1. Kaj je acilindrična litijeva baterija?

1).Opredelitev cilindrične baterije

Cilindrične litijeve baterije so razdeljene na različne sisteme litijevega železovega fosfata, litijevega kobaltovega oksida, litijevega manganata, kobalt-manganovega hibrida in ternarnih materialov.Zunanja lupina je razdeljena na dve vrsti: jeklena lupina in polimerna.Različni sistemi materialov imajo različne prednosti.Trenutno so jeklenke v glavnem cilindrične litij-železo-fosfatne baterije z jekleno lupino, za katere je značilna visoka zmogljivost, visoka izhodna napetost, dobra zmogljivost cikla polnjenja in praznjenja, stabilna izhodna napetost, velika tokovna praznjenje, stabilna elektrokemična zmogljivost in varna uporaba, širok razpon delovne temperature in okolju prijazen, se pogosto uporablja v solarnih svetilkah, svetilkah za trate, rezervni energiji, električnih orodjih, modelih igrač.

2).Cilindrična struktura baterije

Struktura tipične cilindrične baterije vključuje: lupino, pokrovček, pozitivno elektrodo, negativno elektrodo, separator, elektrolit, PTC element, tesnilo, varnostni ventil itd. Na splošno je ohišje baterije negativna elektroda baterije, pokrovček pa je pozitivna elektroda baterije, ohišje baterije pa je izdelano iz ponikljane jeklene plošče.

3).Prednosti cilindričnih litijevih baterij

V primerjavi z mehkimi paketi in kvadratnimi litijevimi baterijami imajo cilindrične litijeve baterije najdaljši razvojni čas, višjo standardizacijo, zrelejšo tehnologijo, visok donos in nizke stroške.

· Zrela proizvodna tehnologija, nizki stroški PACK, visok izkoristek baterijskih izdelkov in dobro odvajanje toplote
· Cilindrične baterije so oblikovale vrsto mednarodno poenotenih standardnih specifikacij in modelov z zrelo tehnologijo in primernimi za neprekinjeno množično proizvodnjo.
· Cilinder ima veliko specifično površino in dober učinek odvajanja toplote.
· Cilindrične baterije so običajno zaprte baterije in med uporabo ni težav z vzdrževanjem.
· Ohišje baterije ima visoko vzdržljivo napetost in med uporabo ne bo nobenih pojavov, kot je kvadratna, prilagodljiva embalaža, ki se širi.

4).Material katode cilindrične baterije

Trenutno glavni komercialni katodni materiali za cilindrične baterije večinoma vključujejo litijev kobaltov oksid (LiCoO2), litijev manganov oksid (LiMn2O4), ternarni (NMC), litijev železov fosfat (LiFePO4) itd. Baterije z različnimi sistemi materialov imajo različne značilnosti. so naslednji:

5）.Anodni material za cilindrično baterijo

Cilindrični anodni materiali za baterije so v grobem razdeljeni na šest vrst: ogljikovi anodni materiali, anodni materiali iz zlitine, anodni materiali na osnovi kositra, anodni materiali s prehodnimi kovinami, ki vsebujejo litij, materiali na nano-ravni in nano-anodni materiali.

· Anodni materiali iz ogljikovih nanomernih materialov: anodni materiali, ki so bili dejansko uporabljeni v litij-ionskih baterijah, so v bistvu ogljikovi materiali, kot so umetni grafit, naravni grafit, mezofazne ogljikove mikrosfere, naftni koks, ogljikova vlakna, ogljik iz pirolitične smole itd.
· Anodni materiali iz zlitine: vključno z zlitinami na osnovi kositra, zlitinami na osnovi silicija, zlitinami na osnovi germanija, zlitinami na osnovi aluminija, zlitinami na osnovi antimona, zlitinami na osnovi magnezija in drugimi zlitinami.Trenutno ni komercialnih izdelkov.
· Anodni materiali na osnovi kositra: anodne materiale na osnovi kositra lahko razdelimo na kositrove okside in kompozitne okside na osnovi kositra.Oksid se nanaša na oksid kovine kositra v različnih valenčnih stanjih.Trenutno ni komercialnih izdelkov.
· Ni komercialnih izdelkov za anodne materiale iz nitrida prehodne kovine, ki vsebujejo litij.
· Nano-materiali: ogljikove nanocevke, materiali iz nano-zlitin.
· Nanoanodni material: nanooksidni material

2. Cilindrične litijeve baterije

1）.Znamka cilindričnih litij-ionskih baterij

Cilindrične litijeve baterije so bolj priljubljene med podjetji litijevih baterij na Japonskem in v Južni Koreji.Na Kitajskem obstajajo tudi velika podjetja, ki proizvajajo cilindrične litijeve baterije.Prvo cilindrično litijevo baterijo je leta 1992 izumila japonska korporacija Sony.

Znane znamke cilindričnih litij-ionskih baterij: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen itd.

2）.Vrste cilindričnih litij-ionskih baterij

Cilindrične litij-ionske baterije so običajno predstavljene s petimi številkami.Če štejemo od leve, se prva in druga številka nanašata na premer baterije, tretja in četrta številka se nanašata na višino baterije, peta številka pa označuje krog.Obstaja veliko vrst cilindričnih litijevih baterij, pogostejše so 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650 itd.

①10440 baterija

Baterija 10440 je litijeva baterija s premerom 10 mm in višino 44 mm.Je enake velikosti kot tisto, čemur pogosto pravimo »Št.7 baterija".Kapaciteta baterije je na splošno majhna, le nekaj sto mAh.Uporablja se predvsem v mini elektronskih izdelkih.Kot so svetilke, mini zvočniki, zvočniki itd.

②14500 baterija

Baterija 14500 je litijeva baterija s premerom 14 mm in višino 50 mm.Ta baterija je običajno 3,7 V ali 3,2 V.Nazivna zmogljivost je relativno majhna, malo večja od baterije 10440.Na splošno je 1600 mAh, z vrhunsko zmogljivostjo praznjenja in najbolj uporabnim področjem, predvsem potrošniške elektronike, kot so brezžični zvok, električne igrače, digitalni fotoaparati itd.

③16340 baterija

Baterija 16340 je litijeva baterija s premerom 16 mm in višino 34 mm.Ta baterija se uporablja v močnih svetilkah, LED svetilkah, žarometih, laserskih lučeh, svetlobnih napravah itd. Pogosto se pojavljajo.

④18650 baterija

Baterija 18650 je litijeva baterija s premerom 18 mm in višino 65 mm.Njegova največja lastnost je, da ima zelo visoko energijsko gostoto, ki skoraj doseže 170 Wh/kg.Zato je ta baterija razmeroma stroškovno učinkovita baterija.Običajno je večina baterij, ki jih vidim, tovrstnih baterij, ker so razmeroma zrele litijeve baterije, z dobro kakovostjo sistema in stabilnostjo v vseh pogledih ter se pogosto uporabljajo v aplikacijah s kapaciteto baterij približno 10 kWh, na primer v mobilnih telefoni, prenosniki in drugi majhni aparati.

⑤ 21700 baterija

Baterija 21700 je litijeva baterija s premerom 21 mm in višino 70 mm.Zaradi povečane prostornine in izkoriščenosti prostora je mogoče izboljšati energijsko gostoto baterijske celice in sistema, njena volumetrična gostota energije pa je veliko višja od 18650. Baterije tipa 18650 se pogosto uporabljajo v digitalnih, električnih vozilih, vozilih za ravnotežje, litijevi sončni energiji. baterijske ulične luči, LED luči, električna orodja itd.

⑥ 26650 baterija

Baterija 26650 je litijeva baterija s premerom 26 mm in višino 65 mm.Ima nazivno napetost 3,2 V in nazivno zmogljivost 3200 mAh.Ta baterija ima odlično zmogljivost in visoko doslednost ter je postopoma postala trend zamenjave baterije 18650.Mnogi izdelki v baterijah bodo temu postopoma dali prednost.

⑦ 32650 baterija

Baterija 32650 je litijeva baterija s premerom 32 mm in višino 65 mm.Ta baterija ima močno neprekinjeno praznjenje, zato je bolj primerna za električne igrače, rezervne napajalnike, UPS baterije, sisteme za proizvodnjo energije iz vetra ter hibridne sisteme za proizvodnjo energije iz vetra in sonca.

3. razvoj trga cilindričnih litijevih baterij

Tehnološki napredek cilindričnih litij-ionskih baterij izhaja predvsem iz razvoja inovativnih raziskav in uporabe ključnih baterijskih materialov.Razvoj novih materialov bo dodatno izboljšal zmogljivost baterije, izboljšal kakovost, zmanjšal stroške in izboljšal varnost.Za izpolnjevanje zahtev nadaljnjih aplikacij za povečanje specifične energije baterije se lahko na eni strani uporabljajo materiali z visoko specifično zmogljivostjo, po drugi strani pa se lahko uporabljajo visokonapetostni materiali s povečanjem polnilne napetosti.

Cilindrične litij-ionske baterije so se razvile od 14500 do Tesla 21700 baterij.V bližnjem in srednjeročnem razvoju ob optimizaciji obstoječega sistema tehnologije litij-ionskih baterij za izpolnjevanje obsežnih razvojnih potreb novih energetskih vozil razviti nove litij-ionske baterije. Osredotočiti se na izboljšanje ključnih tehnologij, kot je npr. varnost, doslednost in dolgo življenjsko dobo ter hkrati izvajati v prihodnost usmerjene raziskave in razvoj novih sistemskih baterij.

Za srednje- do dolgoročni razvoj cilindričnih litij-ionskih baterij se ob nadaljevanju optimizacije in nadgradnje novih litij-ionskih baterij osredotočite na raziskave in razvoj novih sistemskih napajalnih baterij, ki znatno povečajo specifično energijo in znižajo stroške, tako da da bi uresničili praktične in obsežne baterije nove sistemske aplikacije.

4. primerjava valjaste litijeve baterije in kvadratne litijeve baterije

1）.Oblika baterije: kvadratno velikost je mogoče oblikovati poljubno, vendar valjaste baterije ni mogoče primerjati.

2）.Značilnosti hitrosti: omejitev procesa cilindrične baterije za varjenje večterminalnega ušesa, značilnost hitrosti je nekoliko slabša kot pri kvadratni bateriji z več terminali.

3）.Platforma za praznjenje: Litijeva baterija uporablja enak material pozitivne in negativne elektrode in elektrolit.Teoretično bi morala biti platforma za praznjenje enaka, vendar je platforma za praznjenje v kvadratni litijevi bateriji nekoliko višja.

4）.Kakovost izdelka: Proizvodni proces cilindrične baterije je razmeroma zrel, pol ima majhno verjetnost sekundarnih napak pri rezanju, zrelost in avtomatizacija procesa navijanja pa sta relativno visoki.Postopek laminiranja je še vedno napol ročni, kar negativno vpliva na kakovost baterije.

5）.Varjenje ušes: cilindrične baterije je lažje variti kot kvadratne litijeve baterije;kvadratne litijeve baterije so nagnjene k lažnemu varjenju, ki vpliva na kakovost baterije.

6）.PACK v skupine: Cilindrične baterije so enostavnejše za uporabo, zato je tehnologija PACK preprosta in učinek odvajanja toplote je dober;problem odvajanja toplote je treba rešiti, ko je kvadratna litijeva baterija.

7）.Strukturne značilnosti: Kemična aktivnost na vogalih kvadratne litijeve baterije je slaba, energijska gostota baterije se po dolgotrajni uporabi zlahka zmanjša, življenjska doba baterije pa je kratka.

5. Primerjava cilindrične litijeve baterije inmehka litijeva baterija

1）.Varnostna zmogljivost mehke baterije je boljša.Mehka baterija je v strukturi pakirana z aluminijasto-plastično folijo.Ko pride do varnostne težave, bo mehka baterija na splošno nabrekla in počila, namesto da bi eksplodirala kot jeklena ali aluminijasta baterijska celica.;Po varnostnih lastnostih je boljša od valjaste litijeve baterije.

2）.Teža mehke baterije je relativno lahka, teža mehke baterije je 40 % lažja od litijeve baterije z jekleno lupino enake zmogljivosti in 20 % lažja od valjaste litijeve baterije iz aluminijaste lupine;notranja upornost mehke baterije je manjša od upornosti litijeve baterije, kar lahko močno zmanjša lastno porabo baterije;

3）.Zmogljivost cikla mehke baterije je dobra, življenjska doba mehke baterije je daljša, slabljenje 100 ciklov pa je za 4 % do 7 % manjše kot pri cilindrični aluminijasti bateriji;

4）.Zasnova mehke baterije je bolj prilagodljiva, obliko je mogoče spremeniti v katero koli obliko in je lahko tanjša.Lahko se prilagodi glede na potrebe strank in razvije nove modele baterijskih celic.Cilindrična litijeva baterija nima tega pogoja.

5）.V primerjavi z cilindrično litijevo baterijo so slabosti mehke baterije slaba konsistenca, višji stroški in puščanje tekočine.Visoke stroške je mogoče rešiti z obsežno proizvodnjo, puščanje tekočine pa je mogoče rešiti z izboljšanjem kakovosti aluminijaste plastične folije.