndrica

As baterias cilíndricas de lítio são divididas em diferentes sistemas de fosfato de ferro e lítio, cobaltato de lítio, manganato de lítio, cobalto e manganês mistos e materiais ternários. A casca é dividida em dois tipos: casca de aço e polímero. Diferentes sistemas de materiais têm vantagens diferentes. Atualmente, o cilindro é principalmente uma bateria cilíndrica de fosfato de ferro e lítio com casca de aço. O desempenho desta bateria é de alta capacidade, alta tensão de saída, bom desempenho do ciclo de carga e descarga, tensão de saída estável, descarga de alta corrente, desempenho eletroquímico estável, uso seguro, ampla faixa de temperatura de trabalho e meio ambiente. É amplamente utilizado em lâmpadas solares, lâmpadas de gramado, fontes de energia de backup, ferramentas elétricas e modelos de brinquedos.

2、Estrutura celular cilíndrica

Uma bateria cilíndrica típica tem uma estrutura que inclui um invólucro, uma tampa, um eletrodo positivo, um eletrodo negativo, um separador, um eletrólito, um elemento PTC, uma junta, uma válvula de segurança, etc. Geralmente, o invólucro da bateria é o eletrodo negativo da bateria, a tampa é o eletrodo positivo da bateria e o invólucro da bateria é feito de chapa de aço niquelada.

3. Vantagens das baterias de lítio cilíndricas

Em comparação com o polímero e a bateria de lítio quadrada, a bateria de lítio cilíndrica tem o tempo de desenvolvimento mais longo, maior grau de padronização, tecnologia mais madura, alto rendimento e baixo custo.

• Processo de produção maduro, baixo custo de PACK, alto rendimento de produtos de bateria, bom desempenho de dissipação de calor
• As baterias cilíndricas formaram uma série de especificações e modelos padrão unificados internacionalmente, tecnologia madura, adequada para produção contínua em grande escala.
• A área de superfície específica do cilindro é grande e o efeito de dissipação de calor é bom.
• As baterias cilíndricas são geralmente baterias seladas e não apresentam problemas de manutenção durante o uso.
• O invólucro da bateria tem alta resistência à pressão e não haverá fenômenos como expansão quadrada ou macia da bateria durante o uso.

4. Material do cátodo da bateria cilíndrica

Atualmente, os principais materiais de cátodo de bateria cilíndrica comercial são principalmente óxido de cobalto de lítio (LiCoO2), manganato de lítio (LiMn2O4), ternário (NMC), fosfato de ferro e lítio (LiFePO4), etc., baterias de sistemas de materiais diferentes têm características diferentes, em comparação com segue:

5、Materiais de ânodo para baterias cilíndricas

Os materiais de ânodo de bateria cilíndrica são divididos em seis tipos: materiais de ânodo de carbono, materiais de ânodo de liga, materiais de ânodo à base de estanho, materiais de ânodo de nitreto de metal de transição contendo lítio, materiais em nanoescala e materiais de nano-ânodo.

• Materiais de ânodo de nanomateriais de carbono: Atualmente, os materiais de ânodo que têm sido realmente usados ​​em baterias de íon-lítio são basicamente materiais de carbono, como grafite artificial, grafite natural, microesferas de carbono mesofásico, coque de petróleo, fibra de carbono, resina de carbono pirolítica, etc.
• Materiais de ânodo à base de liga: incluindo ligas à base de estanho, ligas à base de silício, ligas à base de germânio, ligas à base de alumínio, ligas à base de antimônio, ligas à base de magnésio e outras ligas, e atualmente não há produtos comerciais.
• Materiais de ânodo à base de estanho: Os materiais de ânodo à base de estanho podem ser divididos em óxidos de estanho e óxidos compostos à base de estanho. O óxido refere-se a um óxido de estanho metálico em vários estados de valência. Atualmente não há produtos comerciais.
• Materiais de ânodo de nitreto de metal de transição contendo lítio, não há nenhum produto comercial no momento.
• Materiais em nanoescala: nanotubos de carbono, materiais de nanoligas.
• Materiais de nanoânodo: materiais de nano óxido

B. Célula de bateria de lítio cilíndrica

1. Marca do núcleo da bateria de íon de lítio cilíndrica

As baterias cilíndricas de lítio são mais populares no Japão e na Coréia do Sul, e também existem empresas de grande escala na China que produzem baterias cilíndricas de lítio. A primeira bateria cilíndrica de lítio foi inventada pela empresa japonesa SONY em 1992.

Marcas conhecidas de células de íon de lítio cilíndricas: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, Wanxiang A123, Bick, Lishen, CATL, Gove, EVE, etc.

2. Tipos de células de íon de lítio cilíndricas

O núcleo cilíndrico da bateria de íons de lítio é geralmente representado pelos 5 dígitos. A partir da esquerda, o primeiro e o segundo dígitos referem-se ao diâmetro da bateria, o terceiro e os 4 dígitos referem-se à altura da bateria e o quinto dígito representa o círculo. Existem muitos tipos de baterias de lítio cilíndricas, as mais comuns são 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650, 32140, 33140, etc.

① 10440 bateria

A bateria 10440 é um tipo de bateria de lítio com diâmetro de 10 mm e altura de 44 mm. É o mesmo tamanho que costumamos chamar de "bateria nº 7". A capacidade da bateria é geralmente muito pequena, apenas algumas centenas de mAh, e é usada principalmente em miniprodutos eletrônicos. Por exemplo, lanternas, mini alto-falantes, alto-falantes, etc.

② bateria 14500

A bateria 14500 é um tipo de bateria de lítio com diâmetro de 14 mm e altura de 50 mm. Esta bateria é geralmente 3,7V ou 3,2V. A capacidade nominal é relativamente pequena, um pouco maior que 10440 baterias, geralmente 1600mAh, com desempenho de descarga superior. As principais áreas de aplicação são eletrônicos de consumo, como áudio sem fio, brinquedos elétricos, câmeras digitais, etc.

③ 16340 bateria

A bateria 16340 é um tipo de bateria de lítio com diâmetro de 16 mm e altura de 34 mm. Este tipo de bateria é frequentemente usado em lanternas fortes, lanternas LED, faróis, luzes laser, lâmpadas de iluminação, etc. devido à sua altura mais curta e capacidade não muito pequena.

④ 18650 bateria

A bateria 18650 é um tipo de bateria de lítio com diâmetro de 18 mm e altura de 65 mm. Sua maior característica é ter uma densidade de energia muito alta, chegando a quase 170 WHr/kg. Portanto, este tipo de bateria é uma bateria com bom desempenho de custo. A maioria das baterias que costumamos ver em tempos normais são deste tipo de bateria, porque é uma bateria de lítio relativamente madura com estabilidade de boa qualidade em todos os aspectos e é amplamente aplicável a ocasiões de capacidade da bateria em torno de 10 kW horas, por exemplo, em pequenos aparelhos como telefones celulares e laptops.

⑤ 21700 bateria

A bateria 21700 é um tipo de bateria de lítio com diâmetro de 21 mm e altura de 70 mm. Como seu volume aumenta, a taxa de utilização do espaço torna-se maior, a densidade de energia da célula da bateria e do sistema pode ser melhorada, e sua densidade de energia de volume é muito maior do que a da bateria 18650. É amplamente utilizado em veículos elétricos digitais, veículos de equilíbrio, luzes de rua de bateria de lítio de energia solar, luzes LED, ferramentas elétricas, etc.

⑥ 26650 bateria

A bateria 26650 é uma bateria de lítio com diâmetro de 26 mm e altura de 65 mm, com tensão nominal de 3,2 V e capacidade nominal de 3200 mAh. Esta bateria tem as características de excelente capacidade e alta consistência, e gradualmente se tornou uma tendência para substituir as baterias 18650. Muitos produtos em baterias de energia o favorecerão gradualmente.

⑦ bateria 32650

A bateria 32650 é um tipo de bateria de lítio com diâmetro de 32 mm e altura de 65 mm. Este tipo de bateria tem uma forte capacidade de descarga contínua, por isso é mais adequado para brinquedos elétricos, fonte de alimentação de backup, bateria ups, sistema de geração de energia eólica e sistema de geração de energia complementar solar eólica.

⑧ 32140 bateria

A bateria cilíndrica grande de todos os pólos 32140 é a bateria de alta densidade de energia e baixo custo. O uso da estrutura de orelha de pólo completo resolve o problema de desempenho de taxa insuficiente de baterias cilíndricas tradicionais e tem uma ampla perspectiva no futuro mercado de veículos de nova energia.

⑨ETC

C. desenvolvimento do mercado de baterias de lítio cilíndricas

O progresso tecnológico das baterias cilíndricas de íon-lítio vem principalmente da pesquisa inovadora e da aplicação de materiais-chave para baterias. Através do desenvolvimento de novos materiais, o desempenho da bateria é melhorado, a qualidade é melhorada, o custo é reduzido e a segurança é melhorada. A fim de atender aos requisitos de aplicações a jusante para melhoria de energia específica da bateria, por um lado, usando materiais de alta capacidade específica, por outro lado, aumentando a tensão de carga, materiais de alta tensão podem ser usados.

No desenvolvimento de baterias cilíndricas de íon-lítio a curto e médio prazo, otimizando o sistema existente de tecnologia de bateria de íon-lítio para atender às necessidades do desenvolvimento em larga escala de novos veículos de energia, com foco no desenvolvimento de novas baterias de lítio-íon As baterias de energia iônica, melhorando sua segurança, consistência e vida útil e outras tecnologias importantes, realizam simultaneamente pesquisas e desenvolvimento voltados para o futuro de novas baterias de energia do sistema.

Para o desenvolvimento de médio e longo prazo de baterias cilíndricas de íon-lítio, otimizando e atualizando continuamente novas baterias de íon-lítio, o foco está no desenvolvimento de novas baterias de energia do sistema, melhorando significativamente a energia específica, reduzindo significativamente os custos, e realizando a aplicação prática e em larga escala de novas baterias de energia do sistema.

D. bateria de lítio cilíndrica e comparação de bateria de lítio quadrada

1. Forma da bateria: o tamanho quadrado pode ser projetado arbitrariamente, enquanto as baterias cilíndricas não podem ser comparadas.

2. Características de taxa: limitações do processo multipolar de soldagem de bateria cilíndrica, características de taxa ligeiramente piores do que a bateria multipolar quadrada.

3. Plataforma de descarga: baterias de lítio usando os mesmos materiais positivos e negativos e eletrólito, teoricamente falando, a plataforma de descarga deve ser a mesma, mas a plataforma de descarga na bateria quadrada de lítio é um pouco maior.

4. Qualidade do produto: O processo de fabricação da bateria cilíndrica é relativamente maduro, a probabilidade da peça polar ter o segundo defeito de corte é baixa e o grau de maturidade e automação do processo de enrolamento é relativamente alto.

5. soldagem de orelha: orelha de bateria cilíndrica é mais fácil de soldar do que bateria de lítio quadrada; A bateria de lítio quadrada é fácil de produzir soldagem virtual para afetar a qualidade da bateria.

6. Grupo PACK: baterias cilíndricas são mais fáceis de usar, então a tecnologia PACK é simples e o efeito de dissipação de calor é bom; A bateria quadrada de lítio PACK deve resolver o problema de dissipação de calor.

7. características estruturais: canto quadrado da bateria de lítio de baixa atividade química, uso a longo prazo da densidade de energia da bateria é fácil de decair, vida útil mais curta da bateria.

E. bateria de lítio cilíndrica e comparação de bateria de lítio de polímero

1. A bateria de polímero tem um bom desempenho de segurança. A bateria de polímero é embalada com filme plástico de alumínio na estrutura. Quando ocorre um problema de segurança, a bateria de polímero geralmente explode e racha, em vez de explodir como uma casca de aço ou bateria de alumínio. O desempenho de segurança é superior às baterias de lítio cilíndricas.

2. O peso da bateria de polímero é relativamente leve. O peso da bateria de polímero é 40% mais leve que o da bateria de lítio de aço com a mesma capacidade e 20% mais leve que o da bateria de lítio cilíndrica de alumínio. A resistência interna é pequena e a resistência interna da bateria de polímero é menor que a da bateria de lítio, o que pode reduzir bastante o autoconsumo da bateria;

3. A bateria de polímero tem um bom desempenho de ciclo, a vida útil da bateria de polímero é mais longa e a atenuação de 100 ciclos é 4% ~ 7% menor que a da bateria cilíndrica de alumínio;

4. O design da bateria soft pack é mais flexível, a forma pode ser alterada em qualquer forma, pode ser mais fina, pode ser personalizada de acordo com as necessidades do cliente, o desenvolvimento de novos modelos de células. A bateria cilíndrica de lítio não possui essa condição.

5. As deficiências das baterias de polímero em comparação com as baterias de lítio cilíndricas são baixa consistência, alto custo e propensão a vazamentos. O alto custo pode ser resolvido pela produção em larga escala, e o vazamento pode ser resolvido melhorando a qualidade do filme plástico de alumínio.

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