Повна колекція циліндричних моделей літієвих батарей, знання циліндричних літієвих батарей

 

Модель клітини	номінальна напруга (В)	Номінальна ємність (мАг)	Температура заряду (градус)	температура нагнітання (градус)	Струм зарядки (A)	Струм розряду (A)
ICR18650 (потрійний)	3.7V	2200 мАг	0~45 градусів	-40 градус ~+60 градус	2.2A (звичайна температура 1C)	10A (звичайна температура 5C)
ICR18650 (потрійний)	3.7V	2500 мАг	0~45 градусів	-40 градус ~+60 градус	2.5A (звичайна температура 1C)	25A (звичайна температура 10C)
ICR18650 (потрійний)	3.7V	3000 мАг	0~45 градусів	-40 градус ~+60 градус	3.0A (звичайна температура 1C)	15A (звичайна температура 5C)
ICR21700 (потрійний)	3.7V	4000 мАг	0~45 градусів	-40 градус ~+60 градус	4.0A (звичайна температура 1C)	40A (звичайна температура 10C)
NCR18650B (потрійний)	3.6V	3350 мАг	0~45 градусів	-20~60 градусів	1.625A	4.875A
INR18650-30Q (потрійний)	3.6V	3000 мАг	0~45 градусів	-20~75 градусів	0.5C	15A
IFR26650 (літій-залізофосфат)	3.2V	3200 мАг	-20 градус ~+45 градус	-40 градус ~+60 градус	3.2A (звичайна температура 1C)	10A (звичайна температура 3C)
IFR32700 (літій-залізофосфат)	3.2V	5000 мАг	-20 градус ~+45 градус	-40 градус ~+60 градус	5.0A (звичайна температура 1C)	25A (звичайна температура 5C)
IFR26650 E3400 (літій-залізофосфат)	3.2V	3400 мАг	0~60 градусів	-10~60 градусів	2.0V	10.2A

 

1, Що таке циліндрична літієва батарея?

1. Визначення циліндричних батарей

Циліндричні літієві батареї поділяються на три різні системи: літій-залізофосфат, літій-кобальт-оксид, літій-марганцево-оксидний, кобальт-марганцева суміш і потрійні матеріали. Зовнішня оболонка ділиться на два види: сталева оболонка і полімерна. Різні системи матеріалів мають різні переваги для батарей. В даний час циліндричні літій-залізо-фосфатні батареї зі сталевою оболонкою в основному використовуються як основний тип батарей. Ці батареї мають високу ємність, високу вихідну напругу, хорошу продуктивність циклу заряду-розряду, стабільну вихідну напругу, високий струм розряду, стабільні електрохімічні характеристики, безпечне використання, широкий діапазон робочих температур і екологічність. Вони широко використовуються в сонячних лампах, газонних лампах, резервній енергії, електричних інструментах та іграшкових моделях.

2. Циліндрична структура батареї

Типова циліндрична структура батареї включає: оболонку, кришку, позитивний електрод, негативний електрод, діафрагму, електроліт, елемент PTC, прокладку, запобіжний клапан тощо. Загальний корпус батареї є негативним електродом батареї, кришка є позитивним електродом акумулятора. батарея, а корпус батареї виготовлено з нікельованої сталевої пластини.

3. Переваги циліндричних літієвих батарей

Порівняно з м’якими упаковками та квадратними літієвими батареями, циліндричні літієві батареї мають найдовший час розробки, вищу стандартизацію, більш зрілі процеси, вищі показники продуктивності та нижчі витрати.

· Зрілий виробничий процес, низька вартість ПАКУВАННЯ, високий вихід акумуляторної продукції та хороші показники розсіювання тепла

· Циліндрична батарея сформувала серію міжнародно уніфікованих стандартних специфікацій і моделей із зрілою технологією, придатною для великомасштабного безперервного виробництва.

· Питома поверхня циліндра велика, а ефект розсіювання тепла хороший.

· Циліндричні батареї, як правило, є герметичними, тому під час використання не виникає проблем з обслуговуванням.

· Корпус батареї має високий опір тиску, і під час використання не буде таких явищ, як квадратна або м’яка упаковка батареї.

4. Матеріал позитивного електрода для циліндричних батарей

В даний час основні комерційні матеріали позитивного електрода для циліндричних батарей включають в основному оксид літію-кобальту (LiCoO2), оксид літію-марганцю (LiMn2O4), потрійний (NMC), фосфат літію-заліза (LiFePO4) тощо. Різні системи матеріалів мають різні характеристики для батарей , і порівняння таке:

демонструвати	Літій-кобальт оксид	Літій-нікель-кобальт-марганець потрійний (LiNiCoMnO2)	Манганат літію (LiMn2O4)	Літій-залізофосфат (LiFePO4)
щільність (г/см3)	(LiCoO2)	2.0-2.3	2.2-2.4	1.0-1.4
Питома поверхня (м2/г)	2.8-3.0	0.2-0.4	0.4-0.8	12-20
Ємність в грамах (мАг/г)	0.4-0.6	140-180	90-100	130-140
Платформа напруги (V)	135-140	3.5	3.8	3.2
велоспорт	3.7	Більше або дорівнює 500 порядку	Більше або дорівнює 300 порядку	Більше або дорівнює 2000 порядку
перехідний метал	Більше або дорівнює 500 порядку	бідний	багатство	Дуже багатий
Вартість сировини	бідний	висока	низький	низький
охорона навколишнього середовища	Дуже високо	Містить нікель і кобальт	нетоксичний	нетоксичний
Безпека	Містить кобальт	переважно	добре	відмінно
програми	бідний	Маленька батарея/маленька батарея	Акумулятори живлення, недорогі акумулятори	Акумулятор/блок живлення надвеликої ємності
перевага	Акумулятори малого та середнього розміру	Стабільна електрохімічна продуктивність і хороша циклічна продуктивність	Ресурси марганцю в достатку, з низькими цінами та хорошими показниками безпеки	Висока безпека, захист навколишнього середовища та тривалий термін служби
недолік	«Стабільна зарядка та розрядка, простий процес виробництва, дорога ціна кобальту та низький термін служби»	Кобальт дорогий	Низька щільність енергії та погана сумісність з електролітами	Низька продуктивність при низьких температурах і низька напруга розряду

 

5. Матеріал негативного електрода для циліндричних батарей

Існує приблизно шість типів матеріалів для негативних електродів для циліндричних батарей: матеріали для негативних електродів із вуглецю, матеріали для негативних електродів зі сплавів, матеріали для негативних електродів на основі олова, матеріали для негативних електродів із нітриду перехідного металу, що містять літій, нанорозмірні матеріали та нанорозмірні матеріали для негативних електродів.

· Вуглецевий нанорозмірний матеріал, матеріал негативного електрода: наразі більшість матеріалів негативного електрода, які використовуються в літій-іонних батареях, є вуглецевими матеріалами, такими як штучний графіт, природний графіт, мезофазні вуглецеві мікросфери, нафтовий кокс, вуглецеве волокно, вуглець із піролізної смоли тощо.

·Матеріали негативного електрода зі сплавів: включаючи сплави на основі олова, сплави на основі кремнію, сплави на основі германію, сплави на основі алюмінію, сплави на основі сурми, сплави на основі магнію та інші сплави, наразі немає комерційних продуктів.

· Матеріали для негативних електродів на основі олова. Матеріали для негативних електродів на основі олова можна розділити на два типи: оксид олова та композитний оксид на основі олова. Оксиди відносяться до оксидів різного валентного металу олова. Наразі комерційних продуктів немає.

· На даний момент немає комерційних продуктів для матеріалів для негативних електродів, що містять нітрид перехідного металу.

·Нанорозмірні матеріали: вуглецеві нанотрубки, наносплавні матеріали.

·Нано-матеріал негативного електрода: нано-оксидний матеріал.

2, циліндричні елементи літієвої батареї

1. Марка циліндричних елементів літій-іонної батареї

Циліндричні літієві батареї популярні серед компаній літієвих батарей в Японії та Південній Кореї, а також є значні підприємства в Китаї, які виробляють циліндричні літієві батареї. Найперша циліндрична літієва батарея була винайдена японською компанією SONY у 1992 році.

Відомий бренд циліндричних літій-іонних акумуляторів: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, Wanxiang A123, Bike, Lishen тощо.

2. Типи циліндричних літій-іонних акумуляторів

Циліндричні літій-іонні елементи зазвичай позначаються п'ятьма цифрами. Починаючи зліва, перша і друга цифри позначають діаметр батареї, третя і четверта цифри позначають висоту батареї, а п'ята цифра позначає коло. Існує багато моделей циліндричних літієвих батарей, включаючи 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650 і т.д.

① Акумулятор 10440

Акумулятор 10440 — це тип літієвої батареї діаметром 10 мм і висотою 44 мм. Він такого ж розміру, як і акумулятор, який зазвичай називають «батареєю № 7», і його ємність, як правило, дуже мала, лише кілька сотень мАг. В основному використовується в міні-електронних виробах. Наприклад, ліхтарики, мініколонки, підсилювачі тощо.

② Акумулятор 14500

Акумулятор 14500 — це тип літієвої батареї діаметром 14 мм і висотою 50 мм. Цей тип батареї, як правило, 3,7 В або 3,2 В, з відносно невеликою номінальною ємністю, трохи більшою, ніж батарея 10440, зазвичай 1600 мАг. Він має чудові характеристики розряду та в основному використовується в споживчій електроніці, такій як бездротова аудіосистема, електричні іграшки, цифрові камери тощо.

③ Акумулятор 16340

Акумулятор 16340 — це тип літієвої батареї діаметром 16 мм і висотою 34 мм. Завдяки меншій висоті та відносно невеликій місткості його часто використовують у ліхтариках високого освітлення, світлодіодних ліхтариках, фарах, лазерних ліхтарях, освітлювальних приладах та інших додатках.

④ Акумулятор 18650

Акумулятор 18650 – це тип літієвої батареї діаметром 18 мм і висотою 65 мм. Його найбільшою особливістю є те, що він має дуже високу щільність енергії, яка майже досягає 170 ват-годин/кг. Таким чином, цей тип акумулятора є економічно ефективним акумулятором. Ми часто бачимо цей тип батареї, оскільки це відносно зріла літієва батарея з хорошою стабільністю якості системи в усіх аспектах. Він широко використовується в сценаріях ємності акумулятора близько 10 кіловат-годин, наприклад, у невеликих приладах, таких як мобільні телефони та ноутбуки.

⑤ батареї 21700

Акумулятор 21700 – це тип літієвої батареї діаметром 21 мм і висотою 70 мм. Завдяки збільшеному об’єму підвищується ефективність використання простору, а щільність енергії батарейних елементів і систем може бути покращена. Його об’ємна щільність енергії набагато вища, ніж у батареї 18650, і він широко використовується в цифрових, електричних транспортних засобах, балансирах, вуличних ліхтарях, що працюють на сонячних батареях, світлодіодних ліхтарях, електричних інструментах тощо.

⑥ Акумулятор 26650

Батарея 26650 — це тип літієвої батареї діаметром 26 мм і висотою 65 мм, номінальною напругою 3,2 В і номінальною ємністю 3200 мАг. Цей тип батареї має відмінну ємність і високу стабільність, і поступово став тенденцією до заміни батарей 18650. Багато продуктів у сфері акумуляторів також поступово віддадуть перевагу цьому.

⑦ Акумулятор 32650

Акумулятор 32650 — це тип літієвої батареї діаметром 32 мм і висотою 65 мм. Цей тип батареї має потужну безперервну розрядну ємність, що робить її придатною для електричних іграшок, резервних джерел живлення, акумуляторів ДБЖ, систем виробництва вітрової енергії та систем додаткового виробництва електроенергії від сонячних вітрів.

3, Розвиток ринку циліндричних літієвих батарей

Технологічний прогрес циліндричних літій-іонних акумуляторів в основному походить від інноваційних досліджень і прогресу застосування ключових матеріалів акумулятора. Завдяки розробці нових матеріалів продуктивність батареї ще більше покращується, покращується якість, зменшуються витрати та підвищується безпека. Щоб задовольнити вимоги подальших додатків для покращення питомої енергії акумуляторів, з одного боку, можна використовувати матеріали високої питомої ємності, а з іншого боку, матеріали високої напруги можна використовувати шляхом збільшення напруги зарядки.

Циліндрична літій-іонна батарея еволюціонувала від 14500 до Tesla 21700. У найближчій та середньостроковій перспективі, оптимізуючи існуючу технологію літій-іонної батареї, щоб задовольнити потреби великомасштабної розробки транспортних засобів з новою енергією, увага зосереджена на розробці нові літій-іонні батареї живлення, покращуючи їх безпеку, послідовність і термін служби, а також проведення перспективних досліджень і розробок нових батарей системи живлення.

Щоб досягти середньо- та довгострокового розвитку циліндричних літій-іонних акумуляторів, постійно оптимізуючи та вдосконалюючи нові літій-іонні акумулятори, ми зосередимося на дослідженні та розробці нових системних акумуляторів, значно покращуючи питому енергію, значно зниження витрат, а також досягнення практичного та широкомасштабного застосування нових систем живлення батарей.

4, Порівняння між циліндричними літієвими батареями та квадратними літієвими батареями

1. Форма батареї: розмір квадрата можна спроектувати довільно, тоді як циліндричні батареї не можна порівнювати.

2. Характеристики множення: через обмеження процесу зварювання багатополюсних вушок у циліндричних батареях характеристики множення трохи гірші, ніж у квадратних багатополюсних батарей.

3. Платформа розряду: літієва батарея з однаковими матеріалами позитивного та негативного електродів і електролітом теоретично повинна мати послідовну платформу розряду, але платформа розряду всередині квадратної літієвої батареї трохи вища.

4. Якість продукту: процес виробництва циліндричних батарей відносно зрілий, і ймовірність вторинних дефектів різання в електроді є низькою. Крім того, зрілість і рівень автоматизації процесу намотування є відносно високими. Зараз процес ламінування все ще є напівручним, що негативно впливає на якість батареї.

5. Зварювання полюсного вуха: полюсне вухо циліндричних батарей легше зварити, ніж квадратних літієвих батарей; Квадратні літієві акумулятори схильні до помилкової пайки, що позначається на якості акумулятора.

6. Групування PACK: циліндричні батареї мають більш зручну функцію, тому технологія PACK є простою та має хороший ефект розсіювання тепла; Упаковуючи квадратні літієві батареї, необхідно вирішити проблему тепловідведення.

7. Структурні особливості: хімічна активність у кутах квадратної літієвої батареї низька, а щільність енергії батареї схильна до розпаду після тривалого використання, що призводить до короткого терміну служби батареї.

5, Порівняння між циліндричними літієвими батареями та літієвими батареями з м’якою упаковкою

1. Акумулятори з м’яким пакетом мають хороші показники безпеки. Конструкція акумуляторів soft pack упакована алюмінієво-пластиковою плівкою. Коли виникають проблеми з безпекою, батареї з м’якою упаковкою зазвичай лопаються і тріскаються, на відміну від сталевих або алюмінієвих корпусних елементів, які можуть вибухнути; З точки зору безпеки він перевершує циліндричні літієві батареї.

2. Акумуляторні батареї з м’яким корпусом є відносно легкими, їх вага на 40% легша за літієві батареї зі сталевим корпусом такої ж ємності та на 20% легша за літієві батареї з циліндричним алюмінієвим корпусом; Низький внутрішній опір, внутрішній опір батарей з м’якою упаковкою менший, ніж у літієвих батарей, що може значно зменшити самоспоживання батареї;

3. Акумулятори з м’яким пакетом мають хороші циклічні характеристики та довший термін служби. Загасання після 100 циклів на 4-7% менше, ніж у циліндричних алюмінієвих корпусних батарей;

4. Конструкція батареї з м’яким блоком є ​​відносно гнучкою, має змінну форму, яка може бути тоншою. Його можна налаштувати відповідно до потреб клієнтів і розробити нові моделі акумуляторних елементів. Однак циліндричні літієві батареї не відповідають цій умові.

Недоліками батарей з м’яким пакетом порівняно з циліндричними літієвими батареями є погана консистенція, висока вартість і легкий витік. Високі витрати можуть бути вирішені шляхом великомасштабного виробництва, тоді як витоки можна вирішити шляхом покращення якості алюмінієво-пластикової плівки.