Collezione completa di modelli cilindrici di batterie al litio, conoscenza delle batterie al litio cilindriche

 

Modello cellulare	tensione nominale (V)	Capacità nominale (mAh)	Temperatura di carica (gradi)	temperatura di scarico (gradi)	Corrente di carica (A)	Corrente di scarica (A)
ICR18650(ternario)	3.7V	2200 mAh	0~45 gradi	-40 grado ~+60 grado	2,2 A (temperatura ordinaria 1°C)	10A (temperatura ordinaria 5°C)
ICR18650(ternario)	3.7V	2500 mAh	0~45 gradi	-40 grado ~+60 grado	2,5 A (temperatura ordinaria 1°C)	25A (temperatura ordinaria 10°C)
ICR18650(ternario)	3.7V	3000mAh	0~45 gradi	-40 grado ~+60 grado	3.0A(temperatura ordinaria 1°C)	15A (temperatura ordinaria 5C)
ICR21700(ternario)	3.7V	4000 mAh	0~45 gradi	-40 grado ~+60 grado	4.0A(temperatura ordinaria 1°C)	40A (temperatura ordinaria 10°C)
NCR18650B(ternario)	3.6V	3350 mAh	0~45 gradi	-20~60 gradi	1.625A	4.875A
INR18650-30Q(ternario)	3.6V	3000mAh	0~45 gradi	-20~75 gradi	0.5C	15A
IFR26650(Litio Ferro Fosfato)	3.2V	3200 mAh	-20 grado ~+45 grado	-40 grado ~+60 grado	3,2 A (temperatura ordinaria 1°C)	10A (temperatura ordinaria 3C)
IFR32700(Litio Ferro Fosfato)	3.2V	5000 mAh	-20 grado ~+45 grado	-40 grado ~+60 grado	5.0A(temperatura ordinaria 1°C)	25A (temperatura ordinaria 5C)
IFR26650 E3400 (Litio Ferro Fosfato)	3.2V	3400 mAh	0~60 gradi	-10~60 gradi	2.0V	10.2A

 

1, cos'è una batteria al litio cilindrica?

1. Definizione di batterie cilindriche

Le batterie al litio cilindriche sono suddivise in tre diversi sistemi: litio ferro fosfato, ossido di litio cobalto, ossido di litio manganese, miscela di cobalto manganese e materiali ternari. La calotta esterna è divisa in due tipologie: calotta in acciaio e polimero. Sistemi di materiali diversi presentano vantaggi diversi per le batterie. Allo stato attuale, le batterie cilindriche al litio ferro fosfato con guscio in acciaio vengono utilizzate principalmente come tipo principale di batterie. Queste batterie hanno elevata capacità, alta tensione di uscita, buone prestazioni del ciclo di carica e scarica, tensione di uscita stabile, scarica ad alta corrente, prestazioni elettrochimiche stabili, utilizzo sicuro, ampio intervallo di temperature di lavoro e rispetto dell'ambiente. Sono ampiamente utilizzati nelle lampade solari, nelle lampade da giardino, nell'energia di riserva, negli utensili elettrici e nei modellini giocattolo.

2. Struttura della batteria cilindrica

Una tipica struttura cilindrica della batteria comprende: involucro, cappuccio, elettrodo positivo, elettrodo negativo, diaframma, elettrolita, elemento PTC, guarnizione, valvola di sicurezza, ecc. L'involucro generale della batteria è l'elettrodo negativo della batteria, il cappuccio è l'elettrodo positivo della batteria. la batteria e l'involucro della batteria è realizzato in lamiera di acciaio nichelato.

3. I vantaggi delle batterie al litio cilindriche

Rispetto ai soft pack e alle batterie al litio quadrate, le batterie al litio cilindriche presentano tempi di sviluppo più lunghi, maggiore standardizzazione, processi più maturi, tassi di rendimento più elevati e costi inferiori.

·Processo di produzione maturo, basso costo del PACK, alto rendimento dei prodotti a batteria e buone prestazioni di dissipazione del calore

·La batteria cilindrica ha formato una serie di specifiche e modelli standard unificati a livello internazionale, con tecnologia matura, adatti per la produzione continua su larga scala.

·La superficie specifica di un cilindro è ampia e l'effetto di dissipazione del calore è buono.

·Le batterie cilindriche sono generalmente batterie sigillate e non presentano problemi di manutenzione durante l'uso.

·L'involucro della batteria ha un'elevata resistenza alla pressione e non si verificheranno fenomeni come l'espansione quadrata o morbida della batteria durante l'uso

4. Materiale dell'elettrodo positivo per batterie cilindriche

Attualmente, i principali materiali commerciali per elettrodi positivi per batterie cilindriche includono principalmente ossido di litio cobalto (LiCoO2), ossido di litio manganese (LiMn2O4), ternario (NMC), litio ferro fosfato (LiFePO4), ecc. Diversi sistemi di materiali hanno caratteristiche diverse per le batterie , e il confronto è il seguente:

progetto	Ossido di litio cobalto	Ternario al litio nichel cobalto manganese (LiNiCoMnO2)	Manganato di litio (LiMn2O4)	Litio Ferro Fosfato (LiFePO4)
densità del rubinetto (g/cm3)	(LiCoO2)	2.0-2.3	2.2-2.4	1.0-1.4
Area superficiale specifica (m2/g)	2.8-3.0	0.2-0.4	0.4-0.8	12-20
Capacità in grammi (mAh/g)	0.4-0.6	140-180	90-100	130-140
Piattaforma di tensione (V)	135-140	3.5	3.8	3.2
prestazione ciclistica	3.7	Maggiore o uguale a 500 ordini	Maggiore o uguale a 300 ordini	Maggiore o uguale a 2000ordine
Metallo di transizione	Maggiore o uguale a 500 ordini	povero	ricchezza	Molto ricco
Costo della materia prima	povero	alto	Basso	Basso
protezione ambientale	Molto alto	Contiene nichel e cobalto	non tossico	non tossico
Sicurezza	Contiene cobalto	preferibilmente	Bene	eccellente
applicazioni	povero	Batteria piccola/batteria di piccola potenza	Batterie di potenza, batterie a basso costo	Batteria di alimentazione/alimentatore di capacità ultra grande
vantaggio	Batterie di piccole e medie dimensioni	Prestazioni elettrochimiche stabili e buone prestazioni ciclistiche	Le risorse di manganese sono abbondanti, con prezzi bassi e buone prestazioni di sicurezza	Elevata sicurezza, protezione ambientale e lunga durata
svantaggio	"Carica e scarica stabili, processo di produzione semplice, prezzo elevato del cobalto e durata del ciclo ridotta"	Il cobalto è costoso	Bassa densità energetica e scarsa compatibilità elettrolitica	Scarse prestazioni a bassa temperatura e bassa tensione di scarica

 

5. Materiale dell'elettrodo negativo per batterie cilindriche

Esistono circa sei tipi di materiali per elettrodi negativi per batterie cilindriche: materiali per elettrodi negativi di carbonio, materiali per elettrodi negativi in ​​lega, materiali per elettrodi negativi a base di stagno, materiali per elettrodi negativi in ​​nitruro di metallo di transizione contenente litio, materiali su scala nanometrica e materiali per elettrodi negativi su scala nanometrica.

·Materiale per elettrodi negativi in ​​materiale su scala nanometrica di carbonio: attualmente, la maggior parte dei materiali per elettrodi negativi utilizzati nelle batterie agli ioni di litio sono materiali di carbonio, come grafite artificiale, grafite naturale, microsfere di carbonio mesofase, coke di petrolio, fibra di carbonio, resina di pirolisi di carbonio, ecc.

·Materiali per elettrodi negativi in ​​lega: incluse 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 sono disponibili prodotti commerciali.

·Materiali per elettrodi negativi a base di stagno: i materiali per elettrodi negativi a base di stagno possono essere suddivisi in due tipi: ossido di stagno e ossido composito a base di stagno. Gli ossidi si riferiscono agli ossidi di stagno metallico di varia valenza. Al momento non sono disponibili prodotti commerciali.

·Al momento non esistono prodotti commerciali per materiali per elettrodi negativi con nitruro di metallo di transizione contenenti litio.

·Materiali su nanoscala: nanotubi di carbonio, materiali in nanoleghe.

·Materiale dell'elettrodo nano-negativo: materiale nano-ossido.

2, celle cilindriche della batteria al litio

1. Marca di celle cilindriche della batteria agli ioni di litio

Le batterie al litio cilindriche sono popolari tra le aziende produttrici di batterie al litio in Giappone e Corea del Sud, e ci sono anche numerose aziende in Cina che producono batterie al litio cilindriche. La prima batteria al litio cilindrica è stata inventata dalla società giapponese SONY nel 1992.

Famoso marchio di batterie cilindriche agli ioni di litio: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, Wanxiang A123, Bike, Lishen, ecc.

2. Tipi di batterie cilindriche agli ioni di litio

Le celle cilindriche agli ioni di litio sono generalmente rappresentate da cinque cifre. Partendo 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 rappresenta un cerchio. Esistono molti modelli di batterie al litio cilindriche, tra cui 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650, ecc.

① Batteria 10440

La batteria 10440 è un tipo di batteria al litio con un diametro di 10 mm e un'altezza di 44 mm. Ha le stesse dimensioni della cosiddetta "batteria n. 7" e la sua capacità è generalmente molto ridotta, solo poche centinaia di mAh. Viene utilizzato principalmente nei mini prodotti elettronici. Ad esempio, torce elettriche, mini altoparlanti, amplificatori, ecc.

② Batteria 14500

La batteria 14500 è un tipo di batteria al litio con un diametro di 14 mm e un'altezza di 50 mm. Questo tipo di batteria è generalmente da 3,7 V o 3,2 V, con una capacità nominale relativamente piccola, leggermente più grande della batteria 10440, solitamente 1600 mAh. Ha eccellenti prestazioni di scarica e viene utilizzato principalmente nell'elettronica di consumo, come audio wireless, giocattoli elettrici, fotocamere digitali, ecc.

③ Batteria 16340

La batteria 16340 è un tipo di batteria al litio con un diametro di 16 mm e un'altezza di 34 mm. A causa della sua altezza ridotta e della capacità relativamente ridotta, viene spesso utilizzato in torce ad alta luminosità, torce a LED, fari, luci laser, apparecchi di illuminazione e altre applicazioni.

④ Batteria 18650

La batteria 18650 è un tipo di batteria al litio con un diametro di 18 mm e un'altezza di 65 mm. La sua caratteristica più importante è che ha una densità energetica molto elevata, che sfiora i 170 wattora/kg. Pertanto, questo tipo di batteria è una batteria economica. Vediamo spesso questo tipo di batteria perché è una batteria al litio relativamente matura con una buona stabilità della qualità del sistema sotto tutti gli aspetti. È ampiamente utilizzato in scenari con capacità della batteria di circa 10 kilowattora, come su piccoli elettrodomestici come telefoni cellulari e laptop.

⑤ 21700 batterie

La batteria 21700 è un tipo di batteria al litio con un diametro di 21 mm e un'altezza di 70 mm. Grazie al suo volume maggiore, l’efficienza nell’utilizzo dello spazio aumenta e la densità energetica delle celle e dei sistemi della batteria può essere migliorata. La sua densità di energia volumetrica è molto superiore a quella della batteria 18650 ed è ampiamente utilizzata nei veicoli elettrici digitali, nelle auto bilanciate, nei lampioni stradali con batterie al litio alimentate a energia solare, nelle luci a LED, negli utensili elettrici, ecc.

⑥ Batteria 26650

La batteria 26650 è un tipo di batteria al litio con un diametro di 26 mm e un'altezza di 65 mm, con una tensione nominale di 3,2 V e una capacità nominale di 3200 mAh. Questo tipo di batteria ha una capacità eccellente e un'elevata consistenza ed è gradualmente diventata una tendenza a sostituire le batterie 18650. Anche molti prodotti nel campo delle batterie di alimentazione lo favoriranno gradualmente.

⑦ Batteria 32650

La batteria 32650 è un tipo di batteria al litio con un diametro di 32 mm e un'altezza di 65 mm. Questo tipo di batteria ha una forte capacità di scarica continua, che la rende adatta per giocattoli elettrici, fonti di alimentazione di riserva, batterie UPS, sistemi di generazione di energia eolica e sistemi di generazione di energia complementare solare eolica.

3, Sviluppo del mercato delle batterie al litio cilindriche

Il progresso tecnologico delle batterie cilindriche agli ioni di litio deriva principalmente dalla ricerca innovativa e dal progresso applicativo dei materiali chiave delle batterie. Attraverso lo sviluppo di nuovi materiali, le prestazioni delle batterie vengono ulteriormente migliorate, la qualità viene migliorata, i costi vengono ridotti e la sicurezza aumentata. Per soddisfare i requisiti delle applicazioni a valle per migliorare l'energia specifica delle batterie, da un lato è possibile utilizzare materiali ad alta capacità specifica e, dall'altro, è possibile utilizzare materiali ad alta tensione aumentando la tensione di carica.

La batteria cilindrica agli ioni di litio si è evoluta da 14500 a Tesla 21700. Nel breve e medio termine, ottimizzando la tecnologia esistente delle batterie agli ioni di litio per soddisfare le esigenze di sviluppo su larga scala di veicoli a nuova energia, l'attenzione si concentrerà sullo sviluppo nuove batterie di alimentazione agli ioni di litio, migliorandone la sicurezza, la consistenza e la durata e svolgendo attività di ricerca e sviluppo lungimiranti di nuove batterie di alimentazione del sistema.

Al fine di raggiungere lo sviluppo a medio e lungo termine delle batterie cilindriche agli ioni di litio, ottimizzando e migliorando continuamente le nuove batterie di alimentazione agli ioni di litio, ci concentreremo sulla ricerca e sullo sviluppo di nuove batterie di alimentazione del sistema, migliorando significativamente l'energia specifica, in modo significativo riducendo i costi e ottenendo un'applicazione pratica e su larga scala di nuove batterie di alimentazione del sistema.

4, Confronto tra batterie al litio cilindriche e batterie al litio quadrate

1. Forma della batteria: la dimensione del quadrato può essere progettata arbitrariamente, mentre le batterie cilindriche non possono essere confrontate.

2. Caratteristiche di moltiplicazione: a causa delle limitazioni del processo di saldatura delle orecchie multipolari nelle batterie cilindriche, le caratteristiche di moltiplicazione sono leggermente peggiori di quelle delle batterie con orecchie multipolari quadrate.

3. Piattaforma di scarica: una batteria al litio che utilizza gli stessi materiali degli elettrodi positivi e negativi e l'elettrolita dovrebbe teoricamente avere una piattaforma di scarica coerente, ma la piattaforma di scarica all'interno di una batteria al litio quadrata è leggermente più alta.

4. Qualità del prodotto: il processo di produzione delle batterie cilindriche è relativamente maturo e la probabilità di difetti di taglio secondari nell'elettrodo è bassa. Inoltre, il livello di maturità e di automazione del processo di avvolgimento è relativamente elevato. Attualmente il processo di laminazione è ancora semi manuale, il che ha un impatto negativo sulla qualità della batteria.

5. Saldatura dell'orecchio polare: l'orecchio polare delle batterie cilindriche è più facile da saldare rispetto a quello delle batterie al litio quadrate; Le batterie al litio quadrate sono soggette a false saldature, che influiscono sulla qualità della batteria.

6. Raggruppamento PACK: le batterie cilindriche hanno una caratteristica più user-friendly, quindi la tecnologia PACK è semplice e ha un buon effetto di dissipazione del calore; Quando si imballano batterie al litio quadrate, è necessario risolvere il problema della dissipazione del calore.

7. Caratteristiche strutturali: l'attività chimica agli angoli della batteria al litio quadrata è scarsa e la densità energetica della batteria tende a decadere dopo un uso a lungo termine, con conseguente breve durata della batteria.

5, Confronto tra batterie al litio cilindriche e batterie al litio soft pack

1. Le batterie soft pack hanno buone prestazioni di sicurezza. La struttura delle batterie soft pack è imballata con una pellicola di alluminio-plastica. Quando si verificano problemi di sicurezza, le batterie soft pack generalmente scoppiano e si rompono, a differenza delle celle a guscio in acciaio o alluminio che possono esplodere; In termini di prestazioni di sicurezza, è superiore alle batterie al litio cilindriche.

2. Le batterie soft pack sono relativamente leggere, con un peso più leggero del 40% rispetto alle batterie al litio con guscio in acciaio della stessa capacità e del 20% più leggere delle batterie al litio con guscio in alluminio cilindrico; Bassa resistenza interna, la resistenza interna delle batterie soft pack è inferiore a quella delle batterie al litio, il che può ridurre notevolmente l'autoconsumo della batteria;

3. Le batterie soft pack hanno buone prestazioni di ciclo, con una durata di ciclo più lunga. L'attenuazione dopo 100 cicli è dal 4% al 7% inferiore a quella delle batterie con guscio cilindrico in alluminio;

4. Il design della batteria soft pack è relativamente flessibile, con una forma variabile che può essere più sottile. Può essere personalizzato in base alle esigenze del cliente e possono essere sviluppati nuovi modelli di celle batteria. Tuttavia, le batterie al litio cilindriche non soddisfano questa condizione.

Gli svantaggi delle batterie soft pack rispetto alle batterie al litio cilindriche sono la scarsa consistenza, i costi elevati e la facile perdita. I costi elevati possono essere risolti attraverso la produzione su larga scala, mentre le perdite possono essere risolte migliorando la qualità della pellicola di alluminio-plastica.