1. ¿Qué es unbatería de litio cilíndrica?

1).Definición de batería cilíndrica

Las baterías cilíndricas de litio se dividen en diferentes sistemas de fosfato de hierro y litio, óxido de cobalto y litio, manganato de litio, híbrido de cobalto-manganeso y materiales ternarios.La carcasa exterior se divide en dos tipos: carcasa de acero y polímero.Diferentes sistemas de materiales tienen diferentes ventajas.En la actualidad, los cilindros son principalmente baterías cilíndricas de fosfato de hierro y litio con carcasa de acero, que se caracterizan por su alta capacidad, alto voltaje de salida, buen rendimiento del ciclo de carga y descarga, voltaje de salida estable, gran descarga de corriente, rendimiento electroquímico estable y uso seguro, Amplio rango de temperatura de funcionamiento y respetuoso con el medio ambiente, es ampliamente utilizado en lámparas solares, lámparas de césped, energía de respaldo, herramientas eléctricas, modelos de juguete.

2).Estructura de batería cilíndrica.

La estructura de una batería cilíndrica típica incluye: carcasa, tapa, electrodo positivo, electrodo negativo, separador, electrolito, elemento PTC, junta, válvula de seguridad, etc. Generalmente, la caja de la batería es el electrodo negativo de la batería, la tapa es el electrodo positivo de la batería, y la caja de la batería está hecha de placa de acero niquelado.

3).Las ventajas de las baterías de litio cilíndricas

En comparación con los paquetes blandos y las baterías de litio cuadradas, las baterías de litio cilíndricas tienen el mayor tiempo de desarrollo, mayor estandarización, tecnología más madura, alto rendimiento y bajo costo.

· Tecnología de producción madura, bajo costo de PACK, alto rendimiento de producto de batería y buen rendimiento de disipación de calor
· Las baterías cilíndricas han formado una serie de especificaciones y modelos estándar unificados internacionalmente con tecnología madura y adecuados para la producción en masa continua.
· El cilindro tiene una gran superficie específica y un buen efecto de disipación de calor.
· Las baterías cilíndricas son generalmente baterías selladas y no presentan problemas de mantenimiento durante su uso.
· La carcasa de la batería tiene un alto voltaje de resistencia, y no habrá fenómenos como la expansión de la batería de empaque cuadrado y flexible durante el uso.

4).Material del cátodo de la batería cilíndrica

En la actualidad, los principales materiales comerciales de cátodo de batería cilíndrica incluyen principalmente óxido de cobalto de litio (LiCoO2), óxido de manganeso de litio (LiMn2O4), ternario (NMC), fosfato de hierro y litio (LiFePO4), etc. Las baterías con diferentes sistemas de materiales tienen diferentes características. son como sigue:

5）.Material del ánodo para batería cilíndrica.

Los materiales de ánodo de batería cilíndrica se dividen aproximadamente en seis tipos: materiales de ánodo de carbono, materiales de ánodo de aleación, materiales de ánodo a base de estaño, materiales de ánodo de nitruro de metal de transición que contienen litio, materiales de nivel nano y materiales de nano ánodo.

· Materiales de ánodo de material de carbono a nanoescala: Los materiales de ánodo que se han utilizado actualmente en las baterías de iones de litio son básicamente materiales de carbono, como grafito artificial, grafito natural, microesferas de carbono en mesofase, coque de petróleo, fibra de carbono, resina de carbono pirolítica, etc.
· Materiales de ánodos de aleación: incluidas las aleaciones con base de estaño, aleaciones con base de silicio, aleaciones con base de germanio, aleaciones con base de aluminio, aleaciones con base de antimonio, aleaciones con base de magnesio y otras aleaciones.Actualmente no hay productos comerciales.
· Materiales anódicos a base de estaño: los materiales anódicos a base de estaño se pueden dividir en óxidos de estaño y óxidos compuestos a base de estaño.El óxido se refiere al óxido de estaño metálico en varios estados de valencia.Actualmente no hay productos comerciales.
· No hay productos comerciales para materiales de ánodo de nitruro de metal de transición que contengan litio.
· Materiales a nanoescala: nanotubos de carbono, materiales de nanoaleaciones.
· Material de nano ánodo: material de nano óxido

2. Celdas de batería de litio cilíndricas

1）.Marca de baterías cilíndricas de iones de litio

Las baterías de litio cilíndricas son más populares entre las empresas de baterías de litio en Japón y Corea del Sur.También hay empresas a gran escala en China que producen baterías de litio cilíndricas.La primera batería de litio cilíndrica fue inventada en 1992 por Sony Corporation de Japón.

Marcas conocidas de baterías cilíndricas de iones de litio: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen, etc.

2）.Tipos de baterías cilíndricas de iones de litio

Las baterías cilíndricas de iones de litio suelen estar representadas por cinco dígitos.Contando desde la izquierda, los dígitos primero y segundo se refieren al diámetro de la batería, los dígitos tercero y cuarto se refieren a la altura de la batería y el quinto dígito indica el círculo.Existen muchos tipos de baterías cilíndricas de litio, las más comunes son la 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650, etc.

①10440 batería

La batería 10440 es una batería de litio con un diámetro de 10 mm y una altura de 44 mm.Es del mismo tamaño que lo que a menudo llamamos el “No.7 batería”.La capacidad de la batería es generalmente pequeña, solo unos pocos cientos de mAh.Se utiliza principalmente en mini productos electrónicos.Como linternas, mini altavoces, altavoces, etc.

②14500 batería

La batería 14500 es una batería de litio con un diámetro de 14 mm y una altura de 50 mm.Esta batería es generalmente de 3,7 V o 3,2 V.La capacidad nominal es relativamente pequeña, un poco más grande que la batería 10440.Por lo general, es de 1600 mAh, con un rendimiento de descarga superior y el campo de aplicación más importante. Principalmente productos electrónicos de consumo, como audio inalámbrico, juguetes eléctricos, cámaras digitales, etc.

③16340 batería

La batería 16340 es una batería de litio con un diámetro de 16 mm y una altura de 34 mm.Esta batería se usa en linternas de luz fuerte, linternas LED, faros, luces láser, accesorios de iluminación, etc. A menudo aparecen.

④18650 batería

La batería 18650 es una batería de litio con un diámetro de 18 mm y una altura de 65 mm.Su mayor característica es que tiene una densidad energética muy alta, llegando casi a los 170 Wh/kg.Por lo tanto, esta batería es una batería relativamente rentable.Por lo general, la mayoría de las baterías que veo son de este tipo, porque son baterías de litio relativamente maduras, con buena calidad de sistema y estabilidad en todos los aspectos, y son muy utilizadas en aplicaciones con capacidades de batería de alrededor de 10 kWh, como en dispositivos móviles. teléfonos, portátiles y otros pequeños electrodomésticos.

⑤ 21700 batería

La batería 21700 es una batería de litio con un diámetro de 21 mm y una altura de 70 mm.Debido a su mayor volumen y utilización del espacio, la densidad de energía de la celda de la batería y el sistema se puede mejorar, y su densidad de energía volumétrica es mucho más alta que las baterías de tipo 18650 se usan ampliamente en vehículos digitales, eléctricos, vehículos de equilibrio, litio de energía solar farolas de batería, luces LED, herramientas eléctricas, etc.

⑥ 26650 batería

La batería 26650 es una batería de litio con un diámetro de 26 mm y una altura de 65 mm.Tiene un voltaje nominal de 3.2V y una capacidad nominal de 3200mAh.Esta batería tiene una excelente capacidad y alta consistencia y poco a poco se ha convertido en una tendencia para reemplazar la batería 18650.Muchos productos en baterías de alimentación favorecerán gradualmente esto.

⑦ batería 32650

La batería 32650 es una batería de litio con un diámetro de 32 mm y una altura de 65 mm.Esta batería tiene una fuerte capacidad de descarga continua, por lo que es más adecuada para juguetes eléctricos, fuentes de alimentación de respaldo, baterías UPS, sistemas de generación de energía eólica y sistemas híbridos de generación de energía eólica y solar.

3. el desarrollo del mercado de baterías de litio cilíndricas

El progreso tecnológico de las baterías cilíndricas de iones de litio proviene principalmente del desarrollo de investigaciones innovadoras y la aplicación de materiales clave para baterías.El desarrollo de nuevos materiales mejorará aún más el rendimiento de la batería, mejorará la calidad, reducirá los costos y mejorará la seguridad.Para cumplir con los requisitos de las aplicaciones posteriores para aumentar la energía específica de la batería, por un lado, se pueden usar materiales con alta capacidad específica y, por otro lado, se pueden usar materiales de alto voltaje aumentando el voltaje de carga.

Baterías cilíndricas de iones de litio desarrolladas desde 14500 hasta baterías Tesla 21700.En el desarrollo a corto y mediano plazo, mientras se optimiza el sistema existente de tecnología de baterías de energía de iones de litio para satisfacer las necesidades de desarrollo a gran escala de vehículos de nueva energía, para desarrollar nuevas baterías de energía de iones de litio Centrarse en mejorar tecnologías clave como seguridad, consistencia y longevidad, y para llevar a cabo simultáneamente investigación y desarrollo con visión de futuro de nuevas baterías de energía del sistema.

Para el desarrollo a mediano y largo plazo de las baterías cilíndricas de iones de litio, mientras continúa optimizando y actualizando las nuevas baterías de energía de iones de litio, concéntrese en la investigación y el desarrollo de nuevas baterías de energía del sistema, que aumentan significativamente la energía específica y reducen los costos, por lo que como para realizar las baterías de energía prácticas y a gran escala de la nueva aplicación del sistema.

4. la comparación de la batería de litio cilíndrica y la batería de litio cuadrada

1）.Forma de la batería: el tamaño cuadrado se puede diseñar arbitrariamente, pero la batería cilíndrica no se puede comparar.

2）.Características de tasa: la limitación del proceso de la oreja multiterminal de soldadura de batería cilíndrica, la característica de tasa es ligeramente peor que la de la batería cuadrada multiterminal.

3）.Plataforma de descarga: la batería de litio adopta los mismos materiales de electrodo positivo y negativo y electrolito.En teoría, la plataforma de descarga debería ser la misma, pero la plataforma de descarga en la batería de litio cuadrada es un poco más alta.

4）.Calidad del producto: el proceso de fabricación de la batería cilíndrica es relativamente maduro, la pieza polar tiene una baja probabilidad de defectos de corte secundario y la madurez y la automatización del proceso de bobinado son relativamente altas.El proceso de laminación sigue siendo semimanual, lo que La calidad de la batería tiene un efecto adverso.

5）.Soldadura de orejetas: las orejetas de las baterías cilíndricas son más fáciles de soldar que las baterías de litio cuadradas;Las baterías de litio cuadradas son propensas a soldaduras falsas que afectan la calidad de la batería.

6）.PACK en grupos: las baterías cilíndricas son más fáciles de usar, por lo que la tecnología PACK es simple y el efecto de disipación de calor es bueno;el problema de disipación de calor debe resolverse cuando los paquetes de baterías de litio cuadrados.

7）.Características estructurales: la actividad química en las esquinas de la batería de litio cuadrada es baja, la densidad de energía de la batería se atenúa fácilmente después de un uso prolongado y la vida útil de la batería es corta.

5. Comparación de batería de litio cilíndrica ybatería de litio de paquete suave

1）.El rendimiento de seguridad de la batería de paquete blando es mejor.La batería de paquete blando está empaquetada con una estructura de película de aluminio y plástico.Cuando ocurre un problema de seguridad, la batería blanda generalmente se hinchará y agrietará, en lugar de explotar como una celda de batería de carcasa de acero o aluminio.;Es mejor que la batería de litio cilíndrica en el rendimiento de seguridad.

2）.El peso de la batería de paquete blando es relativamente ligero, el peso de la batería de paquete blando es un 40 % más ligero que la batería de litio con carcasa de acero de la misma capacidad y un 20 % más ligero que la batería de litio con carcasa de aluminio cilíndrica;la resistencia interna de la batería del paquete blando es más pequeña que la de la batería de litio, lo que puede reducir en gran medida el autoconsumo de la batería;

3）.El rendimiento del ciclo de la batería de paquete blando es bueno, la vida útil del ciclo de la batería de paquete blando es más larga y la atenuación de 100 ciclos es de 4% a 7% menor que la de la batería de carcasa cilíndrica de aluminio;

4）.El diseño de la batería de paquete blando es más flexible, la forma se puede cambiar a cualquier forma y puede ser más delgada.Se puede personalizar según las necesidades del cliente y desarrollar nuevos modelos de celdas de batería.La batería de litio cilíndrica no tiene esta condición.

5）.En comparación con la batería de litio cilíndrica, las desventajas de la batería de paquete blando son la mala consistencia, el costo más alto y la fuga de líquido.El alto costo se puede resolver mediante la producción a gran escala, y las fugas de líquido se pueden resolver mejorando la calidad de la película plástica de aluminio.