1. Що таке aциліндрична літієва батарея?

1).Визначення циліндричної батареї

Циліндричні літієві батареї поділяються на різні системи літій-залізофосфату, літій-кобальту оксиду, манганату літію, гібриду кобальту-марганцю та потрійних матеріалів.Зовнішня оболонка поділяється на два типи: сталева оболонка і полімерна.Різні системи матеріалів мають різні переваги.В даний час циліндри в основному являють собою циліндричні літій-залізо-фосфатні батареї зі сталевим корпусом, які характеризуються високою ємністю, високою вихідною напругою, хорошою продуктивністю циклу заряду та розряду, стабільною вихідною напругою, великим струмом розряду, стабільною електрохімічною продуктивністю та безпечним використанням, широкий діапазон робочих температур і екологічно чистий, він широко використовується в сонячних лампах, лампах для газонів, резервної енергії, електроінструментах, іграшкових моделях.

2).Циліндрична структура батареї

До складу типової циліндричної батареї входять: корпус, ковпачок, позитивний електрод, негативний електрод, сепаратор, електроліт, елемент PTC, прокладка, запобіжний клапан тощо. Зазвичай корпус батареї є негативним електродом батареї, ковпачок — це позитивний електрод акумулятора, а корпус акумулятора виготовлений з нікельованої сталевої пластини.

3).Переваги циліндричних літієвих акумуляторів

У порівнянні з м’якими пакетами та квадратними літієвими батареями, циліндричні літієві батареї мають найдовший час розробки, вищу стандартизацію, більш зрілі технології, високу продуктивність і низьку вартість.

· Зріла технологія виробництва, низька вартість УПАКОВКИ, висока продуктивність акумулятора та хороші показники тепловідведення
· Циліндричні батареї сформували серію уніфікованих на міжнародному рівні стандартних специфікацій та моделей із зрілими технологіями та придатними для постійного масового виробництва.
· Циліндр має велику питому поверхню і хороший ефект тепловідведення.
· Циліндричні батареї, як правило, є герметичними батареями, і під час використання не виникають проблеми з обслуговуванням.
· Корпус батареї має високу витримку напруги, і під час використання не буде ніяких явищ, таких як квадратна гнучка упаковка, розширення батареї.

4).Матеріал катода циліндричної батареї

В даний час основні комерційні катодні матеріали для циліндричних акумуляторів в основному включають літій-кобальту (LiCoO2), оксид літію марганцю (LiMn2O4), потрійну (NMC), літій-залізофосфат (LiFePO4) тощо. Батареї з різними системами матеріалів мають різні характеристики. є такими:

5）.Матеріал анода для циліндричної батареї

Матеріали анодів циліндричних акумуляторів приблизно поділяються на шість типів: вуглецеві анодні матеріали, леговані анодні матеріали, анодні матеріали на основі олова, анодні матеріали з нітридом перехідних металів, що містять літій, матеріали нанорівневого рівня та наноанодні матеріали.

· Анодні матеріали з вуглецевих нанорозмірних матеріалів: анодні матеріали, які фактично використовуються в літій-іонних батареях, в основному є вуглецевими матеріалами, такими як штучний графіт, природний графіт, мезофазні вуглецеві мікросфери, нафтовий кокс, вуглецеве волокно, вуглець з піролітичної смоли тощо.
· Сплавні анодні матеріали: 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.На даний момент комерційної продукції немає.
· Анодні матеріали на основі олова: анодні матеріали на основі олова можна розділити на оксиди олова та композитні оксиди на основі олова.Оксид відноситься до оксиду металу олова в різних валентних станах.На даний момент комерційної продукції немає.
· Немає комерційних продуктів для анодних матеріалів з нітриду перехідних металів, що містять літій.
· Наномасштабні матеріали: вуглецеві нанотрубки, матеріали нано-сплавів.
· Наноанодний матеріал: нанооксидний матеріал

2. Циліндричні елементи літієвої батареї

1）.Марка циліндричних літій-іонних акумуляторів

Циліндричні літієві батареї більш популярні серед компаній літієвих акумуляторів в Японії та Південній Кореї.У Китаї також є великі підприємства, які виробляють літієві батареї циліндричної форми.Першу циліндричну літієву батарею винайшла в 1992 році японська корпорація Sony.

Відомі бренди літій-іонних циліндричних акумуляторів: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen та ін.

2）.Типи циліндричних літій-іонних акумуляторів

Циліндричні літій-іонні акумулятори зазвичай представлені п'ятьма цифрами.Якщо рахувати зліва, перша і друга цифри позначають діаметр батареї, третя і четверта цифри - висоту батареї, а п'ята цифра позначає коло.Існує багато видів циліндричних літієвих акумуляторів, найбільш поширені 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650 і т.д.

①10440 акумулятор

Акумулятор 10440 - це літієва батарея діаметром 10 мм і висотою 44 мм.Він такого ж розміру, як і те, що ми часто називаємо «No.7 акумулятор».Ємність акумулятора, як правило, невелика, всього кілька сотень мАг.В основному використовується в міні електронних продуктах.Такі як ліхтарики, міні-динаміки, гучномовці тощо.

②14500 акумулятор

Акумулятор 14500 - це літієва батарея діаметром 14 мм і висотою 50 мм.Зазвичай цей акумулятор має напругу 3,7 В або 3,2 В.Номінальна ємність відносно невелика, трохи більше, ніж у акумулятора 10440.Зазвичай це 1600 мАг, з чудовими характеристиками розряду та найбільшою сферою застосування, В основному для споживчої електроніки, такої як бездротова аудіо, електричні іграшки, цифрові камери тощо.

③16340 акумулятор

Акумулятор 16340 - це літієва батарея діаметром 16 мм і висотою 34 мм.Цей акумулятор використовується в ліхтариках сильного освітлення, світлодіодних ліхтарях, фарах, лазерних ліхтарях, освітлювальних приладах і т. д. Часто з'являються.

④18650 акумулятор

Акумулятор 18650 - це літієва батарея діаметром 18 мм і висотою 65 мм.Його найбільша особливість полягає в тому, що він має дуже високу щільність енергії, майже досягаючи 170 Вт·год/кг.Тому ця батарея є відносно економічно ефективною батареєю.Зазвичай більшість акумуляторів, які я бачу, є саме такого типу, тому що це відносно зрілі літієві батареї, які мають хорошу якість системи та стабільність у всіх аспектах, і широко використовуються в програмах з ємністю батареї близько 10 кВт-год, наприклад у мобільних телефони, ноутбуки та інша дрібна побутова техніка.

⑤ 21700 акумулятор

Акумулятор 21700 - це літієва батарея діаметром 21 мм і висотою 70 мм.Завдяки збільшеному об’єму та використанню простору щільність енергії елемента батареї та системи може бути покращена, а її об’ємна щільність енергії набагато вища, ніж батареї типу 18650 широко використовуються в цифрових, електричних транспортних засобах, транспортних засобах для балансування, літієвої сонячної енергії. акумуляторні вуличні ліхтарі, світлодіодні ліхтарі, електроінструменти тощо.

⑥ 26650 акумулятор

Акумулятор 26650 - це літієва батарея діаметром 26 мм і висотою 65 мм.Він має номінальну напругу 3,2 В і номінальну ємність 3200 мАг.Ця батарея має чудову ємність і високу консистенцію і поступово стала тенденцією замінити акумулятор 18650.Багато продуктів в батареях будуть поступово сприяти цьому.

⑦ 32650 акумулятор

Акумулятор 32650 - це літієва батарея діаметром 32 мм і висотою 65 мм.Ця батарея має високу ємність безперервного розряду, тому вона більше підходить для електричних іграшок, резервних джерел живлення, батарей ДБЖ, систем виробництва енергії від вітру та гібридних систем виробництва енергії від вітру та сонця.

3. розвиток ринку циліндричних літієвих акумуляторів

Технологічний прогрес циліндричних літій-іонних батарей в основному пов'язаний з розробкою інноваційних досліджень і застосуванням основних матеріалів для батарей.Розробка нових матеріалів ще більше покращить продуктивність акумулятора, покращить якість, зменшить витрати та підвищить безпеку.Для того, щоб задовольнити вимоги наступних застосувань щодо збільшення питомої енергії батареї, з одного боку, можуть використовуватися матеріали з високою питомою ємністю, а з іншого боку, високовольтні матеріали можуть бути використані шляхом збільшення зарядної напруги.

Циліндричні літій-іонні акумулятори розроблені від 14500 до батарей Tesla 21700.У найближчій і середньостроковій перспективі, оптимізуючи існуючу систему технології літій-іонних акумуляторів для задоволення потреб широкомасштабного розвитку нових енергетичних транспортних засобів, розробити нові літій-іонні акумулятори. Зосередитися на вдосконаленні ключових технологій, таких як безпеку, стабільність і довговічність, а також для одночасного проведення перспективних досліджень і розробок нових системних батарей живлення.

Для середньо- та довгострокового розвитку циліндричних літій-іонних акумуляторів, продовжуючи оптимізувати та модернізувати нові літій-іонні акумулятори, зосередьтеся на дослідженнях та розробках нових системних батарей живлення, які значно збільшують питому енергію та зменшують витрати, тому як реалізувати практичні та масштабні батареї потужності нової системи.

4. порівняння циліндричної літієвої батареї та квадратної літієвої батареї

1）.Форма батареї: квадратний розмір можна спроектувати довільно, але циліндричну батарею не можна порівнювати.

2）.Характеристики швидкості: обмеження процесу багатополюсного зварювання циліндричної батареї, характеристика швидкості дещо гірша, ніж у квадратної багатополюсної батареї.

3）.Розрядна платформа: літієва батарея використовує ті самі позитивні та негативні електродні матеріали та електроліт.Теоретично розрядна платформа повинна бути такою ж, але розрядна платформа у квадратної літієвої батареї трохи вище.

4）.Якість продукції: Процес виробництва циліндричної батареї відносно зрілий, полюсний наконечник має низьку ймовірність вторинних дефектів розрізу, а зрілість та автоматизація процесу намотування є відносно високими.Процес ламінування все ще є напівручним, що негативно впливає на якість батареї.

5）.Зварювання наконечників: циліндричні виступи батареї легше зварювати, ніж квадратні літієві батареї;квадратні літієві батареї схильні до помилкового зварювання, що впливає на якість батареї.

6）.PACK на групи: циліндричними батареями легше користуватися, тому технологія PACK проста, а ефект тепловідведення хороший;Проблема розсіювання тепла повинна бути вирішена, коли квадратні літієві акумуляторні батареї.

7）.Структурні особливості: хімічна активність по кутах квадратної літієвої батареї погана, щільність енергії батареї легко зменшується після тривалого використання, а термін служби батареї короткий.

5. Порівняння циліндричної літієвої батареї ім'який літієвий акумулятор

1）.Ефективність безпеки м’якого акумулятора краща.Акумулятор soft-pack упакований в алюмінієво-пластикову плівку.Коли виникає проблема з безпекою, м’яка батарея зазвичай розбухає і тріскається, а не вибухає, як сталева або алюмінієва батарея.;Це краще, ніж циліндрична літієва батарея за показниками безпеки.

2）.Вага м’якої батареї відносно невелика, вага батареї м’якого корпусу на 40% легша, ніж літієва батарея зі сталевим корпусом такої ж ємності, і на 20% легша, ніж літієва батарея з циліндричним алюмінієвим корпусом;внутрішній опір м’якої батареї менше, ніж у літієвої батареї, що може значно знизити самоспоживання батареї;

3）.Ефективність циклу батареї з м’якою батареєю хороша, термін служби батареї з м’яким корпусом довший, а загасання за 100 циклів на 4–7 % менше, ніж у циліндричної алюмінієвої батареї;

4）.Конструкція батареї soft pack більш гнучка, форму можна змінити на будь-яку форму, а також вона може бути тоншою.Його можна налаштувати відповідно до потреб клієнтів і розробити нові моделі акумуляторних елементів.Циліндрична літієва батарея не має такої умови.

5）.У порівнянні з циліндричною літієвою батареєю недоліками батареї з м’яким корпусом є погана консистенція, висока вартість і витік рідини.Високу вартість можна вирішити за допомогою великомасштабного виробництва, а витік рідини можна вирішити, покращивши якість алюмінієвої пластикової плівки.