鋰電池圓柱型號大全,圓柱鋰電池知識

欄目:電池百科 發(fā)布時(shí)間:2024-04-01
圓柱形鋰電池分為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鈷錳混合、三元材料不同體系,外殼分為鋼殼和聚合物兩種,不同材料體系電池有不同的優(yōu)點(diǎn)。目前,圓柱主要以鋼殼圓柱磷酸鐵鋰電池為主,這種電池的表現為容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環(huán)性能、輸出電壓穩定、能大電流放電、電化學(xué)性能穩定、使用安全、工作溫度范圍寬、對環(huán)境友好,廣泛應用于太陽(yáng)能燈具、草坪燈具、后備能源、電動(dòng)工具、玩具模型上。

1、圓柱形電池的定義

       圓柱形鋰電池分為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鈷錳混合、三元材料不同體系,外殼分為鋼殼和聚合物兩種,不同材料體系電池有不同的優(yōu)點(diǎn)。目前,圓柱主要以鋼殼圓柱磷酸鐵鋰電池為主,這種電池的表現為容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環(huán)性能、輸出電壓穩定、能大電流放電、電化學(xué)性能穩定、使用安全、工作溫度范圍寬、對環(huán)境友好,廣泛應用于太陽(yáng)能燈具、草坪燈具、后備能源、電動(dòng)工具、玩具模型上。

2、圓柱形電池結構

一個(gè)典型的圓柱形電池的結構包括:外殼、蓋帽、正極、負極、隔膜、電解液、PTC元件、墊圈、安全閥等。一般電池外殼為電池的負極,蓋帽為電池的正極,電池外殼采用鍍鎳鋼板。

3、圓柱形鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

與軟包和方形鋰電池相比,圓柱型鋰電池的發(fā)展時(shí)間最長(cháng),標準化程度較高、工藝較為成熟、良品率高和成本低。

· 生產(chǎn)工藝成熟、PACK成本較低、電池產(chǎn)品良率較高、散熱性能好

· 圓柱形電池已形成一系列國際上統一的標準規格和型號,工藝成熟,適合大批量連續化生產(chǎn)。

· 圓柱體的比表面積大,散熱效果好。

· 圓柱形電池一般為密封蓄電池,使用過(guò)程中不存在維護問(wèn)題。

· 電池外殼耐壓高,使用過(guò)程中不會(huì )出現如方形、軟包裝電池膨脹等現象。

4、圓柱形電池正極材料

目前來(lái)說(shuō),主流的商業(yè)化圓柱形電池正極材料主要有鈷酸鋰(LiCoO2)、錳酸鋰(LiMn2O4)、三元(NMC)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)等,不同材料體系電池有不同的特點(diǎn),對比如下:

5、圓柱形電池負極材料

圓柱形電池負極材料大概分為六種:碳負極材料、合金類(lèi)負極材料、錫基負極材料、含鋰過(guò)渡金屬氮化物負極材料、納米級材料、納米負極材料。

· 碳納米級材料負極材料:目前已經(jīng)實(shí)際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹(shù)脂碳等。

· 合金類(lèi)負極材料:包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金,目前也沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。

· 錫基負極材料:錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價(jià)態(tài)金屬錫的氧化物。目前沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。

· 含鋰過(guò)渡金屬氮化物負極材料,目前也沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。

· 納米級材料:納米碳管、納米合金材料。

· 納米負極材料:納米氧化物材料

二、圓柱鋰電池電芯

1、圓柱形鋰離子電芯品牌

圓柱型鋰電池在日本、韓國鋰電池企業(yè)中較為流行,中國國內也有相當規模的企業(yè)生產(chǎn)圓柱型鋰電池。最早的圓柱形鋰電池是由日本SONY公司于1992年發(fā)明。

知名圓柱形鋰離子電芯品牌:索尼、松下、三洋、三星、LG、萬(wàn)向A123、比克、力神等。

2、圓柱形鋰離子電芯種類(lèi)

圓柱型鋰離子電芯通常用五位數字表示,從左邊數起,第一、二位數字是指電池直徑,第三、四位數字是指電池高度,第五位數字表示圓形。圓柱型鋰電池有諸多型號,比較常見(jiàn)的有10400、14500、16340、18650、21700、26650、32650等。

①10440電池

10440電池是一種直徑為10mm、高度為44mm的鋰電池,與我們常稱(chēng)為“7號電池”的大小一樣,這種電池容量一般很小,只有幾百mAh,主要應用在迷你電子產(chǎn)品。例如手電筒、迷你音響、擴音器等。

②14500電池

14500電池是一種直徑為14mm、高度為50mm的鋰電池,這種電池一般是3.7V或者3.2V,標稱(chēng)容量比較小,比10440電池大一點(diǎn),一般是1600mAh,放電性能優(yōu)越,應用領(lǐng)域最主要是消費電子類(lèi),例如無(wú)線(xiàn)音響、電動(dòng)玩具、數碼相機等。

③16340電池

16340電池是一種直徑為16mm、高度為34mm的鋰電池,這種電池由于尺高度矮一點(diǎn),而且容量也不是很小,因此在強光手電筒、LED手電筒、頭燈、激光燈、照明燈具等經(jīng)常出現。

④18650電池

18650電池是一種直徑為18mm、高度為65mm的鋰電池,它最大的特點(diǎn)是擁有非常高的能量密度,幾乎達到170瓦時(shí)/千克,因此這種電池是性?xún)r(jià)比較好的電池,我們平時(shí)經(jīng)??匆?jiàn)的多數是這種電池,因為它是比較成熟的鋰電池,各方面系統質(zhì)量穩定性較好,廣泛適用于10千瓦時(shí)左右的電池容量場(chǎng)合,例如在、在手機、筆記本電腦等小型電器上。

⑤21700電池

21700電池是一種直徑為21mm、高度為70mm的鋰電池,因為它的體積增大,空間利用率變大,電芯單體以及系統能量密度可得到提升,它的體積能量密度遠高于18650型電池,廣泛用于數碼,電動(dòng)車(chē)、平衡車(chē)、太陽(yáng)能能鋰電池路燈、LED燈、電動(dòng)工具等。

⑥ 26650電池

26650電池是一種直徑為26mm、高度為65mm的鋰電池,標稱(chēng)電壓3.2V、標稱(chēng)容量3200mAh,這種電池用擁有優(yōu)秀的容量及高一致性等特點(diǎn),已逐步成為代替18650電池趨勢,在動(dòng)力電池方面很多產(chǎn)品也將逐步青睞于此。

⑦ 32650電池

32650電池是一種直徑為32mm、高度為65mm的鋰電池,這種電池持續放電能力很強,因此比較適用于電動(dòng)玩具、后備電源、ups電池、風(fēng)能發(fā)電系統、風(fēng)光互補發(fā)電系統。


三、圓柱鋰電池市場(chǎng)發(fā)展

       圓柱形鋰離子電池技術(shù)進(jìn)步主要來(lái)自關(guān)鍵電池材料創(chuàng )新研究與應用進(jìn)展,通過(guò)新材料的開(kāi)發(fā)進(jìn)一步提高電池性能,提高質(zhì)量,降低成本,改善安全性。為滿(mǎn)足下游應用對電池比能量提升的要求,一方面通過(guò)采用高比容量的材料,另一方面可通過(guò)提高充電電壓,采用高電壓材料。

       圓柱形鋰離子電池從14500發(fā)展到特斯拉21700電池,在近中期的發(fā)展中,在優(yōu)化現有體系鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)滿(mǎn)足新能源汽車(chē)規?;l(fā)展需求的同時(shí),以開(kāi)發(fā)新型鋰離子動(dòng)力電池為重點(diǎn),提升其安全性、一致性和壽命等關(guān)鍵技術(shù),同步開(kāi)展新體系動(dòng)力電池的前瞻性研發(fā)。

      為了圓柱形鋰離子電池的中遠期發(fā)展,在持續優(yōu)化提升新型鋰離子動(dòng)力電池的同時(shí),重點(diǎn)研發(fā)新體系動(dòng)力電池,顯著(zhù)提升比能量,大幅降低成本,實(shí)現新體系動(dòng)力電池實(shí)用化和規?;瘧?。


四、圓柱鋰電池和方形鋰電池對比

1.電池形狀:方形尺寸大小可以任意設計,而圓柱電池不能比。

2.倍率特性:圓柱電池焊接多極耳的工藝限制,倍率特性稍差于方形多極耳電池。

3.放電平臺:采用相同的正負極材料和電解液的鋰電池,從理論上來(lái)講,放電平臺應該是一致,但方形鋰電池內放電平臺稍微高一點(diǎn)。

4.產(chǎn)品質(zhì)量:圓柱電池的制造工藝較為成熟,極片有二次分切缺陷機率低,且卷繞工藝的成熟度和自動(dòng)化程度都比較高,迭片工藝目前還是采用半手工方式,這對于電池質(zhì)量有不利影響。

5.極耳焊接:圓柱電池極耳較方形鋰電池更易焊接;方形鋰電池易產(chǎn)生虛焊影響電池質(zhì)量。

6.PACK成組:圓柱電池有更易用特點(diǎn),所以PACK技術(shù)簡(jiǎn)單,散熱效果好;方形鋰電池PACK時(shí)要解決好散熱的問(wèn)題。

7.結構特點(diǎn):方形鋰電池邊角處化學(xué)活性較差,長(cháng)期使用電池能量密度易衰減,續航時(shí)間較短。


五、圓柱鋰電池和軟包鋰電池對比

1.軟包電池安全性能較好,軟包電池在結構上采用鋁塑膜包裝,發(fā)生安全問(wèn)題時(shí),軟包電池一般會(huì )鼓氣裂開(kāi),而不像鋼殼或鋁殼電芯那樣發(fā)生爆炸;在安全性能上優(yōu)于圓柱形鋰電池。

2.軟包電池重量相對輕,軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電池輕40%,較圓柱形鋁殼鋰電池輕20%;內阻小,軟包電池的內阻較鋰電池小,可以極大的降低電池的自耗電;

3.軟包電池循環(huán)性能好,軟包電池的循環(huán)壽命更長(cháng),100次循環(huán)衰減比圓柱形鋁殼電池少4%~7%;

4.軟包電池設計比較靈活,外形可變任意形狀,可以更薄,可根據客戶(hù)的需求定制,開(kāi)發(fā)新的電芯型號。而圓柱形鋰電池不具備這個(gè)條件。

5.軟包電池相比于圓柱形鋰電池的不足之處為一致性較差,成本較高,容易發(fā)生漏液。成本高可通過(guò)規?;a(chǎn)解決,漏液則可以通過(guò)提升鋁塑膜質(zhì)量來(lái)解決。

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