1. Che cos'è unbatteria al litio cilindrica?

1).Definizione di batteria cilindrica

Le batterie al litio cilindriche sono suddivise in diversi sistemi di litio ferro fosfato, ossido di litio cobalto, litio manganato, ibrido cobalto-manganese e materiali ternari.La calotta esterna è divisa in due tipologie: calotta in acciaio e polimero.Diversi sistemi di materiali hanno diversi vantaggi.Allo stato attuale, i cilindri sono principalmente batterie cilindriche al litio ferro fosfato con guscio in acciaio, caratterizzate da elevata capacità, alta tensione di uscita, buone prestazioni del ciclo di carica e scarica, tensione di uscita stabile, grande scarica di corrente, prestazioni elettrochimiche stabili e uso sicuro, ampio intervallo di temperature di esercizio e rispettoso dell'ambiente, è ampiamente utilizzato in lampade solari, lampade da giardino, energia di backup, utensili elettrici, modellini di giocattoli.

2).Struttura cilindrica della batteria

La struttura di una tipica batteria cilindrica comprende: guscio, cappuccio, elettrodo positivo, elettrodo negativo, separatore, elettrolita, elemento PTC, guarnizione, valvola di sicurezza, ecc. Generalmente, il vano batteria è l'elettrodo negativo della batteria, il cappuccio è il elettrodo positivo della batteria e la custodia della batteria è realizzata in lamiera d'acciaio nichelata.

3).I vantaggi delle batterie al litio cilindriche

Rispetto ai soft pack e alle batterie al litio quadrate, le batterie al litio cilindriche hanno il tempo di sviluppo più lungo, una standardizzazione più elevata, una tecnologia più matura, un rendimento elevato e un basso costo.

· Tecnologia di produzione matura, basso costo del PACK, elevata resa del prodotto della batteria e buone prestazioni di dissipazione del calore
· Le batterie cilindriche hanno formato una serie di specifiche e modelli standard unificati a livello internazionale con tecnologia matura e adatti alla produzione di massa continua.
· Il cilindro ha un'ampia superficie specifica e un buon effetto di dissipazione del calore.
· Le batterie cilindriche sono generalmente batterie sigillate e non ci sono problemi di manutenzione durante l'uso.
· Il guscio della batteria ha un'elevata tensione di tenuta e durante l'uso non si verificheranno fenomeni come l'espansione della batteria di un imballaggio quadrato e flessibile.

4).Materiale del catodo della batteria cilindrica

Allo stato attuale, i materiali catodici per batterie cilindriche commerciali tradizionali includono principalmente ossido di cobalto di litio (LiCoO2), ossido di litio manganese (LiMn2O4), ternario (NMC), fosfato di ferro e litio (LiFePO4), ecc. Le batterie con diversi sistemi di materiali hanno caratteristiche diverse sono come segue:

5）.Materiale anodico per batteria cilindrica

I materiali degli anodi delle batterie cilindriche sono approssimativamente suddivisi in sei tipi: materiali per anodi di carbonio, materiali per anodi in lega, materiali per anodi a base di stagno, materiali per anodi di nitruro di metallo di transizione contenenti litio, materiali di livello nanometrico e materiali per nano-anodi.

· Materiali anodici in nanoscala di carbonio: i materiali anodici che sono stati effettivamente utilizzati nelle batterie agli ioni di litio sono fondamentalmente materiali di carbonio, come grafite artificiale, grafite naturale, microsfere di carbonio mesofase, coke di petrolio, fibra di carbonio, resina pirolitica di carbonio, ecc.
· Materiali anodici in lega: comprese leghe a base di stagno, leghe a base di silicio, leghe a base di germanio, leghe a base di alluminio, leghe a base di antimonio, leghe a base di magnesio e altre leghe.Al momento non ci sono prodotti commerciali.
· Materiali anodici a base di stagno: i materiali anodici a base di stagno possono essere suddivisi in ossidi di stagno e ossidi compositi a base di stagno.L'ossido si riferisce all'ossido di stagno metallico in vari stati di valenza.Al momento non ci sono prodotti commerciali.
· Non ci sono prodotti commerciali per materiali anodici di nitruro di metallo di transizione contenenti litio.
· Materiali su scala nanometrica: nanotubi di carbonio, materiali in nanoleghe.
· Materiale nano anodo: materiale nano ossido

2. Celle di batteria al litio cilindriche

1）.Marca di batterie cilindriche agli ioni di litio

Le batterie al litio cilindriche sono più popolari tra le aziende produttrici di batterie al litio in Giappone e Corea del Sud.Ci sono anche grandi imprese in Cina che producono batterie al litio cilindriche.La prima batteria al litio cilindrica è stata inventata nel 1992 dalla Sony Corporation of Japan.

Famose marche di batterie cilindriche agli ioni di litio: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen, ecc.

2）.Tipi di batterie cilindriche agli ioni di litio

Le batterie cilindriche agli ioni di litio sono generalmente rappresentate da cinque cifre.Contando da sinistra, la prima e la seconda cifra si riferiscono al diametro della batteria, la terza e la quarta cifra si riferiscono all'altezza della batteria e la quinta cifra indica il cerchio.Esistono molti tipi di batterie al litio cilindriche, le più comuni sono 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650, ecc.

①10440 batteria

La batteria 10440 è una batteria al litio con un diametro di 10 mm e un'altezza di 44 mm.Ha le stesse dimensioni di quello che spesso chiamiamo il "No.batteria da 7”.La capacità della batteria è generalmente ridotta, solo poche centinaia di mAh.Viene utilizzato principalmente in mini prodotti elettronici.Come torce elettriche, mini altoparlanti, altoparlanti, ecc.

②14500 batteria

La batteria 14500 è una batteria al litio con un diametro di 14 mm e un'altezza di 50 mm.Questa batteria è generalmente da 3,7 V o 3,2 V.La capacità nominale è relativamente piccola, un po' più grande della batteria 10440.È generalmente 1600 mAh, con prestazioni di scarica superiori e il campo di applicazione più utilizzato principalmente elettronica di consumo, come audio wireless, giocattoli elettrici, fotocamere digitali, ecc.

③16340 batteria

La batteria 16340 è una batteria al litio con un diametro di 16 mm e un'altezza di 34 mm.Questa batteria viene utilizzata in torce a luce forte, torce a LED, fari, luci laser, apparecchi di illuminazione, ecc. Appaiono spesso.

④18650 batteria

La batteria 18650 è una batteria al litio con un diametro di 18 mm e un'altezza di 65 mm.La sua caratteristica principale è che ha una densità di energia molto alta, arrivando quasi a 170 Wh/kg.Pertanto, questa batteria è una batteria relativamente economica.Di solito la maggior parte delle batterie che vedo sono questo tipo di batterie, perché sono batterie al litio relativamente mature, con una buona qualità del sistema e stabilità sotto tutti gli aspetti, e sono ampiamente utilizzate in applicazioni con capacità della batteria di circa 10 kWh, come nei dispositivi mobili telefoni, laptop e altri piccoli elettrodomestici.

⑤ 21700 batteria

La batteria 21700 è una batteria al litio con un diametro di 21 mm e un'altezza di 70 mm.A causa del suo maggiore volume e utilizzo dello spazio, la densità di energia della cella della batteria e del sistema può essere migliorata e la sua densità di energia volumetrica è molto superiore a 18650 Le batterie di tipo sono ampiamente utilizzate nei veicoli digitali, elettrici, veicoli di bilanciamento, energia solare al litio lampioni a batteria, luci a LED, utensili elettrici, ecc.

⑥ Batteria 26650

La batteria 26650 è una batteria al litio con un diametro di 26 mm e un'altezza di 65 mm.Ha una tensione nominale di 3,2 V e una capacità nominale di 3200 mAh.Questa batteria ha una capacità eccellente e un'elevata consistenza ed è gradualmente diventata una tendenza a sostituire la batteria 18650.Molti prodotti in batterie di alimentazione favoriranno gradualmente questo.

⑦ Batteria 32650

La batteria 32650 è una batteria al litio con un diametro di 32 mm e un'altezza di 65 mm.Questa batteria ha una forte capacità di scarica continua, quindi è più adatta per giocattoli elettrici, alimentatori di riserva, batterie UPS, sistemi di generazione di energia eolica e sistemi di generazione di energia ibrida eolica e solare.

3. lo sviluppo del mercato delle batterie al litio cilindriche

Il progresso tecnologico delle batterie cilindriche agli ioni di litio deriva principalmente dallo sviluppo di ricerche innovative e dall'applicazione di materiali chiave per batterie.Lo sviluppo di nuovi materiali migliorerà ulteriormente le prestazioni della batteria, migliorerà la qualità, ridurrà i costi e migliorerà la sicurezza.Per soddisfare i requisiti delle applicazioni a valle per aumentare l'energia specifica della batteria, da un lato, è possibile utilizzare materiali con un'elevata capacità specifica e, dall'altro, è possibile utilizzare materiali ad alta tensione aumentando la tensione di carica.

Batterie cilindriche agli ioni di litio sviluppate da 14500 a batterie Tesla 21700.Nello sviluppo a breve e medio termine, ottimizzando al contempo il sistema esistente di tecnologia delle batterie agli ioni di litio per soddisfare le esigenze di sviluppo su larga scala di veicoli a nuova energia, per sviluppare nuove batterie agli ioni di litio Per concentrarsi sul miglioramento di tecnologie chiave come sicurezza, coerenza e longevità e di svolgere simultaneamente attività di ricerca e sviluppo lungimiranti di nuove batterie di alimentazione del sistema.

Per lo sviluppo a medio e lungo termine di batterie cilindriche agli ioni di litio, pur continuando a ottimizzare e aggiornare le nuove batterie di alimentazione agli ioni di litio, concentrarsi sulla ricerca e lo sviluppo di nuove batterie di alimentazione di sistema, che aumentino significativamente l'energia specifica e riducano i costi, quindi come realizzare le batterie di alimentazione pratiche e su larga scala della nuova applicazione di sistema.

4. il confronto tra batteria al litio cilindrica e batteria al litio quadrata

1）.Forma della batteria: la dimensione quadrata può essere progettata in modo arbitrario, ma la batteria cilindrica non può essere confrontata.

2）.Caratteristiche di velocità: la limitazione del processo dell'orecchio multi-terminale di saldatura a batteria cilindrica, la caratteristica di velocità è leggermente peggiore di quella della batteria multi-terminale quadrata.

3）.Piattaforma di scarica: la batteria al litio adotta gli stessi materiali ed elettroliti degli elettrodi positivi e negativi.In teoria, la piattaforma di scarica dovrebbe essere la stessa, ma la piattaforma di scarica nella batteria al litio quadrata è leggermente più alta.

4）.Qualità del prodotto: il processo di fabbricazione della batteria cilindrica è relativamente maturo, l'espansione polare ha una bassa probabilità di difetti di taglio secondari e la maturità e l'automazione del processo di avvolgimento sono relativamente elevate.Il processo di laminazione è ancora semi-manuale, il che La qualità della batteria ha un effetto negativo.

5）.Saldatura a capocorda: i capicorda cilindrici della batteria sono più facili da saldare rispetto alle batterie quadrate al litio;le batterie quadrate al litio sono soggette a false saldature che influiscono sulla qualità della batteria.

6）.PACK in gruppi: le batterie cilindriche sono più facili da usare, quindi la tecnologia PACK è semplice e l'effetto di dissipazione del calore è buono;il problema della dissipazione del calore dovrebbe essere risolto quando la batteria al litio quadrata si accumula.

7）.Caratteristiche strutturali: l'attività chimica agli angoli della batteria al litio quadrata è scarsa, la densità di energia della batteria si attenua facilmente dopo un uso a lungo termine e la durata della batteria è breve.

5. Confronto di batteria al litio cilindrica ebatteria al litio soft pack

1）.Le prestazioni di sicurezza della batteria soft-pack sono migliori.La batteria soft-pack è confezionata con pellicola in alluminio-plastica nella struttura.Quando si verifica un problema di sicurezza, la batteria soft-pack generalmente si gonfia e si rompe, invece di esplodere come un guscio d'acciaio o una cella di batteria con guscio di alluminio.;È migliore della batteria al litio cilindrica nelle prestazioni di sicurezza.

2）.Il peso della batteria soft pack è relativamente leggero, il peso della batteria soft pack è più leggero del 40% rispetto alla batteria al litio con guscio in acciaio della stessa capacità e del 20% più leggero rispetto alla batteria al litio cilindrica con guscio in alluminio;la resistenza interna della batteria soft pack è inferiore a quella della batteria al litio, il che può ridurre notevolmente l'autoconsumo della batteria;

3）.Le prestazioni del ciclo della batteria del soft pack sono buone, la durata del ciclo della batteria del soft pack è più lunga e l'attenuazione di 100 cicli è dal 4% al 7% inferiore a quella della batteria cilindrica con guscio in alluminio;

4）.Il design della batteria soft pack è più flessibile, la forma può essere modificata in qualsiasi forma e può essere più sottile.Può essere personalizzato in base alle esigenze del cliente e sviluppare nuovi modelli di celle di batteria.La batteria al litio cilindrica non presenta questa condizione.

5）.Rispetto alla batteria al litio cilindrica, gli svantaggi della batteria soft pack sono scarsa consistenza, costi più elevati e perdite di liquido.I costi elevati possono essere risolti con la produzione su larga scala e le perdite di liquidi possono essere risolte migliorando la qualità del film plastico di alluminio.