Colección completa de modelos cilíndricos de baterías de litio, conocimiento de baterías de litio cilíndricas

 

modelo celular	voltaje nominal (V)	Capacidad nominal (mAh)	Temperatura de carga (grados)	temperatura de descarga (grados)	Corriente de carga (A)	Corriente de descarga (A)
ICR18650 (ternario)	3.7V	2200mAh	0~45 grados	-40 grado ~+60 grado	2.2A (temperatura normal 1C)	10A (temperatura normal 5C)
ICR18650 (ternario)	3.7V	2500mAh	0~45 grados	-40 grado ~+60 grado	2.5A (temperatura ordinaria 1C)	25A (temperatura normal 10C)
ICR18650 (ternario)	3.7V	3000mAh	0~45 grados	-40 grado ~+60 grado	3.0A(temperatura normal1C)	15A (temperatura normal 5C)
ICR21700 (ternario)	3.7V	4000mAh	0~45 grados	-40 grado ~+60 grado	4.0A(temperatura normal1C)	40A (temperatura normal 10C)
NCR18650B (ternario)	3.6V	3350mAh	0~45 grados	-20~60 grados	1.625A	4.875A
INR18650-30Q(ternario)	3.6V	3000mAh	0~45 grados	-20~75 grados	0.5C	15A
IFR26650 (fosfato de hierro y litio)	3.2V	3200mAh	-20 grado ~+45 grado	-40 grado ~+60 grado	3.2A (temperatura normal 1C)	10A (temperatura normal 3C)
IFR32700 (fosfato de hierro y litio)	3.2V	5000mAh	-20 grado ~+45 grado	-40 grado ~+60 grado	5.0A(temperatura normal1C)	25A (temperatura normal 5C)
IFR26650 E3400 (fosfato de hierro y litio)	3.2V	3400mAh	0~60 grados	-10~60 grados	2.0V	10.2A

 

1, ¿Qué es una batería de litio cilíndrica?

1. Definición de baterías cilíndricas

Las baterías cilíndricas de litio se dividen en tres sistemas diferentes: fosfato de litio y hierro, óxido de litio y cobalto, óxido de litio y manganeso, mezcla de cobalto y manganeso y materiales ternarios. La carcasa exterior se divide en dos tipos: carcasa de acero y polímero. Los diferentes sistemas de materiales tienen diferentes ventajas para las baterías. En la actualidad, las baterías cilíndricas de fosfato de hierro y litio con carcasa de acero se utilizan principalmente como tipo principal de baterías. Estas baterías tienen alta capacidad, alto voltaje de salida, buen rendimiento del ciclo de descarga de carga, voltaje de salida estable, descarga de alta corriente, rendimiento electroquímico estable, uso seguro, amplio rango de temperatura de trabajo y respeto al medio ambiente. Se utilizan ampliamente en lámparas solares, lámparas para césped, energía de respaldo, herramientas eléctricas y modelos de juguetes.

2. Estructura de batería cilíndrica

Una estructura de batería cilíndrica típica incluye: carcasa, tapa, electrodo positivo, electrodo negativo, diafragma, electrolito, elemento PTC, junta, válvula de seguridad, etc. La carcasa general de la batería es el electrodo negativo de la batería, la tapa es el electrodo positivo de La batería y la carcasa de la batería están hechas 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 tiempo de desarrollo más largo, una mayor estandarización, procesos más maduros, mayores tasas de rendimiento y menores costos.

·Proceso de producción maduro, bajo costo de PAQUETE, alto rendimiento de productos de batería y buen rendimiento de disipación de calor

·La batería cilíndrica ha formado una serie de especificaciones y modelos estándar unificados internacionalmente, con tecnología madura, adecuados para la producción continua a gran escala.

·La superficie específica de un cilindro es grande y el efecto de disipación de calor es bueno.

·Las baterías cilíndricas son generalmente baterías selladas y no hay problemas de mantenimiento durante su uso.

·La carcasa de la batería tiene una alta resistencia a la presión y no habrá fenómenos como la expansión cuadrada o blanda de la batería durante el uso.

4. Material del electrodo positivo para baterías cilíndricas.

En la actualidad, los principales materiales comerciales de electrodos positivos para baterías cilíndricas incluyen principalmente óxido de litio y cobalto (LiCoO2), óxido de litio y manganeso (LiMn2O4), ternario (NMC), fosfato de litio y hierro (LiFePO4), etc. Los diferentes sistemas de materiales tienen diferentes características para las baterías. , y la comparación es la siguiente:

proyecto	Óxido de litio y cobalto	Ternario de litio, níquel, cobalto y manganeso (LiNiCoMnO2)	Manganato de litio (LiMn2O4)	Fosfato de hierro y litio (LiFePO4)
densidad del grifo (g/cm3)	(LiCoO2)	2.0-2.3	2.2-2.4	1.0-1.4
Superficie específica (m2/g)	2.8-3.0	0.2-0.4	0.4-0.8	12-20
Capacidad en gramos (mAh/g)	0.4-0.6	140-180	90-100	130-140
Plataforma de voltaje (V)	135-140	3.5	3.8	3.2
rendimiento ciclista	3.7	Mayor o igual a 500order	Mayor o igual a 300order	Mayor o igual a 2000order
metal de transición	Mayor o igual a 500order	pobre	riqueza	Muy rico
Costo de materia prima	pobre	alto	bajo	bajo
protección del medio ambiente	Muy alto	Contiene níquel y cobalto.	no tóxico	no tóxico
Seguridad	que contiene cobalto	preferiblemente	bien	excelente
aplicaciones	pobre	Batería pequeña/batería de pequeña potencia	Baterías eléctricas, baterías de bajo coste.	Batería de alimentación/fuente de alimentación de gran capacidad
ventaja	Baterías pequeñas y medianas	Rendimiento electroquímico estable y buen rendimiento cíclico.	Los recursos de manganeso son abundantes, con precios bajos y buenos resultados en materia de seguridad.	Alta seguridad, protección del medio ambiente y larga vida útil
desventaja	"Carga y descarga estables, proceso de producción sencillo, precio elevado del cobalto y ciclo de vida reducido"	El cobalto es caro.	Baja densidad de energía y mala compatibilidad con electrolitos.	Mal rendimiento a baja temperatura y bajo voltaje de descarga

 

5. Material del electrodo negativo para baterías cilíndricas.

Hay aproximadamente seis tipos de materiales de electrodos negativos para baterías cilíndricas: materiales de electrodos negativos de carbono, materiales de electrodos negativos de aleación, materiales de electrodos negativos a base de estaño, materiales de electrodos negativos de nitruro de metal de transición que contienen litio, materiales a nanoescala y materiales de electrodos negativos a nanoescala.

·Material de electrodo negativo de material a nanoescala de carbono: actualmente, la mayoría de los materiales de electrodos negativos utilizados en las baterías de iones de litio son materiales de carbono, como grafito artificial, grafito natural, microesferas de carbono mesofásicas, coque de petróleo, fibra de carbono, resina de pirólisis de carbono, etc.

·Materiales de electrodos negativos de aleación: incluidas aleaciones a base de estaño, aleaciones a base de silicio, aleaciones a base de germanio, aleaciones a base de aluminio, aleaciones a base de antimonio, aleaciones a base de magnesio y otras aleaciones, actualmente no hay productos comerciales disponibles.

·Materiales de electrodos negativos a base de estaño: Los materiales de electrodos negativos a base de estaño se pueden dividir en dos tipos: óxido de estaño y óxido compuesto a base de estaño. Los óxidos se refieren a los óxidos de varios estaños metálicos de valencia. Actualmente no hay productos comerciales disponibles.

·Actualmente no existen productos comerciales para materiales de electrodos negativos de nitruro de metal de transición que contengan litio.

·Materiales a nanoescala: nanotubos de carbono, materiales de nanoaleaciones.

·Material del electrodo nano negativo: material de nanoóxido.

2, celdas de batería de litio cilíndricas

1. Marca de celdas de batería cilíndricas de iones de litio.

Las baterías de litio cilíndricas son populares entre las empresas de baterías de litio de Japón y Corea del Sur, y también hay empresas considerables en China que producen baterías de litio cilíndricas. La primera batería de litio cilíndrica fue inventada por la empresa japonesa SONY en 1992.

Famosa marca de baterías cilíndricas de iones de litio: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, Wanxiang A123, Bike, Lishen, etc.

2. Tipos de baterías cilíndricas de iones de litio

Las celdas cilíndricas de iones de litio suelen estar representadas por cinco dígitos. Comenzando desde la izquierda, el primer y segundo dígito se refieren al diámetro de la batería, el tercer y cuarto dígito se refieren a la altura de la batería y el quinto dígito representa un círculo. Existen muchos modelos de baterías de litio cilíndricas, incluidas 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650, etc.

① batería 10440

La batería 10440 es un tipo de batería de litio con un diámetro de 10 mm y una altura de 44 mm. Tiene el mismo tamaño que la comúnmente conocida como "batería número 7" y su capacidad es generalmente muy pequeña, sólo unos pocos cientos de mAh. Se utiliza principalmente en mini productos electrónicos. Por ejemplo, linternas, mini parlantes, amplificadores, etc.

② batería 14500

La batería 14500 es un tipo de batería de litio con un diámetro de 14 mm y una altura de 50 mm. Este tipo de batería es generalmente de 3,7 V o 3,2 V, con una capacidad nominal relativamente pequeña, ligeramente mayor que la batería 10440, generalmente de 1600 mAh. Tiene un excelente rendimiento de descarga y se utiliza principalmente en productos electrónicos de consumo, como audio inalámbrico, juguetes eléctricos, cámaras digitales, etc.

③ Batería 16340

La batería 16340 es un tipo de batería de litio con un diámetro de 16 mm y una altura de 34 mm. Debido a su altura más corta y capacidad relativamente pequeña, se utiliza a menudo en linternas de alta iluminación, linternas LED, faros, luces láser, accesorios de iluminación y otras aplicaciones.

④ batería 18650

La batería 18650 es un tipo de batería de litio con un diámetro de 18 mm y una altura de 65 mm. Su mayor característica es que tiene una densidad de energía muy alta, que casi alcanza los 170 vatios hora/kg. Por tanto, este tipo de batería es una batería rentable. A menudo vemos este tipo de batería porque es una batería de litio relativamente madura con una buena estabilidad de calidad del sistema en todos los aspectos. Se utiliza ampliamente en escenarios con una capacidad de batería de aproximadamente 10 kilovatios hora, como en pequeños electrodomésticos como teléfonos móviles y portátiles.

⑤ 21700 baterías

La batería 21700 es un tipo de batería de litio con un diámetro de 21 mm y una altura de 70 mm. Debido a su mayor volumen, aumenta la eficiencia en la utilización del espacio y se puede mejorar la densidad de energía de las celdas y sistemas de la batería. Su densidad de energía volumétrica es mucho mayor que la de la batería 18650, y se usa ampliamente en vehículos eléctricos digitales, autos de equilibrio, farolas con batería de litio alimentada por energía solar, luces LED, herramientas eléctricas, etc.

⑥ batería 26650

La batería 26650 es un tipo de batería de litio con un diámetro de 26 mm y una altura de 65 mm, con un voltaje nominal de 3,2 V y una capacidad nominal de 3200 mAh. Este tipo de batería tiene excelente capacidad y alta consistencia, y poco a poco se ha convertido en una tendencia para reemplazar las baterías 18650. Muchos productos en el campo de las baterías eléctricas también lo favorecerán gradualmente.

⑦ batería 32650

La batería 32650 es un tipo de batería de litio con un diámetro de 32 mm y una altura de 65 mm. Este tipo de batería tiene una gran capacidad de descarga continua, lo que la hace adecuada para juguetes eléctricos, fuentes de energía de respaldo, baterías UPS, sistemas de generación de energía eólica y sistemas de generación de energía eólica solar complementaria.

3, Desarrollo del mercado de baterías de litio cilíndricas.

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

La batería cilíndrica de iones de litio ha evolucionado de 14500 a Tesla 21700. En el corto y mediano plazo, mientras se optimiza la tecnología de batería de iones de litio existente para satisfacer las necesidades del desarrollo a gran escala de vehículos de nueva energía, la atención se centra en desarrollar nuevas baterías de iones de litio, mejorando su seguridad, consistencia y vida útil, y llevando a cabo investigaciones y desarrollo con visión de futuro de nuevos sistemas de baterías de energía.

Para lograr el desarrollo a mediano y largo plazo de baterías cilíndricas de iones de litio, mientras optimizamos y mejoramos continuamente las nuevas baterías de iones de litio, nos centraremos en la investigación y el desarrollo de nuevas baterías de energía de sistemas, mejorando significativamente la energía específica, significativamente. reduciendo costos y logrando la aplicación práctica y a gran escala de nuevas baterías de energía para sistemas.

4, Comparación entre baterías de litio cilíndricas y baterías de litio cuadradas

1. Forma de la batería: el tamaño del cuadrado se puede diseñar arbitrariamente, mientras que las baterías cilíndricas no se pueden comparar.

2. Características de multiplicación: debido a las limitaciones del proceso de soldadura de orejas multipolares en baterías cilíndricas, las características de multiplicación son ligeramente peores que las de las baterías de orejas multipolares cuadradas.

3. Plataforma de descarga: una batería de litio que utiliza los mismos materiales de electrodo positivo y negativo y electrolito debería, en teoría, tener una plataforma de descarga consistente, pero la plataforma de descarga dentro de una batería de litio cuadrada es ligeramente más alta.

4. Calidad del producto: el proceso de fabricación de baterías cilíndricas es relativamente maduro y la probabilidad de defectos de corte secundarios en el electrodo es baja. Además, el nivel de madurez y automatización del proceso de bobinado es relativamente alto. Actualmente, el proceso de laminación sigue siendo semimanual, lo que repercute negativamente en la calidad de la batería.

5. Soldadura de oreja de polo: la oreja de polo de las baterías cilíndricas es más fácil de soldar que la de las baterías de litio cuadradas; Las baterías de litio cuadradas son propensas a sufrir soldaduras falsas, lo que afecta la calidad de la batería.

6. Agrupación de PACK: Las baterías cilíndricas tienen una característica más fácil de usar, por lo que la tecnología PACK es simple y tiene un buen efecto de disipación de calor; Al empaquetar baterías de litio cuadradas, es necesario resolver el problema de la disipación de calor.

7. Características estructurales: la actividad química en las esquinas de la batería de litio cuadrada es deficiente y la densidad de energía de la batería es propensa a descomponerse después de un uso prolongado, lo que resulta en una vida útil corta de la batería.

5, Comparación entre baterías de litio cilíndricas y baterías de litio blandas

1. Las baterías blandas tienen un buen rendimiento de seguridad. La estructura de las baterías blandas está empaquetada con una película de aluminio y plástico. Cuando ocurren problemas de seguridad, las baterías blandas generalmente estallan y se agrietan, a diferencia de las celdas con carcasa de acero o aluminio que pueden explotar; En términos de rendimiento de seguridad, es superior a las baterías de litio cilíndricas.

2. Las baterías blandas son relativamente livianas, con un peso un 40% más liviano que las baterías de litio con carcasa de acero de la misma capacidad y un 20% más livianas que las baterías de litio con carcasa de aluminio cilíndricas; Baja resistencia interna, la resistencia interna de las baterías blandas es menor que la de las baterías de litio, lo que puede reducir en gran medida el autoconsumo de la batería;

3. Las baterías blandas tienen un buen rendimiento cíclico y una vida útil más larga. La atenuación después de 100 ciclos es entre un 4% y un 7% menor que la de las baterías cilíndricas con carcasa de aluminio;

4. El diseño de la batería blanda es relativamente flexible, con una forma variable que puede ser más delgada. Se puede personalizar según las necesidades del cliente y se pueden desarrollar nuevos modelos de celdas de batería. Sin embargo, las baterías cilíndricas de litio no cumplen esta condición.

Las deficiencias de las baterías blandas en comparación con las baterías de litio cilíndricas son su mala consistencia, su alto costo y su fácil fuga. Los altos costos se pueden solucionar mediante la producción a gran escala, mientras que las fugas se pueden solucionar mejorando la calidad de la película de aluminio y plástico.