1. Што такое ацыліндрычная літыевая батарэя?
1).Вызначэнне цыліндрычнай батарэі
Цыліндрычныя літыевыя батарэі падзяляюцца на розныя сістэмы з фасфату жалеза літыя, аксіду літый-кобальту, манганата літыя, гібрыда кобальту і марганца і трохкомпонентных матэрыялаў.Знешняя абалонка дзеліцца на два тыпу: сталёвая абалонка і палімерная.Розныя матэрыяльныя сістэмы маюць розныя перавагі.У цяперашні час цыліндры - гэта ў асноўным цыліндрычныя літый-жалеза-фосфатные батарэі, якія характарызуюцца высокай ёмістасцю, высокім выхадным напругай, добрай прадукцыйнасцю цыклу зарада і разраду, стабільным выхадным напругай, вялікім разрадам току, стабільнай электрахімічнай прадукцыйнасцю і бяспечным выкарыстаннем, шырокі дыяпазон працоўных тэмператур і экалагічна чысты, ён шырока выкарыстоўваецца ў сонечных лямпах, газонных лямпах, рэзервовай энергіі, электраінструментах, цацачных мадэлях.
2).Цыліндрычная структура батарэі
Структура тыповай цыліндрычнай батарэі ўключае ў сябе: корпус, каўпачок, станоўчы электрод, адмоўны электрод, сепаратар, электраліт, элемент PTC, пракладку, ахоўны клапан і г.д. станоўчы электрод батарэі, а корпус батарэі выкананы з нікеляванай сталёвай пласціны.
3).Перавагі цыліндрычных літыевых батарэй
У параўнанні з мяккімі пакетамі і квадратнымі літыевымі батарэямі, цыліндрычныя літыевыя батарэі маюць самы доўгі час распрацоўкі, больш высокую стандартызацыю, больш сталыя тэхналогіі, высокі выхад і нізкі кошт.
· Спелая тэхналогія вытворчасці, нізкі кошт PACK, высокі выхад батарэі і добрая прадукцыйнасць цеплаадводу
· Цыліндрычныя батарэі стварылі шэраг уніфікаваных на міжнародным узроўні стандартных спецыфікацый і мадэляў з дасканалымі тэхналогіямі і прыдатнымі для бесперапыннага масавага вытворчасці.
· Цыліндр мае вялікую ўдзельную паверхню і добры эфект цеплаадводу.
· Цыліндрычныя батарэі, як правіла, з'яўляюцца герметычнымі батарэямі, і няма ніякіх праблем з абслугоўваннем падчас выкарыстання.
· Корпус батарэі мае высокую вытрымку напружання, і не будзе ніякіх з'яў, такіх як квадратная, гнуткая ўпакоўка пашырэння батарэі падчас выкарыстання.
4).Матэрыял катода цыліндрычнай батарэі
У цяперашні час асноўныя камерцыйныя катодныя матэрыялы для цыліндрычных акумулятараў у асноўным уключаюць аксід літый-кабальту (LiCoO2), аксід літый-марганцу (LiMn2O4), трайны (NMC), літый-жалеза-фосфат (LiFePO4) і г.д. Батарэі з рознымі сістэмамі матэрыялаў маюць розныя характарыстыкі. з'яўляюцца наступнымі:
Тэрмін | LCO (LiCoO2) | NMC (LiNiCoMnO2) | LMO(LiMn2O4) | LFP(LiFePO4) |
Шчыльнасць крана(г/см3) | 2,8 ~ 3,0 | 2,0 ~ 2,3 | 2.2 ~ 2.4 | 1,0 ~ 1,4 |
Удзельная плошча паверхні(м2/г) | 0,4 ~ 0,6 | 0,2 ~ 0,4 | 0,4 ~ 0,8 | 12 ~ 20 |
Грам ёмістасць(мАг/г) | 135 ~ 140 | 140 ~ 180 | 90 ~ 100 | 130 ~ 140 |
Напружаная платформа(V) | 3.7 | 3.5 | 3.8 | 3.2 |
Прадукцыйнасць цыкла | 500 | 500 | 300 | 2000 год |
Пераходны метал | не хапае | не хапае | багаты | вельмі багаты |
Выдаткі на сыравіну | вельмі высокі | высокі | нізкі | нізкі |
Ахова навакольнага асяроддзя | Co | Co, Ni | эка | эка |
Прадукцыйнасць бяспекі | дрэнна | добра | вельмі добра | выдатна |
Прымяненне | Маленькая і сярэдняя батарэя | Маленькая батарэя / батарэя малой магутнасці | Акумулятар харчавання, недарагі акумулятар | Акумулятар харчавання / крыніца харчавання вялікай ёмістасці |
Перавага | Стабільны зарад і разрад, просты працэс вытворчасці | Стабільная электрахімічная прадукцыйнасць і добрая прадукцыйнасць цыклу | Багатыя рэсурсы марганца, нізкая цана, добрыя паказчыкі бяспекі | Высокая бяспека, ахова навакольнага асяроддзя, доўгі тэрмін службы |
Недахоп | Кобальт дарагі і мае нізкі тэрмін службы | Кобальт дарагі | Нізкая шчыльнасць энергіі, дрэнная сумяшчальнасць з электралітам | Дрэнная прадукцыйнасць пры нізкіх тэмпературах, нізкае напружанне разраду |
5).Матэрыял анода для цыліндрычнай батарэі
Матэрыялы анодаў цыліндрычных акумулятараў прыкладна падзяляюцца на шэсць тыпаў: вугляродныя анодныя матэрыялы, анодныя матэрыялы сплаваў, анодныя матэрыялы на аснове волава, анодныя матэрыялы з нітрыдам пераходных металаў, якія змяшчаюць літый, матэрыялы нана-ўзроўню і нанаанодныя матэрыялы.
· Анодныя матэрыялы з вугляроднага нанаразмернага матэрыялу: анодныя матэрыялы, якія фактычна выкарыстоўваюцца ў літый-іённых батарэях, у асноўным з'яўляюцца вугляроднымі матэрыяламі, такімі як штучны графіт, натуральны графіт, мезафазныя вугляродныя мікрасферы, нафтавы кокс, вугляроднае валакно, вуглярод піралітычнай смалы і г.д.
· Анодныя матэрыялы сплаваў: у тым ліку сплавы на аснове волава, сплавы на аснове крэмнію, сплавы на аснове германію, сплавы на аснове алюмінія, сплавы на аснове сурмы, сплавы на аснове магнію і іншыя сплавы.У цяперашні час няма камерцыйных прадуктаў.
· Анодныя матэрыялы на аснове волава: анодныя матэрыялы на аснове волава можна падзяліць на аксіды волава і кампазітныя аксіды на аснове волава.Аксід ставіцца да аксіду металу волава ў розных валентных станах.У цяперашні час няма камерцыйных прадуктаў.
· Няма камерцыйных прадуктаў для анодных матэрыялаў з нітрыдам пераходных металаў, якія змяшчаюць літый.
· Нанаразмерныя матэрыялы: вугляродныя нанатрубкі, матэрыялы з нанасплаваў.
· Нанаанодны матэрыял: нанааксідны матэрыял
2. Цыліндрычныя літыевыя батарэі
1).Марка цыліндрычных літый-іённых акумулятараў
Цыліндрычныя літыевыя батарэі больш папулярныя сярод кампаній літыевых батарэй у Японіі і Паўднёвай Карэі.У Кітаі таксама ёсць буйныя прадпрыемствы, якія вырабляюць цыліндрычныя літыевыя батарэі.Самая першая цыліндрычная літыевая батарэя была вынайдзена ў 1992 годзе японскай карпарацыяй Sony.
Вядомыя маркі цыліндрычных літый-іённых акумулятараў: Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen і інш.
2).Віды цыліндрычных літый-іённых акумулятараў
Цыліндрычныя літый-іённыя батарэі звычайна прадстаўлены пяццю лічбамі.Пры падліку злева першая і другая лічбы пазначаюць дыяметр батарэі, трэцяя і чацвёртая лічбы - вышыню батарэі, а пятая лічба пазначае акружнасць.Існуе шмат тыпаў цыліндрычных літыевых батарэй, часцей за ўсё сустракаюцца 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650 і г.д.
①10440 акумулятар
Батарэя 10440 - гэта літыевая батарэя дыяметрам 10 мм і вышынёй 44 мм.Гэта той жа памер, што і тое, што мы часта называем «Не.7 батарэі”.Ёмістасць батарэі, як правіла, невялікая, усяго некалькі сотняў мАг.Ён у асноўным выкарыстоўваецца ў міні-электронных прадуктах.Такія як ліхтарыкі, міні-дынамікі, гучнагаварыцелі і г.д.
②14500 акумулятар
Батарэя 14500 - гэта літыевая батарэя дыяметрам 14 мм і вышынёй 50 мм.Гэтая батарэя звычайна 3,7 або 3,2 вольта.Намінальная ёмістасць адносна невялікая, крыху большая, чым у батарэі 10440.Як правіла, гэта 1600 мАг, з найвышэйшай прадукцыйнасцю разраду і найбольшай сферай прымянення, У асноўным спажывецкая электроніка, такая як бесправадная аўдыё, электрычныя цацкі, лічбавыя камеры і г.д.
③16340 акумулятар
Батарэя 16340 - гэта літыевая батарэя дыяметрам 16 мм і вышынёй 34 мм.Гэтая батарэя выкарыстоўваецца ў моцных ліхтарыках, святлодыёдных ліхтарыках, фарах, лазерных ліхтарах, асвятляльных прыборах і г. д. Часта з'яўляюцца.
④18650 акумулятар
Батарэя 18650 - гэта літыевая батарэя дыяметрам 18 мм і вышынёй 65 мм.Яго самая вялікая асаблівасць у тым, што ён мае вельмі высокую шчыльнасць энергіі, амаль дасягаючы 170 Вт/кг.Такім чынам, гэты акумулятар з'яўляецца адносна эканамічна эфектыўным акумулятарам.Звычайна большасць акумулятараў, якія я бачу, з'яўляюцца такімі батарэямі, таму што гэта адносна сталыя літыевыя батарэі, з добрай якасцю сістэмы і стабільнасцю ва ўсіх аспектах і шырока выкарыстоўваюцца ў дадатках з ёмістасцю батарэі каля 10 кВт/г, напрыклад, у мабільных тэлефоны, ноўтбукі і іншыя дробныя прыборы.
⑤ батарэя 21700
Батарэя 21700 - гэта літыевая батарэя дыяметрам 21 мм і вышынёй 70 мм.Дзякуючы павелічэнню аб'ёму і выкарыстання прасторы, шчыльнасць энергіі акумулятарнай батарэі і сістэмы можа быць палепшана, а яе аб'ёмная шчыльнасць энергіі значна вышэй, чым батарэі тыпу 18650 шырока выкарыстоўваюцца ў лічбавых, электрычных аўтамабілях, балансіраваных аўтамабілях, сонечнай энергіі літыя. батарэйныя вулічныя ліхтары, святлодыёдныя ліхтары, электраінструменты і г.д.
⑥ 26650 акумулятар
Батарэя 26650 - гэта літыевая батарэя дыяметрам 26 мм і вышынёй 65 мм.Ён мае намінальнае напружанне 3,2 У і намінальная ёмістасць 3200 мАг.Гэты акумулятар мае выдатную ёмістасць і высокую кансістэнцыю і паступова стаў тэндэнцыяй замены батарэі 18650.Многія прадукты ў батарэях будуць паступова спрыяць гэтаму.
⑦ батарэя 32650
Батарэя 32650 - гэта літыевая батарэя дыяметрам 32 мм і вышынёй 65 мм.Гэтая батарэя мае моцную ёмістасць бесперапыннага разраду, таму яна больш падыходзіць для электрычных цацак, рэзервовых крыніц сілкавання, батарэй UPS, сістэм выпрацоўкі энергіі ветру і гібрыдных сістэм вытворчасці электраэнергіі ад ветру і сонца.
3. развіццё рынку цыліндрычных літыевых батарэй
Тэхналагічны прагрэс цыліндрычных літый-іённых акумулятараў у асноўным зыходзіць ад распрацоўкі інавацыйных даследаванняў і прымянення асноўных матэрыялаў для батарэй.Распрацоўка новых матэрыялаў дазволіць яшчэ больш палепшыць прадукцыйнасць батарэі, палепшыць якасць, знізіць выдаткі і павысіць бяспеку.Для таго, каб задаволіць патрабаванні наступных прыкладанняў для павелічэння ўдзельнай энергіі батарэі, з аднаго боку, могуць быць выкарыстаны матэрыялы з высокай удзельнай ёмістасцю, а з другога боку, высакавольтныя матэрыялы могуць быць выкарыстаны шляхам павелічэння напружання зарадкі.
Цыліндрычныя літый-іённыя батарэі распрацаваны ад 14500 да батарэй Tesla 21700.У бліжэйшай і сярэднетэрміновай перспектыве, пры аптымізацыі існуючай сістэмы тэхналогіі літый-іённага батарэі для задавальнення шырокамаштабных патрэбаў у развіцці новых энергетычных транспартных сродкаў, для распрацоўкі новых літый-іённых акумулятараў. Засяродзіцца на ўдасканаленні ключавых тэхналогій, такіх як бяспекі, паслядоўнасці і даўгавечнасці, а таксама для адначасовага правядзення перспектыўных даследаванняў і распрацовак новых сістэмных батарэй.
Для сярэдне- і доўгатэрміновага развіцця цыліндрычных літый-іённых акумулятараў, працягваючы аптымізаваць і мадэрнізаваць новыя літый-іённыя батарэі, засяродзьцеся на даследаванні і распрацоўцы новых сістэмных батарэй, якія значна павялічваюць удзельную энергію і зніжаюць выдаткі, таму як рэалізаваць практычныя і буйнамаштабныя батарэі новай сістэмы.
4. Параўнанне цыліндрычнай літыевай батарэі і квадратнай літыевай батарэі
1).Форма батарэі: квадратны памер можа быць спраектаваны адвольна, але цыліндрычную батарэю нельга параўнаць.
2).Характарыстыкі хуткасці: абмежаванне працэсу цыліндрычнай батарэі зваркі шматтэрміновае вуха, характарыстыка хуткасці крыху горш, чым у квадратнай шматвыводнай батарэі.
3).Разрадная платформа: літыевая батарэя прымае тыя ж матэрыялы станоўчых і адмоўных электродаў і электраліт.Тэарэтычна разрадная платформа павінна быць аднолькавай, але разрадная платформа ў квадратнай літыевай батарэі крыху вышэй.
4).Якасць прадукту: Вытворчы працэс цыліндрычнай батарэі адносна спелы, палюсная частка мае нізкую верагоднасць другасных дэфектаў рэзкі, а сталасць і аўтаматызацыя працэсу намоткі адносна высокія.Працэс ламінавання па-ранейшаму паўручны, што негатыўна адбіваецца на якасці батарэі.
5).Зварка наканечнікаў: цыліндрычныя наканечнікі батарэі лягчэй зварваць, чым квадратныя літыевыя батарэі;квадратныя літыевыя батарэі схільныя да ілжывай зваркі, што ўплывае на якасць батарэі.
6).PACK на групы: цыліндрычныя батарэі прасцей у выкарыстанні, таму тэхналогія PACK простая і эфект цеплаадводу добры;праблема цеплаадводу павінна быць вырашана, калі квадратныя літыевыя акумулятары.
7).Структурныя асаблівасці: хімічная актыўнасць у кутах квадратнай літыевай батарэі слабая, шчыльнасць энергіі батарэі лёгка памяншаецца пасля працяглага выкарыстання, і тэрмін службы батарэі кароткі.
5. Параўнанне цыліндрычнай літыевай батарэі ілітыевая батарэя мяккага пакета
1).Прадукцыйнасць бяспекі мяккай батарэі лепш.Акумулятар soft-pack запакаваны ў алюмініевую пластыкавую плёнку.Калі ўзнікае праблема з бяспекай, батарэя з мяккай батарэяй звычайна набухае і трэскаецца, а не выбухае, як сталёвы або алюмініевы корпус батарэі.;Гэта лепш, чым цыліндрычная літыевая батарэя па бяспецы.
2).Вага мяккай батарэі адносна невялікая, вага мяккай батарэі на 40% лягчэйшая, чым літыевая батарэя з сталёвым корпусам такой жа ёмістасці, і на 20% лягчэйшая за літыевую батарэю з цыліндрычнай алюмініевай абалонкай;ўнутранае супраціўленне мяккай батарэі менш, чым у літыевай батарэі, што можа значна знізіць самаспажыванне батарэі;
3).Прадукцыйнасць цыклу батарэі з мяккай батарэяй добрая, тэрмін службы батарэі з мяккай батарэяй даўжэй, а згасанне за 100 цыклаў на 4-7% менш, чым у цыліндрычнай батарэі з алюмініевым корпусам;
4).Канструкцыя батарэі soft pack больш гнуткая, форма можа быць зменена на любую форму, і яна можа быць танчэй.Яго можна наладзіць у адпаведнасці з патрэбамі кліентаў і распрацаваць новыя мадэлі батарэйных элементаў.Цыліндрычная літыевая батарэя не мае гэтай умовы.
5).У параўнанні з цыліндрычнай літыевай батарэяй недахопамі мяккай батарэі з'яўляюцца дрэнная кансістэнцыя, больш высокі кошт і ўцечка вадкасці.Высокі кошт можа быць вырашана шляхам буйнамаштабнага вытворчасці, а ўцечка вадкасці можа быць вырашана шляхам павышэння якасці алюмініевай пластыкавай плёнкі.
Час публікацыі: 26 лістапада 2020 г