1. Was ist einZylindrische Lithiumbatterie?

1).Definition von zylindrischer Batterie

Zylindrische Lithiumbatterien werden in verschiedene Systeme aus Lithiumeisenphosphat, Lithiumkobaltoxid, Lithiummanganat, Kobalt-Mangan-Hybrid und ternären Materialien unterteilt.Die Außenhülle ist in zwei Typen unterteilt: Stahlhülle und Polymer.Unterschiedliche Materialsysteme haben unterschiedliche Vorteile.Derzeit handelt es sich bei den Zylindern hauptsächlich um zylindrische Lithium-Eisenphosphat-Batterien mit Stahlhülle, die sich durch hohe Kapazität, hohe Ausgangsspannung, gute Lade- und Entladezyklusleistung, stabile Ausgangsspannung, große Stromentladung, stabile elektrochemische Leistung und sichere Verwendung auszeichnen. Breiter Betriebstemperaturbereich und umweltfreundlich, es wird häufig in Solarlampen, Rasenlampen, Notstrom, Elektrowerkzeugen und Spielzeugmodellen verwendet.

2).Zylindrische Batteriestruktur

Die Struktur einer typischen zylindrischen Batterie umfasst: Gehäuse, Kappe, positive Elektrode, negative Elektrode, Separator, Elektrolyt, PTC-Element, Dichtung, Sicherheitsventil usw. Im Allgemeinen ist das Batteriegehäuse die negative Elektrode der Batterie, die Kappe ist die positive Elektrode der Batterie, und das Batteriegehäuse besteht aus vernickeltem Stahlblech.

3).Die Vorteile zylindrischer Lithiumbatterien

Im Vergleich zu Softpacks und quadratischen Lithiumbatterien haben zylindrische Lithiumbatterien die längste Entwicklungszeit, höhere Standardisierung, ausgereiftere Technologie, hohe Ausbeute und niedrige Kosten.

· Ausgereifte Produktionstechnologie, niedrige PACK-Kosten, hohe Batterieproduktausbeute und gute Wärmeableitungsleistung
· Zylindrische Batterien haben eine Reihe von international einheitlichen Standardspezifikationen und Modellen mit ausgereifter Technologie gebildet und sind für die kontinuierliche Massenproduktion geeignet.
· Der Zylinder hat eine große spezifische Oberfläche und eine gute Wärmeableitungswirkung.
· Zylindrische Batterien sind im Allgemeinen versiegelte Batterien, und es gibt keine Wartungsprobleme während des Gebrauchs.
· Das Batteriegehäuse hat eine hohe Spannungsfestigkeit, und es treten während des Gebrauchs keine Phänomene wie eine quadratische, flexible Verpackungsbatterieausdehnung auf.

4).Zylindrisches Batteriekathodenmaterial

Gegenwärtig umfassen die handelsüblichen zylindrischen Batteriekathodenmaterialien hauptsächlich Lithiumkobaltoxid (LiCoO2), Lithiummanganoxid (LiMn2O4), ternäres (NMC), Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) usw. Die Batterien mit unterschiedlichen Materialsystemen haben unterschiedliche Die Eigenschaften sind wie folgt:

5）.Anodenmaterial für zylindrische Batterien

Anodenmaterialien für zylindrische Batterien werden grob in sechs Typen unterteilt: Anodenmaterialien aus Kohlenstoff, Anodenmaterialien aus Legierungen, Anodenmaterialien auf Zinnbasis, Anodenmaterialien aus Lithium enthaltendem Übergangsmetallnitrid, Materialien auf Nanoebene und Nanoanodenmaterialien.

· Anodenmaterialien aus Kohlenstoffmaterial im Nanomaßstab: Die Anodenmaterialien, die tatsächlich in Lithium-Ionen-Batterien verwendet wurden, sind im Wesentlichen Kohlenstoffmaterialien, wie künstliches Graphit, natürliches Graphit, Mesophasen-Kohlenstoffmikrokugeln, Petrolkoks, Kohlefaser, pyrolytische Harzkohle usw. .
· Legierungsanodenmaterialien: einschließlich 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.
· Anodenmaterialien auf Zinnbasis: Anodenmaterialien auf Zinnbasis können in Zinnoxide und zusammengesetzte Oxide auf Zinnbasis unterteilt werden.Oxid bezieht sich auf das Oxid von Zinnmetall in verschiedenen Wertigkeitszuständen.Derzeit gibt es keine kommerziellen Produkte.
· Es gibt keine kommerziellen Produkte für lithiumhaltige Übergangsmetallnitrid-Anodenmaterialien.
· Materialien im Nanomaßstab: Kohlenstoffnanoröhren, Materialien aus Nanolegierungen.
· Nanoanodenmaterial: Nanooxidmaterial

2. Zylindrische Lithiumbatteriezellen

1）.Marke von zylindrischen Lithium-Ionen-Batterien

Zylindrische Lithiumbatterien sind bei Lithiumbatterieunternehmen in Japan und Südkorea beliebter.Auch in China gibt es Großunternehmen, die zylindrische Lithiumbatterien herstellen.Die früheste zylindrische Lithiumbatterie wurde 1992 von der Sony Corporation of Japan erfunden.

Bekannte zylindrische Lithium-Ionen-Akkumarken: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen usw.

2）.Arten von zylindrischen Lithium-Ionen-Batterien

Zylindrische Lithium-Ionen-Batterien werden normalerweise durch fünf Ziffern dargestellt.Von links gezählt beziehen sich die erste und zweite Ziffer auf den Durchmesser der Batterie, die dritte und vierte Ziffer auf die Höhe der Batterie und die fünfte Ziffer auf den Kreis.Es gibt viele Arten von zylindrischen Lithiumbatterien, die gebräuchlicheren sind 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650 usw.

①10440 Batterie

Die Batterie 10440 ist eine Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Höhe von 44 mm.Es hat die gleiche Größe wie das, was wir oft als „Nr.7 Batterie“.Die Akkukapazität ist im Allgemeinen klein, nur wenige hundert mAh.Es wird hauptsächlich in Mini-Elektronikprodukten verwendet.Wie Taschenlampen, Minilautsprecher, Lautsprecher usw.

②14500 Batterie

Die Batterie 14500 ist eine Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 14 mm und einer Höhe von 50 mm.Diese Batterie hat im Allgemeinen 3,7 V oder 3,2 V.Die Nennkapazität ist relativ klein, etwas größer als die 10440-Batterie.Es ist im Allgemeinen 1600 mAh, mit überlegener Entladeleistung und dem meisten Anwendungsbereich. Hauptsächlich Unterhaltungselektronik, wie drahtloses Audio, elektrisches Spielzeug, Digitalkameras usw.

③16340 Batterie

Die Batterie 16340 ist eine Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 16 mm und einer Höhe von 34 mm.Diese Batterie wird häufig in Taschenlampen mit starkem Licht, LED-Taschenlampen, Scheinwerfern, Laserlichtern, Beleuchtungskörpern usw. verwendet.

④18650 Batterie

Die 18650-Batterie ist eine Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 18 mm und einer Höhe von 65 mm.Sein größtes Merkmal ist, dass es eine sehr hohe Energiedichte hat, die fast 170 Wh/kg erreicht.Daher ist diese Batterie eine relativ kostengünstige Batterie.Wir sehen normalerweise die meisten Batterien, die ich sehe, sind diese Art von Batterien, da es sich um relativ ausgereifte Lithiumbatterien mit guter Systemqualität und Stabilität in allen Aspekten handelt, die in Anwendungen mit Batteriekapazitäten von etwa 10 kWh weit verbreitet sind, z. B. in Mobiltelefonen Telefone, Laptops und andere Kleingeräte.

⑤ 21700-Akku

Die Batterie 21700 ist eine Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 21 mm und einer Höhe von 70 mm.Aufgrund des erhöhten Volumens und der Raumausnutzung kann die Energiedichte der Batteriezelle und des Systems verbessert werden, und ihre volumetrische Energiedichte ist viel höher als die von Batterien des Typs 18650, die in digitalen Elektrofahrzeugen, Ausgleichsfahrzeugen und Solarenergie-Lithium weit verbreitet sind Batteriestraßenlaternen, LED-Leuchten, Elektrowerkzeuge usw.

⑥ 26650 Akku

Die Batterie 26650 ist eine Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 26 mm und einer Höhe von 65 mm.Es hat eine Nennspannung von 3,2 V und eine Nennkapazität von 3200 mAh.Dieser Akku hat eine hervorragende Kapazität und hohe Konsistenz und ist allmählich zu einem Trend geworden, den 18650-Akku zu ersetzen.Viele Produkte in Power-Batterien werden dies nach und nach begünstigen.

⑦ 32650 Akku

Die Batterie 32650 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 besser für elektrisches Spielzeug, Notstromversorgungen, USV-Batterien, Windkraftanlagen und Wind- und Solar-Hybrid-Energieanlagen.

3. die Entwicklung des Marktes für zylindrische Lithiumbatterien

Der technologische Fortschritt zylindrischer Lithium-Ionen-Batterien resultiert hauptsächlich aus der Entwicklung innovativer Forschung und Anwendung von Schlüsselbatteriematerialien.Die Entwicklung neuer Materialien wird die Batterieleistung weiter verbessern, die Qualität verbessern, die Kosten senken und die Sicherheit verbessern.Um den Anforderungen nachgelagerter Anwendungen zur Erhöhung der batteriespezifischen Energie gerecht zu werden, können einerseits Materialien mit hoher spezifischer Kapazität und andererseits durch Erhöhung der Ladespannung Hochvoltmaterialien verwendet werden.

Zylindrische Lithium-Ionen-Batterien, die von 14500 bis zu Tesla 21700-Batterien entwickelt wurden.In der kurz- und mittelfristigen Entwicklung, während das bestehende System der Lithium-Ionen-Batterietechnologie optimiert wird, um die groß angelegten Entwicklungsanforderungen von Fahrzeugen mit neuer Energie zu erfüllen, um neue Lithium-Ionen-Batterien zu entwickeln, um sich auf die Verbesserung von Schlüsseltechnologien zu konzentrieren, wie z Sicherheit, Beständigkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten und gleichzeitig zukunftsweisende Forschung und Entwicklung neuer System Power Batterien zu betreiben.

Für die mittel- bis langfristige Entwicklung von zylindrischen Lithium-Ionen-Batterien, während die Optimierung und Aufrüstung neuer Lithium-Ionen-Power-Batterien fortgesetzt wird, konzentrieren Sie sich auf die Forschung und Entwicklung neuer System-Power-Batterien, die die spezifische Energie erheblich erhöhen und die Kosten senken um die praktischen und groß angelegten Power-Batterien der neuen Systemanwendung zu realisieren.

4. der Vergleich der zylindrischen Lithiumbatterie und der quadratischen Lithiumbatterie

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

2）.Rateneigenschaften: Die Prozessbeschränkung des zylindrischen Batterieschweißens mit mehreren Anschlüssen, die Ratencharakteristik ist etwas schlechter als die der quadratischen Batterie mit mehreren Anschlüssen.

3).Entladungsplattform: Die Lithiumbatterie verwendet die gleichen positiven und negativen Elektrodenmaterialien und Elektrolyte.Theoretisch sollte die Entladungsplattform gleich sein, aber die Entladungsplattform in der quadratischen Lithiumbatterie ist etwas höher.

4）.Produktqualität: Der Herstellungsprozess der zylindrischen Batterie ist relativ ausgereift, der Polschuh hat eine geringe Wahrscheinlichkeit von sekundären Schlitzfehlern und der Reifegrad und die Automatisierung des Wickelprozesses sind relativ hoch.Der Laminierungsprozess ist immer noch semi-manuell, was sich negativ auf die Batteriequalität auswirkt.

5）.Kabelschuhschweißen: Zylindrische Batteriekabelschuhe sind einfacher zu schweißen als quadratische Lithiumbatterien;Quadratische Lithiumbatterien sind anfällig für falsches Schweißen, was die Batteriequalität beeinträchtigt.

6）.PACK in Gruppen: Zylindrische Batterien sind einfacher zu verwenden, daher ist die PACK-Technologie einfach und der Wärmeableitungseffekt ist gut;Das Wärmeableitungsproblem sollte gelöst werden, wenn die quadratischen Lithium-Batteriepacks.

7）.Strukturelle Merkmale: Die chemische Aktivität an den Ecken der quadratischen Lithiumbatterie ist schlecht, die Energiedichte der Batterie lässt nach längerem Gebrauch leicht nach und die Batterielebensdauer ist kurz.

5. Vergleich von zylindrischen Lithiumbatterien undSoftpack-Lithiumbatterie

1）.Die Sicherheitsleistung des Softpack-Akkus ist besser.Die Soft-Pack-Batterie ist mit einer Aluminium-Kunststoff-Folie in der Struktur verpackt.Wenn ein Sicherheitsproblem auftritt, quillt die Softpack-Batterie im Allgemeinen auf und reißt, anstatt wie eine Batteriezelle mit Stahlhülle oder Aluminiumhülle zu explodieren.;Es ist besser als zylindrische Lithiumbatterien in der Sicherheitsleistung.

2）.Das Gewicht der Softpack-Batterie ist relativ gering, das Gewicht der Softpack-Batterie ist 40 % leichter als die Stahlhüllen-Lithiumbatterie gleicher Kapazität und 20 % leichter als die zylindrische Aluminiumhüllen-Lithiumbatterie;der Innenwiderstand der Softpack-Batterie ist kleiner als der der Lithiumbatterie, wodurch der Eigenverbrauch der Batterie stark reduziert werden kann;

3).Die Zyklusleistung der Softpack-Batterie ist gut, die Zykluslebensdauer der Softpack-Batterie ist länger und die Dämpfung von 100 Zyklen ist 4 % bis 7 % geringer als die der zylindrischen Batterie mit Aluminiumgehäuse;

4）.Das Design der Softpack-Batterie ist flexibler, die Form kann in jede beliebige Form geändert werden und sie kann dünner sein.Es kann nach Kundenwunsch angepasst werden und neue Batteriezellenmodelle entwickeln.Die zylindrische Lithiumbatterie weist diesen Zustand nicht auf.

5）.Verglichen mit der zylindrischen Lithiumbatterie sind die Nachteile der Softpack-Batterie eine schlechte Konsistenz, höhere Kosten und ein Auslaufen von Flüssigkeit.Hohe Kosten können durch Massenproduktion gelöst werden, und Flüssigkeitsaustritt kann durch Verbesserung der Qualität der Aluminiumkunststofffolie gelöst werden.