1. O que é umbateria de lítio cilíndrica?

1).Definição de bateria cilíndrica

As baterias cilíndricas de lítio são divididas em diferentes sistemas de fosfato de ferro de lítio, óxido de cobalto de lítio, manganato de lítio, híbrido de cobalto-manganês e materiais ternários.A casca externa é dividida em dois tipos: casca de aço e polímero.Diferentes sistemas de materiais têm diferentes vantagens.Atualmente, os cilindros são principalmente baterias cilíndricas de fosfato de ferro de lítio com casca de aço, que são caracterizadas por alta capacidade, alta tensão de saída, bom desempenho do ciclo de carga e descarga, tensão de saída estável, grande descarga de corrente, desempenho eletroquímico estável e uso seguro, ampla faixa de temperatura operacional e ambientalmente amigável, é amplamente utilizado em lâmpadas solares, lâmpadas de gramado, energia de backup, ferramentas elétricas, modelos de brinquedos.

2).Estrutura cilíndrica da bateria

A estrutura de uma bateria cilíndrica típica inclui: invólucro, tampa, eletrodo positivo, eletrodo negativo, separador, eletrólito, elemento PTC, junta, válvula de segurança, etc. Geralmente, a caixa da bateria é o eletrodo negativo da bateria, a tampa é o eletrodo positivo da bateria, e a caixa da bateria é feita de chapa de aço niquelada.

3).As vantagens das baterias de lítio cilíndricas

Comparadas com soft packs e baterias quadradas de lítio, as baterias cilíndricas de lítio têm o maior tempo de desenvolvimento, maior padronização, tecnologia mais madura, alto rendimento e baixo custo.

· Tecnologia de produção madura, baixo custo de PACK, alto rendimento do produto da bateria e bom desempenho de dissipação de calor
· As baterias cilíndricas formaram uma série de especificações e modelos padronizados internacionalmente unificados com tecnologia madura e adequados para produção em massa contínua.
· O cilindro tem uma grande área de superfície específica e um bom efeito de dissipação de calor.
· As baterias cilíndricas são geralmente baterias seladas e não há problemas de manutenção durante o uso.
· O invólucro da bateria tem alta tensão suportável e não haverá fenômenos como expansão de bateria de embalagem quadrada e flexível durante o uso.

4).Material do cátodo da bateria cilíndrica

Atualmente, os principais materiais de cátodo de bateria cilíndrica comercial incluem principalmente óxido de cobalto de lítio (LiCoO2), óxido de manganês de lítio (LiMn2O4), ternário (NMC), fosfato de ferro de lítio (LiFePO4), etc. são como segue:

5）.Material do ânodo para bateria cilíndrica

Os materiais anódicos de baterias cilíndricas são divididos em seis tipos: materiais anódicos de carbono, materiais anódicos de liga, materiais anódicos à base de estanho, materiais anódicos de nitreto de metal de transição contendo lítio, materiais de nível nano e materiais nano-ânodo.

· Materiais anódicos em nanoescala de carbono: Os materiais anódicos que têm sido realmente usados ​​em baterias de íon-lítio são basicamente materiais de carbono, como grafite artificial, grafite natural, microesferas de carbono mesofase, coque de petróleo, fibra de carbono, carbono de resina pirolítica, etc.
· Materiais anódicos de liga: incluindo ligas à base de estanho, ligas à base de silício, ligas à base de germânio, ligas à base de alumínio, ligas à base de antimônio, ligas à base de magnésio e outras ligas.Atualmente não existem produtos comerciais.
· Materiais anódicos à base de estanho: Os materiais anódicos à base de estanho podem ser divididos em óxidos de estanho e óxidos compostos à base de estanho.Óxido refere-se ao óxido de estanho metálico em vários estados de valência.Atualmente não existem produtos comerciais.
· Não existem produtos comerciais para materiais de ânodo de nitreto de metal de transição contendo lítio.
· Materiais em nanoescala: nanotubos de carbono, materiais nanoligados.
· Material nano ânodo: material nano óxido

2. Células de bateria de lítio cilíndricas

1）.Marca de baterias de íon de lítio cilíndricas

As baterias cilíndricas de lítio são mais populares entre as empresas de baterias de lítio no Japão e na Coreia do Sul.Há também grandes empresas na China que produzem baterias cilíndricas de lítio.A primeira bateria cilíndrica de lítio foi inventada em 1992 pela Sony Corporation do Japão.

Marcas de baterias de íon de lítio cilíndricas bem conhecidas: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen, etc.

2）.Tipos de baterias de íon de lítio cilíndricas

As baterias cilíndricas de íons de lítio são geralmente representadas por cinco dígitos.Contando a partir da esquerda, o primeiro e o segundo dígitos referem-se ao diâmetro da bateria, o terceiro e o quarto dígitos referem-se à altura da bateria e o quinto dígito indica o círculo.Existem muitos tipos de baterias de lítio cilíndricas, as mais comuns são 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650, etc.

①10440 bateria

A bateria 10440 é uma bateria de lítio com um diâmetro de 10 mm e uma altura de 44 mm.É do mesmo tamanho do que costumamos chamar de “Não.7 bateria”.A capacidade da bateria é geralmente pequena, apenas algumas centenas de mAh.É usado principalmente em mini produtos eletrônicos.Como lanternas, mini alto-falantes, alto-falantes, etc.

②14500 bateria

A bateria 14500 é uma bateria de lítio com diâmetro de 14 mm e altura de 50 mm.Esta bateria é geralmente 3,7V ou 3,2V.A capacidade nominal é relativamente pequena, um pouco maior que a bateria 10440.Geralmente é 1600mAh, com desempenho de descarga superior e o campo de maior aplicação Principalmente eletrônicos de consumo, como áudio sem fio, brinquedos elétricos, câmeras digitais, etc.

③16340 bateria

A bateria 16340 é uma bateria de lítio com um diâmetro de 16 mm e uma altura de 34 mm.Esta bateria é utilizada em lanternas de luz forte, lanternas de LED, faróis, luzes de laser, luminárias, etc. Aparecem com frequência.

④18650 bateria

A bateria 18650 é uma bateria de lítio com diâmetro de 18 mm e altura de 65 mm.Sua maior característica é que possui uma densidade de energia muito alta, chegando a quase 170 Wh/kg.Portanto, esta bateria é uma bateria relativamente econômica.Geralmente a maioria das baterias que vejo são deste tipo de baterias, pois são baterias de lítio relativamente maduras, com boa qualidade de sistema e estabilidade em todos os aspectos, e são amplamente utilizadas em aplicações com capacidades de bateria de cerca de 10 kWh, como em celulares telefones, laptops e outros pequenos aparelhos.

⑤ bateria 21700

A bateria 21700 é uma bateria de lítio com diâmetro de 21 mm e altura de 70 mm.Devido ao seu aumento de volume e utilização do espaço, a densidade de energia da célula da bateria e do sistema pode ser melhorada, e sua densidade de energia volumétrica é muito maior do que 18650 As baterias do tipo são amplamente utilizadas em veículos digitais, elétricos, veículos de equilíbrio, energia solar de lítio luzes de rua de bateria, luzes LED, ferramentas elétricas, etc.

⑥ 26650 bateria

A bateria 26650 é uma bateria de lítio com diâmetro de 26 mm e altura de 65 mm.Tem uma tensão nominal de 3,2V e uma capacidade nominal de 3200mAh.Esta bateria tem excelente capacidade e alta consistência e aos poucos se tornou uma tendência para substituir a bateria 18650.Muitos produtos em baterias de energia irão gradualmente favorecer isso.

⑦ bateria 32650

A bateria 32650 é uma bateria de lítio com diâmetro de 32 mm e altura de 65 mm.Esta bateria tem uma forte capacidade de descarga contínua, por isso é mais adequada para brinquedos elétricos, fontes de alimentação de backup, baterias UPS, sistemas de geração de energia eólica e sistemas de geração de energia híbrida eólica e solar.

3. o desenvolvimento do mercado de baterias de lítio cilíndricas

O progresso tecnológico das baterias cilíndricas de íon-lítio vem principalmente do desenvolvimento de pesquisas inovadoras e aplicação de materiais de bateria chave.O desenvolvimento de novos materiais melhorará ainda mais o desempenho da bateria, melhorará a qualidade, reduzirá custos e aumentará a segurança.Para atender aos requisitos de aplicações a jusante para aumentar a energia específica da bateria, por um lado, podem ser usados ​​materiais com alta capacidade específica e, por outro lado, materiais de alta tensão podem ser usados ​​aumentando a tensão de carga.

Baterias cilíndricas de íons de lítio desenvolvidas de 14500 a Tesla 21700 baterias.No desenvolvimento de curto e médio prazo, otimizando o sistema existente de tecnologia de bateria de íon de lítio para atender às necessidades de desenvolvimento em larga escala de novos veículos de energia, para desenvolver novas baterias de íon de lítio Para se concentrar na melhoria de tecnologias-chave, como segurança, consistência e longevidade, e simultaneamente realizar pesquisas e desenvolvimento de novas baterias de energia do sistema.

Para o desenvolvimento de médio a longo prazo de baterias cilíndricas de íons de lítio, enquanto continua a otimizar e atualizar novas baterias de energia de íons de lítio, concentre-se em pesquisa e desenvolvimento de novas baterias de energia do sistema, que aumentam significativamente a energia específica e reduzem os custos, de modo para realizar as baterias de energia práticas e em larga escala da nova aplicação do sistema.

4. a comparação de bateria de lítio cilíndrica e bateria de lítio quadrada

1）.Forma da bateria: O tamanho quadrado pode ser projetado arbitrariamente, mas a bateria cilíndrica não pode ser comparada.

2）.Características da taxa: a limitação do processo da orelha multiterminal de soldagem da bateria cilíndrica, a característica da taxa é ligeiramente pior do que a da bateria multiterminal quadrada.

3）.Plataforma de descarga: A bateria de lítio adota os mesmos materiais de eletrodo positivo e negativo e eletrólito.Em teoria, a plataforma de descarga deve ser a mesma, mas a plataforma de descarga na bateria de lítio quadrada é um pouco maior.

4）.Qualidade do produto: O processo de fabricação da bateria cilíndrica é relativamente maduro, a peça polar tem baixa probabilidade de defeitos de corte secundários e a maturidade e automação do processo de enrolamento são relativamente altas.O processo de laminação ainda é semi-manual, ou seja, a qualidade da bateria tem um efeito adverso.

5）.Soldagem de terminais: terminais de bateria cilíndricos são mais fáceis de soldar do que baterias de lítio quadradas;as baterias de lítio quadradas são propensas a falsas soldas que afetam a qualidade da bateria.

6）.PACK em grupos: As baterias cilíndricas são mais fáceis de usar, então a tecnologia PACK é simples e o efeito de dissipação de calor é bom;o problema de dissipação de calor deve ser resolvido quando os pacotes de bateria de lítio quadrados.

7）.Características estruturais: A atividade química nos cantos da bateria de lítio quadrada é fraca, a densidade de energia da bateria é facilmente atenuada após uso prolongado e a vida útil da bateria é curta.

5. Comparação de bateria de lítio cilíndrica ebateria de lítio de pacote macio

1）.O desempenho de segurança da bateria soft-pack é melhor.A bateria soft-pack é embalada com filme plástico de alumínio na estrutura.Quando ocorre um problema de segurança, a bateria do pacote macio geralmente incha e racha, em vez de explodir como uma célula de bateria de casca de aço ou alumínio.;É melhor do que a bateria de lítio cilíndrica em desempenho de segurança.

2）.O peso da bateria soft pack é relativamente leve, o peso da bateria soft pack é 40% mais leve que a bateria de lítio de aço com a mesma capacidade e 20% mais leve que a bateria de lítio cilíndrica de alumínio;a resistência interna da bateria soft pack é menor que a da bateria de lítio, o que pode reduzir bastante o autoconsumo da bateria;

3）.O desempenho do ciclo da bateria soft pack é bom, a vida útil do ciclo da bateria soft pack é mais longa e a atenuação de 100 ciclos é 4% a 7% menor que a da bateria cilíndrica de alumínio;

4）.O design da bateria soft pack é mais flexível, a forma pode ser alterada para qualquer formato e pode ser mais fina.Pode ser personalizado de acordo com as necessidades do cliente e desenvolver novos modelos de células de bateria.A bateria de lítio cilíndrica não tem esta condição.

5）.Em comparação com a bateria de lítio cilíndrica, as desvantagens da bateria de pacote macio são baixa consistência, custo mais alto e vazamento de líquido.O alto custo pode ser resolvido pela produção em larga escala e o vazamento de líquido pode ser resolvido melhorando a qualidade do filme plástico de alumínio.