Zylindrische Lithium-Ionen-Batterie

Dec 26, 2019   Seitenansicht:615

1) Was ist eine zylindrische Batterie?

1. Definition der zylindrischen Batterie

Die zylindrische Lithiumbatterie ist in Lithiumeisenphosphat, lithiumkobaltoxide, Lithiummangan, Kobaltmanganmischung und ternäres Materialsystem unterteilt. Das Batteriegehäuse ist in Stahlgehäuse und Polymergehäuse unterteilt. Unterschiedliche Systembatterien haben unterschiedliche Vorteile. Gegenwärtig hat der Hauptzylinder Vorrang vor einer zylindrischen Lithiumeisenphosphatbatterie mit Stahlgehäuse, die die Eigenschaften einer hohen Kapazität, einer hohen Ausgangsspannung, einer guten Lade- und Entladezyklusleistung, einer stabilen Ausgangsspannung, einer großen Stromentladung, einer stabilen elektrochemischen Leistung und einer guten Leistung aufweist Sicherheit, großer Arbeitstemperaturbereich und umweltfreundlich. Es ist weit verbreitet in Solarenergielampen, Rasenlampen und Laternen, Notstrom, Elektrowerkzeugen und Spielzeugmodellen.

2. Zylindrische Batteriestruktur

Eine typische zylindrische Batteriestruktur umfasst: Hülle, Kappe, Anode, Kathode, Separator, Elektrolyt, PTC-Element, Dichtung, Sicherheitsventil usw. Im Allgemeinen ist die Batteriehülle die Kathode der Batterie und die Kappe die Anode der Batterie . Das Batteriegehäuse besteht aus Nickelplatte.

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3. Vorteile einer zylindrischen Lithiumbatterie

Im Vergleich zu Softpacks und quadratischen Lithiumbatterien weist die zylindrische Lithiumbatterie die längste Entwicklungszeit, einen höheren Standardisierungsgrad, eine ausgereiftere Technologie, eine hohe Ausbeute und niedrige Kosten auf.

24V Notstartnetzteil. Niedertemperatur Großstrom
Niedriger Temperatur großer Strom 24V Notstartstromversorgung Batteriespezifikation: 25,2V28Ah (Lithiumbatterie), 27V300F (Superkondensatorpaket) Ladetemperatur: -40 ℃ ~ + 50 ℃ Entladungstemperatur: -40 ℃ ~ + 50 ℃ Startstrom: 3000A

Die Batterie hat einen ausgereiften Produktionsprozess, niedrige PACK-Kosten, eine hohe Produktausbeute und eine gute Wärmeableitungsleistung.

Die zylindrische Batterie hat eine Reihe internationaler Standardspezifikationen und Modelle mit ausgereiftem Verfahren gebildet, die für die kontinuierliche Massenproduktion geeignet sind.

Die spezifische Oberfläche des Zylinders ist groß und der Wärmeableitungseffekt ist gut.

Zylinderbatterien sind im Allgemeinen versiegelte Batterien. Während des Gebrauchs gibt es kein Wartungsproblem.

Die Hülle der Batterie kann hohem Druck standhalten, und es tritt kein Phänomen wie eine quadratische Batterie auf, die während des Gebrauchs aufgeblasen wird.

4. Zylindrisches Batterieanodenmaterial

Gegenwärtig umfassen die handelsüblichen zylindrischen Batterieanodenmaterialien hauptsächlich Lithiumkobaltoxid (LiCoO2), Lithiummangan (LiMn2O4), ternäres (NMC), Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) usw. Batterien mit unterschiedlichen Materialsystemen weisen unterschiedliche Eigenschaften auf verglichen wie folgt:

Artikel LiCoO2 LiNiCoMnO2 LiMn2O4 LiFePO4
Klopfdichte (g / cm3) 2,8 ≤ 3,0 2,0 ~ 2,3 2.2 ~ 2.4 1,0 ~ 1,4
Spezifische Oberfläche (m2 / g) 0,4 ≤ 0,6 0,2 ≤ 0,4 0,4 ≤ 0,8 12 ~ 20
Gramm Volumen (mAh / g) 135 ~ 140 140 ~ 180 90 ~ 100 130 ~ 140
Spannungsplattform (V) 3.7 3.5 3.8 3.2
Zyklusleistung ≥500 mal ≥500 mal ≥300 mal ≥2000-mal
Übergangsmetall wenig wenig viel reichlich
Materialkosten sehr expansiv teuer billig billig
Umweltschutz enthalten Co. enthalten Ni und Co. ungiftig ungiftig
Sicherheitsleistung Schlecht gut besser Beste
Geltungsbereich kleine und mittlere Batterie kleine Batterien / kleine Power-Batterie Power-Batterie, kostengünstige Batterie Akku / Netzteil mit Superkapazität
Vorteile Stabiles Laden und Entladen, einfacher Produktionsprozess Stabile elektrochemische Leistung und gute Fahrradleistung Reichlich vorhandene Manganressourcen, relativ billig, gute Sicherheitsleistung Hohe Sicherheit, Umweltschutz, lange Lebensdauer
Nachteile Kobalt ist teuer und hat eine geringe Lebensdauer Kobalt ist teuer Geringe Energiedichte, schlechte Elektrolytverträglichkeit Schlechte Niedertemperaturleistung, niedrige Entladespannung

5. Zylindrisches Batteriekathodenmaterial

Zylinderkathodenmaterialien können in sechs Kategorien unterteilt werden: Kohlenstoffkathodenmaterialien, Legierungskathodenmaterialien, Kathodenmaterialien auf Zinnbasis, Lithiumübergangsmetallnitridkathodenmaterialien, Nanometermaterialien und Nanometerkathodenmaterialien.

  • Kohlenstoffnanometer-Material Kathodenmaterial: Derzeit sind die Kathodenmaterialien, die tatsächlich in Lithium-Ionen-Batterien verwendet wurden, im Wesentlichen Kohlenstoffmaterialien wie künstlicher Graphit, natürlicher Graphit, Mesophasen-Kohlenstoffmikrokugeln, Petrolkoks, Kohlenstofffasern, Pyrolyseharzkohlenstoff usw.

  • Legierungskathodenmaterialien: umfassen Legierungen auf Zinnbasis, Legierungen auf Siliziumbasis, Legierungen auf Germaniumbasis, Legierungen auf Aluminiumbasis, Legierungen auf Antimonbasis, Legierungen auf Magnesiumbasis und andere Legierungen. Derzeit gibt es keine kommerziellen Produkte.

  • Kathodenmaterial auf Zinnbasis: Kathodenmaterial auf Zinnbasis kann in Zinnoxid und Verbundoxid auf Zinnbasis unterteilt werden. Oxid ist das Oxid verschiedener Valenzzinnmetalle. Es gibt keine kommerziellen Produkte.

  • Es gibt keine kommerziellen Produkte für Lithiumübergangsmetallnitridkathodenmaterialien.

  • Nanometermaterialien: Kohlenstoffnanoröhren, Nanolegierungsmaterialien

  • Nanometer-Kathodenmaterial: Nanometeroxidmaterial

2) Zylindrische Lithium-Ionen-Batteriezellen

1. Marke für zylindrische Lithium-Ionen-Batterien

Zylindrische Lithiumbatterien sind bei japanischen und koreanischen Lithiumbatterieunternehmen beliebt, und es gibt auch einige große Unternehmen in China, die zylindrische Lithiumbatterien herstellen. Die früheste zylindrische Lithiumbatterie wurde 1992 von der japanischen Firma SONY erfunden.

Niedrige Temperatur Hohe Energiedichte Robuster Laptop-Polymer-Akku 11,1 V 7800 mAh
Niedrige Temperatur Hohe Energiedichte Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ 0,2 ° C Entladekapazität ≥ 80% Staubdicht, Fallfestigkeit, Korrosionsschutz, elektromagnetische Interferenz

Bekannte Marke für zylindrische Lithium-Ionen-Akkus: SONY, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, Wanxiang A123, Bic, Lishen und so weiter.

2. Typ der zylindrischen Lithiumionenzelle

Die zylindrische Lithiumionenzelle wird normalerweise durch fünf Ziffern dargestellt. Ausgehend von links sind die erste und die zweite Ziffer der Batteriedurchmesser, die dritte und die vierte Ziffer die Batteriehöhe und die fünfte Ziffer bedeutet Kreis. Es gibt viele Arten von zylindrischen Lithiumbatterien, einschließlich 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650 und 32650.

  • 10440 Batterie

10440 Batterie ist eine Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Höhe von 44 mm, die die gleiche Größe wie eine AAA-Batterie hat. Diese Batteriekapazität ist im Allgemeinen klein, nur einige hundert mAh, und wird hauptsächlich in elektronischen Mini-Produkten wie Taschenlampe, Mini-Stereoanlage, Verstärker usw. verwendet.

  • 14500 Batterie

Die 14500-Batterie ist eine Art Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 14 mm und einer Höhe von 50 mm. Diese Batterie ist in der Regel 3,7 V oder 3,2 V. Die Nennkapazität ist relativ klein und etwas größer als die Batterie 10440, die normalerweise 1600 mAh beträgt. Es hat eine ausgezeichnete Entladeleistung und wird hauptsächlich in der Unterhaltungselektronik wie drahtlosem Audio, elektrischem Spielzeug, Digitalkameras usw. verwendet.

  • 16340 Batterie

16340 Batterie ist eine Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 16 mm und einer Höhe von 34 mm. Aufgrund der relativ geringen Höhe, aber nicht geringen Kapazität wird es hauptsächlich in Blendlichtlampen, LED-Taschenlampen, Scheinwerfern, Laserlampen, Beleuchtungskörpern usw. verwendet.

  • 18650 Batterie

18650 Batterie ist eine Lithiumbatterie mit 18 mm Durchmesser und 65 mm Höhe. Es hat eine sehr hohe Energiedichte, erreicht fast 170 Watt / kg, so dass der Akku eine gute Kostenleistung aufweist. Es ist weit verbreitet, da es sich um eine relativ ausgereifte Lithiumbatterie mit guter Qualität aller Aspekte der Systemstabilität handelt. Es ist weit verbreitet für Situationen mit einer Akkukapazität von etwa 10 kWh, einschließlich Mobiltelefonen, Laptops und anderen kleinen Geräten.

  • 21700 Batterie

21700 Batterie ist eine Lithiumbatterie mit 21 mm Durchmesser und 70 mm Höhe. Aufgrund seiner zunehmenden Größe und Raumnutzung können sowohl die Zellenergiedichte als auch das System verbessert werden, die Volumenenergiedichte ist viel höher als bei 18650 Batterien. Es ist weit verbreitet in digitalen, Elektroautos, Unruhautos, Straßenlaternen mit Solarlithiumbatterien, LED-Leuchten, Elektrowerkzeugen usw.

  • 26650 Batterie

Die 26650-Batterie ist eine Lithiumbatterie mit 26 mm Durchmesser, 65 mm Höhe, 3,2 V Nennspannung und 3200 mAh Nennkapazität. Diese Batterie hat eine ausgezeichnete Kapazität und eine hohe Konsistenz, wurde allmählich zu einer Ersatzbatterie für 18650 und tendiert dazu, auf dem Markt für Leistungsbatterien zu marschieren.

  • 32650batterie

Die 32650-Batterie ist eine Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 32 mm und einer Höhe von 65 mm. Diese Batterie hat eine starke kontinuierliche Entladekapazität und eignet sich daher für elektrisches Spielzeug, Notstromversorgung, USV-Batterie, Windkraftanlage sowie ergänzende Wind- und Photovoltaik-Stromerzeugung.

3) Markt für zylindrische Lithium-Ionen-Batterien

Der technische Fortschritt der zylindrischen Lithium-Ionen-Batterie beruht hauptsächlich auf der Innovationsforschung und dem Anwendungsfortschritt der wichtigsten Batteriematerialien. Verbessern Sie durch die Entwicklung neuer Materialien die Batterieleistung, -qualität und -sicherheit weiter, senken Sie jedoch die Kosten. Um die Anforderungen der nachgeschalteten Anwendung zur Verbesserung der batteriespezifischen Energie zu erfüllen, wird zum einen das Material mit hoher spezifischer Kapazität verwendet; Erhöhen Sie andererseits die Ladespannung und verwenden Sie Hochspannungsmaterial.

Die zylindrische Lithium-Ionen-Batterie entwickelt sich von 14500 bis 21700 Tesla-Batterien. Optimieren Sie kürzlich das bestehende System der Lithium-Ionen-Batterie-Technologie, um die Anforderungen der Entwicklung neuer Energie-Automobile zu erfüllen, konzentrieren Sie sich auf die Entwicklung eines neuen Typs von Lithium-Ionen-Batterie, verbessern Sie die Lebensdauer, Sicherheit, Konsistenz und Schlüsseltechnologien und Synchronisierung der Entwicklung neuer Systeme für zukunftsweisende Forschungsarbeiten zu Akkus.

Für die mittel- und langfristige Entwicklung einer zylindrischen Lithium-Ionen-Batterie, während die neue Lithium-Ionen-Batterie kontinuierlich optimiert und verbessert wird, konzentrieren Sie sich weiterhin auf die Forschung und Entwicklung einer neuen System-Batterie, die die spezifische Energie erheblich verbessern und die Kosten senken kann. und realisieren Sie den Nutzen und die großtechnische Anwendung der neuen Systembatterie.

4) Prismatische Zelle gegen Zylinder

  1. Batterieform: Die quadratische Größe kann beliebig gestaltet werden, während die zylindrische Batterie nicht verglichen werden kann.

  2. Multiplikatorcharakteristik: Die Prozessbeschränkung beim Schweißen von mehrpoligen Blei für zylindrische Batterien ist geringfügig schlechter als die für quadratische mehrpolige Blei-Batterien.

  3. Entladeplattform: Nimmt eine Lithiumbatterie mit denselben Anoden- und Kathodenmaterialien und demselben Elektrolyten an. Theoretisch sollte die Entladeplattform konsistent sein, aber die Entladeplattform der quadratischen Lithiumbatterie ist etwas höher.

  4. Produktqualität: Der Herstellungsprozess der zylindrischen Batterie ist relativ ausgereift, die Fehlerrate beim Sekundärschneiden des Polstücks ist gering und der Reifegrad und die Automatisierung des Wickelprozesses sind gut. Der Laminierungsprozess ist derzeit noch halbmanuell, was sich nachteilig auf die Batteriequalität auswirkt.

  5. Schweißen der Elektrodenleitung: Die Elektrodenleitung der zylindrischen Batterie ist leichter zu schweißen als die quadratische Lithiumbatterie. Quadratische Lithiumbatterien neigen zum virtuellen Schweißen, was sich auf die Batteriequalität auswirkt.

  6. PACK-Bildung: Die zylindrische Batterie ist einfacher zu verwenden, daher ist die PACK-Technologie einfach und weist einen guten Wärmeableitungseffekt auf. Das quadratische Lithiumbatterie-PACK sollte das Problem der Wärmeableitung lösen.

  7. Strukturelle Merkmale: Quadratische Lithiumbatterien weisen an den Rändern und Ecken eine geringe chemische Aktivität auf, und die Energiedichte der Batterie im Langzeitgebrauch kann leicht verringert werden, und ihre Lebensdauer ist kurz.

5) Beutelzellen gegen zylindrisch

  • Die Sicherheitsleistung der Beutelzelle ist gut. Die Beutelzelle ist strukturell mit einer Aluminium-Kunststofffolie verpackt. Im Sicherheitsfall platzt eine Beutelzelle im Allgemeinen vor Luft und explodiert nicht wie eine Stahl- oder Aluminiumzelle. Es ist der zylindrischen Lithiumbatterie in Bezug auf die Sicherheitsleistung überlegen.

  • Beutelzelle hat relativ geringes Gewicht. Das Gewicht der Beutelzelle ist 40% leichter als das einer Stahlschalen-Lithiumbatterie bei gleicher Kapazität und 20% leichter als das einer zylindrischen Aluminiumschalen-Lithiumbatterie. Der Innenwiderstand der Beutelzelle ist kleiner als der der Lithiumbatterie, was den Eigenverbrauch der Batterie erheblich reduzieren kann.

  • Die Beutelzelle hat eine gute Zyklusleistung und eine längere Lebensdauer. Die 100-Takt-Dämpfung der Beutelzelle ist 4 bis 7% geringer als die der zylindrischen Aluminiumbatterie.

  • Es hat ein flexibles Batteriedesign, eine variable Form und eine geringe Dicke. Es kann nach Kundenwunsch angepasst und neue Batteriemodelle entwickelt werden, zylindrische Lithiumbatterien jedoch nicht.

  • Im Vergleich zu zylindrischen Lithiumbatterien weist die Beutelzelle eine schlechte Konsistenz, hohe Kosten und eine leichte Leckage auf. Hohe Kosten können durch Produktion in großem Maßstab gelöst werden, während Leckagen durch Verbesserung der Qualität von Aluminiumkunststofffolien behoben werden können.

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