1. Co je aválcová lithiová baterie?

1).Definice válcové baterie

Válcové lithiové baterie jsou rozděleny do různých systémů fosforečnanu lithného, ​​oxidu lithného a kobaltnatého, manganátu lithného, ​​hybridu kobalt-mangan a ternárních materiálů.Vnější plášť se dělí na dva typy: ocelový plášť a polymer.Různé materiálové systémy mají různé výhody.V současné době jsou válce převážně válcové lithiové fosfátové baterie s ocelovým pláštěm, které se vyznačují vysokou kapacitou, vysokým výstupním napětím, dobrým výkonem cyklu nabíjení a vybíjení, stabilním výstupním napětím, velkým proudovým výbojem, stabilním elektrochemickým výkonem a bezpečným používáním, široký rozsah provozních teplot a šetrný k životnímu prostředí, je široce používán v solárních lampách, zahradních lampách, záložní energii, elektrickém nářadí, modelech hraček.

2).Válcová konstrukce baterie

Struktura typické válcové baterie zahrnuje: plášť, víčko, kladnou elektrodu, zápornou elektrodu, separátor, elektrolyt, PTC prvek, těsnění, bezpečnostní ventil atd. Obecně je pouzdro baterie zápornou elektrodou baterie, víčko je kladná elektroda baterie a pouzdro baterie je vyrobeno z poniklovaného ocelového plechu.

3).Výhody válcových lithiových baterií

Ve srovnání s měkkými a čtvercovými lithiovými bateriemi mají válcové lithiové baterie nejdelší dobu vývoje, vyšší standardizaci, vyspělejší technologii, vysoký výnos a nízkou cenu.

· Vyspělá výrobní technologie, nízké náklady na PACK, vysoká výtěžnost bateriových produktů a dobrý výkon při odvodu tepla
· Válcové baterie vytvořily řadu mezinárodně sjednocených standardních specifikací a modelů s vyspělou technologií a vhodných pro nepřetržitou hromadnou výrobu.
· Válec má velký měrný povrch a dobrý účinek na odvod tepla.
· Válcové baterie jsou obecně uzavřené baterie a během používání nedochází k žádným problémům s údržbou.
· Plášť baterie má vysoké výdržné napětí a během používání nedojde k žádným jevům, jako je čtvercový pružný obal baterie.

4).Materiál katody válcové baterie

V současné době mezi hlavní komerční materiály válcových baterií katodové materiály patří především oxid lithný kobaltnatý (LiCoO2), oxid lithný a manganový (LiMn2O4), ternární (NMC), fosforečnan lithný (LiFePO4) atd. Baterie s různými materiálovými systémy mají různé vlastnosti jsou následující:

5).Materiál anody pro válcovou baterii

Materiály válcové bateriové anody jsou zhruba rozděleny do šesti typů: materiály uhlíkové anody, materiály slitiny anody, materiály anody na bázi cínu, materiály anody z nitridu přechodného kovu obsahující lithium, materiály nanoúrovně a materiály nanoanody.

· Materiály anody z uhlíkových nanočástic: Materiály anody, které byly skutečně použity v lithium-iontových bateriích, jsou v podstatě uhlíkové materiály, jako je umělý grafit, přírodní grafit, mezofázové uhlíkové mikrokuličky, ropný koks, uhlíková vlákna, uhlík z pyrolytické pryskyřice atd. .
· Slitinové anodové materiály: včetně slitin na bázi cínu, slitin na bázi křemíku, slitin na bázi germania, slitin na bázi hliníku, slitin na bázi antimonu, slitin na bázi hořčíku a dalších slitin.V současné době neexistují žádné komerční produkty.
· Materiály anody na bázi cínu: Materiály anody na bázi cínu lze rozdělit na oxidy cínu a kompozitní oxidy na bázi cínu.Oxid označuje oxid kovového cínu v různých valenčních stavech.V současné době neexistují žádné komerční produkty.
· Neexistují žádné komerční produkty pro anodové materiály z nitridu přechodného kovu obsahující lithium.
· Materiály v nanoměřítku: uhlíkové nanotrubice, materiály z nanoslitin.
· Materiál nano anody: materiál nanooxid

2. Válcové články lithiové baterie

1).Značka válcových lithium-iontových baterií

Válcové lithiové baterie jsou populárnější mezi společnostmi vyrábějícími lithiové baterie v Japonsku a Jižní Koreji.V Číně existují také velké podniky, které vyrábějí válcové lithiové baterie.Nejstarší válcová lithiová baterie byla vynalezena v roce 1992 japonskou společností Sony Corporation.

Známé značky válcových lithium-iontových baterií: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen atd.

2).Typy válcových lithium-iontových baterií

Válcové lithium-iontové baterie jsou obvykle reprezentovány pěti číslicemi.Počítání zleva označují první a druhá číslice průměr baterie, třetí a čtvrtá číslice výšku baterie a pátá číslice kruh.Válcových lithiových baterií je mnoho typů, běžnější jsou 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650 atd.

①10440 baterie

Baterie 10440 je lithiová baterie o průměru 10 mm a výšce 44 mm.Má stejnou velikost jako to, co často nazýváme „Ne.7 baterie“.Kapacita baterie je obecně malá, jen pár stovek mAh.Používá se hlavně v mini elektronických produktech.Jako jsou baterky, mini reproduktory, reproduktory atd.

②14500 baterie

Baterie 14500 je lithiová baterie o průměru 14 mm a výšce 50 mm.Tato baterie je obecně 3,7V nebo 3,2V.Nominální kapacita je relativně malá, o něco větší než u baterie 10440.Obecně je to 1600 mAh, s vynikajícím vybíjecím výkonem a nejpoužívanějším polem hlavně spotřební elektroniky, jako je bezdrátové audio, elektrické hračky, digitální fotoaparáty atd.

③ 16340 baterie

Baterie 16340 je lithiová baterie o průměru 16 mm a výšce 34 mm.Tato baterie se používá v silných světelných svítilnách, LED svítilnách, světlometech, laserových světlech, svítidlech atd. Často se objevují.

④18650 baterie

Baterie 18650 je lithiová baterie o průměru 18 mm a výšce 65 mm.Jeho největší předností je velmi vysoká energetická hustota, která dosahuje téměř 170 Wh/kg.Proto je tato baterie poměrně cenově výhodnou baterií.Obvykle Většina baterií, které vidím, jsou tento typ baterií, protože se jedná o relativně vyspělé lithiové baterie s dobrou kvalitou systému a stabilitou ve všech aspektech a jsou široce používány v aplikacích s kapacitou baterií přibližně 10 kWh, jako jsou například mobilní telefony, notebooky a další drobné spotřebiče .

⑤ 21700 baterie

Baterie 21700 je lithiová baterie o průměru 21 mm a výšce 70 mm.Díky svému zvýšenému objemu a využití prostoru lze zlepšit hustotu energie bateriového článku a systému a jeho objemová hustota energie je mnohem vyšší než u baterií typu 18650, které jsou široce používány v digitálních, elektrických vozidlech, balančních vozidlech, solární energii lithiové bateriové pouliční osvětlení, LED světla, elektrické nářadí atd.

⑥ Baterie 26650

Baterie 26650 je lithiová baterie o průměru 26 mm a výšce 65 mm.Má jmenovité napětí 3,2V a jmenovitou kapacitu 3200mAh.Tato baterie má vynikající kapacitu a vysokou konzistenci a postupně se stala trendem nahrazovat baterii 18650.Mnoho produktů v napájecích bateriích to bude postupně upřednostňovat.

⑦ 32650 baterie

Baterie 32650 je lithiová baterie o průměru 32 mm a výšce 65 mm.Tato baterie má silnou kapacitu trvalého vybíjení, takže je vhodnější pro elektrické hračky, záložní zdroje, baterie UPS, systémy na výrobu větrné energie a hybridní systémy na výrobu větrné a solární energie.

3. rozvoj trhu s válcovými lithiovými bateriemi

Technologický pokrok válcových lithium-iontových baterií pochází především z vývoje inovativního výzkumu a aplikace klíčových materiálů baterií.Vývoj nových materiálů dále zlepší výkon baterie, zlepší kvalitu, sníží náklady a zvýší bezpečnost.Aby byly splněny požadavky navazujících aplikací na zvýšení specifické energie baterie, lze na jedné straně použít materiály s vysokou specifickou kapacitou a na druhé straně lze použít vysokonapěťové materiály zvýšením nabíjecího napětí.

Válcové lithium-iontové baterie vyvinuté od roku 14500 do baterií Tesla 21700.V krátkodobém a střednědobém vývoji, při optimalizaci stávajícího systému technologie lithium-iontových baterií, aby vyhovovaly rozsáhlým vývojovým potřebám nových energetických vozidel, vyvinout nové lithium-iontové baterie Zaměřit se na zlepšování klíčových technologií, jako je např. bezpečnost, konzistenci a dlouhou životnost a současně provádět perspektivní výzkum a vývoj nových systémových napájecích baterií.

Pro středně až dlouhodobý vývoj válcových lithium-iontových baterií se při pokračování v optimalizaci a modernizaci nových lithium-iontových napájecích baterií zaměřte na výzkum a vývoj nových systémových napájecích baterií, které výrazně zvyšují měrnou energii a snižují náklady, tzn. jak realizovat praktické a velkoobjemové napájecí baterie nové systémové aplikace.

4. srovnání válcové lithiové baterie a čtvercové lithiové baterie

1).Tvar baterie: Čtvercový rozměr lze navrhnout libovolně, ale válcovou baterii nelze srovnávat.

2).Rychlostní charakteristiky: procesní omezení válcového akumulátorového svařovacího vícekoncového ucha, rychlostní charakteristika je o něco horší než u čtvercové vícekoncové baterie.

3).Vybíjecí platforma: Lithiová baterie používá stejné kladné a záporné elektrodové materiály a elektrolyt.Teoreticky by měla být vybíjecí platforma stejná, ale vybíjecí platforma ve čtvercové lithiové baterii je o něco vyšší.

4).Kvalita produktu: Výrobní proces válcové baterie je poměrně vyspělý, pólový nástavec má nízkou pravděpodobnost sekundárních defektů proříznutí a vyspělost a automatizace procesu navíjení jsou relativně vysoké.Proces laminace je stále polomanuální, což má nepříznivý vliv na kvalitu baterie.

5).Svařování oček: válcová očka baterie se svařují snadněji než čtvercové lithiové baterie;čtvercové lithiové baterie jsou náchylné k falešnému svařování, které ovlivňuje kvalitu baterie.

6).PACK do skupin: Válcové baterie se snáze používají, takže technologie PACK je jednoduchá a efekt rozptylu tepla je dobrý;problém s odvodem tepla by měl být vyřešen, když se čtvercové lithiové baterie.

7).Konstrukční vlastnosti: Chemická aktivita v rozích čtvercové lithiové baterie je špatná, hustota energie baterie se po dlouhodobém používání snadno utlumí a životnost baterie je krátká.

5. Porovnání válcové lithiové baterie asoft pack lithiová baterie

1).Bezpečnostní výkon soft-pack baterie je lepší.Soft-pack baterie je zabalena s hliníkově-plastovou fólií ve struktuře.Když dojde k bezpečnostnímu problému, měkká baterie obvykle nabobtná a praskne, místo aby explodovala jako ocelová nebo hliníková baterie.;Z hlediska bezpečnosti je lepší než válcová lithiová baterie.

2).Hmotnost měkké baterie je relativně nízká, hmotnost měkké baterie je o 40 % lehčí než lithiová baterie s ocelovým pláštěm stejné kapacity a o 20 % lehčí než válcová lithiová baterie s hliníkovým pláštěm;vnitřní odpor měkké baterie je menší než u lithiové baterie, což může výrazně snížit vlastní spotřebu baterie;

3).Cyklický výkon baterie soft pack je dobrý, životnost baterie soft pack je delší a útlum 100 cyklů je o 4 % až 7 % menší než u válcové baterie s hliníkovým pláštěm;

4).Konstrukce baterie soft pack je flexibilnější, tvar lze změnit na jakýkoli tvar a může být tenčí.Lze jej upravit podle potřeb zákazníka a vyvinout nové modely bateriových článků.Válcová lithiová baterie tuto podmínku nemá.

5).Ve srovnání s válcovou lithiovou baterií jsou nevýhodami měkké baterie špatná konzistence, vyšší cena a únik kapaliny.Vysoké náklady lze vyřešit velkosériovou výrobou a únik kapaliny lze vyřešit zlepšením kvality hliníkové plastové fólie.