1. Qu'est-ce qu'unpile au lithium cylindrique?

1).Définition de batterie cylindrique

Les batteries au lithium cylindriques sont divisées en différents systèmes de phosphate de fer au lithium, d'oxyde de lithium et de cobalt, de manganate de lithium, d'hybride cobalt-manganèse et de matériaux ternaires.La coque extérieure est divisée en deux types : coque en acier et polymère.Différents systèmes de matériaux présentent différents avantages.À l'heure actuelle, les cylindres sont principalement des batteries lithium-fer-phosphate cylindriques à coque en acier, qui se caractérisent par une capacité élevée, une tension de sortie élevée, de bonnes performances de cycle de charge et de décharge, une tension de sortie stable, une décharge de courant importante, des performances électrochimiques stables et une utilisation sûre, large plage de températures de fonctionnement et respectueux de l'environnement, il est largement utilisé dans les lampes solaires, les lampes à gazon, l'énergie de secours, les outils électriques, les modèles de jouets.

2).Structure de batterie cylindrique

La structure d'une batterie cylindrique typique comprend : une coque, un capuchon, une électrode positive, une électrode négative, un séparateur, un électrolyte, un élément PTC, un joint, une soupape de sécurité, etc. Généralement, le boîtier de la batterie est l'électrode négative de la batterie, le capuchon est le électrode positive de la batterie et le boîtier de la batterie est en tôle d'acier nickelée.

3).Les avantages des batteries lithium cylindriques

Par rapport aux packs souples et aux batteries au lithium carrées, les batteries au lithium cylindriques ont le temps de développement le plus long, une standardisation plus élevée, une technologie plus mature, un rendement élevé et un faible coût.

· Technologie de production mature, faible coût PACK, rendement élevé des produits de batterie et bonnes performances de dissipation thermique
· Les batteries cylindriques ont formé une série de spécifications et de modèles standard unifiés au niveau international avec une technologie mature et adaptée à la production de masse continue.
· Le cylindre a une grande surface spécifique et un bon effet de dissipation thermique.
· Les batteries cylindriques sont généralement des batteries scellées, et il n'y a aucun problème d'entretien pendant l'utilisation.
· La coque de la batterie a une tension de tenue élevée et il n'y aura pas de phénomènes tels que l'expansion de la batterie d'emballage carré et flexible pendant l'utilisation.

4).Matériau de cathode de batterie cylindrique

À l'heure actuelle, les principaux matériaux de cathode de batterie cylindrique commerciale comprennent principalement l'oxyde de cobalt de lithium (LiCoO2), l'oxyde de manganèse de lithium (LiMn2O4), le ternaire (NMC), le phosphate de fer au lithium (LiFePO4), etc. Les batteries avec différents systèmes de matériaux ont des caractéristiques différentes. sont les suivants:

5）.Matériau d'anode pour batterie cylindrique

Les matériaux d'anode de batterie cylindrique sont grossièrement divisés en six types : les matériaux d'anode en carbone, les matériaux d'anode en alliage, les matériaux d'anode à base d'étain, les matériaux d'anode en nitrure de métal de transition contenant du lithium, les matériaux de niveau nano et les matériaux de nano-anode.

· Matériaux d'anode en matériau à l'échelle nanométrique de carbone : les matériaux d'anode qui ont été réellement utilisés dans les batteries lithium-ion sont essentiellement des matériaux en carbone, tels que le graphite artificiel, le graphite naturel, les microsphères de carbone mésophase, le coke de pétrole, la fibre de carbone, la résine pyrolytique de carbone, etc.
· Matériaux d'anode en alliage : y compris les alliages à base d'étain, les alliages à base de silicium, les alliages à base de germanium, les alliages à base d'aluminium, les alliages à base d'antimoine, les alliages à base de magnésium et d'autres alliages.Il n'y a actuellement aucun produit commercial.
· Matériaux d'anode à base d'étain : Les matériaux d'anode à base d'étain peuvent être divisés en oxydes d'étain et oxydes composites à base d'étain.L'oxyde fait référence à l'oxyde d'étain métallique dans divers états de valence.Il n'y a actuellement aucun produit commercial.
· Il n'existe aucun produit commercial pour les matériaux d'anode en nitrure de métal de transition contenant du lithium.
· Matériaux à l'échelle nanométrique : nanotubes de carbone, matériaux nano-alliés.
· Matériau nano-anode : matériau nano-oxyde

2. Cellules de batterie au lithium cylindriques

1).Marque de batteries lithium-ion cylindriques

Les batteries au lithium cylindriques sont plus populaires parmi les fabricants de batteries au lithium au Japon et en Corée du Sud.Il existe également de grandes entreprises en Chine qui produisent des batteries au lithium cylindriques.La première batterie au lithium cylindrique a été inventée en 1992 par Sony Corporation du Japon.

Marques de batteries lithium-ion cylindriques bien connues : Sony, Panasonic, Sanyo, Samsung, LG, BAK, Lishen, etc.

2）.Types de batteries lithium-ion cylindriques

Les batteries lithium-ion cylindriques sont généralement représentées par cinq chiffres.En partant de la gauche, les premier et deuxième chiffres font référence au diamètre de la pile, les troisième et quatrième chiffres font référence à la hauteur de la pile et le cinquième chiffre désigne le cercle.Il existe de nombreux types de batteries au lithium cylindriques, les plus courantes sont les 10400, 14500, 16340, 18650, 21700, 26650, 32650, etc.

①Batterie 10440

La batterie 10440 est une batterie au lithium d'un diamètre de 10 mm et d'une hauteur de 44 mm.C'est la même taille que ce que nous appelons souvent le "No.7 batterie ».La capacité de la batterie est généralement faible, seulement quelques centaines de mAh.Il est principalement utilisé dans les mini produits électroniques.Tels que lampes de poche, mini haut-parleurs, haut-parleurs, etc.

②Batterie 14500

La batterie 14500 est une batterie au lithium d'un diamètre de 14 mm et d'une hauteur de 50 mm.Cette batterie est généralement de 3,7V ou 3,2V.La capacité nominale est relativement faible, un peu plus grande que la batterie 10440.Il s'agit généralement de 1600 mAh, avec des performances de décharge supérieures et le domaine d'application le plus important. Principalement l'électronique grand public, comme l'audio sans fil, les jouets électriques, les appareils photo numériques, etc.

③Batterie 16340

La batterie 16340 est une batterie au lithium d'un diamètre de 16 mm et d'une hauteur de 34 mm.Cette batterie est utilisée dans les lampes de poche à forte lumière, les lampes de poche à LED, les phares, les lampes laser, les luminaires, etc. Apparaissent souvent.

④Batterie 18650

La batterie 18650 est une batterie au lithium d'un diamètre de 18 mm et d'une hauteur de 65 mm.Sa plus grande caractéristique est qu'il a une densité d'énergie très élevée, atteignant presque 170 Wh/kg.Par conséquent, cette batterie est une batterie relativement rentable.Nous avons généralement La plupart des batteries que je vois sont ce type de batteries, car ce sont des batteries au lithium relativement matures, avec une bonne qualité de système et une stabilité à tous égards, et sont largement utilisées dans des applications avec des capacités de batterie d'environ 10 kWh, comme dans le mobile téléphones, ordinateurs portables et autres petits appareils .

⑤ Batterie 21700

La batterie 21700 est une batterie au lithium d'un diamètre de 21 mm et d'une hauteur de 70 mm.En raison de son volume et de son utilisation de l'espace accrus, la densité d'énergie de la cellule de batterie et du système peut être améliorée, et sa densité d'énergie volumétrique est bien supérieure à 18650 Les batteries de type sont largement utilisées dans les véhicules numériques, électriques, les véhicules d'équilibre, l'énergie solaire lithium lampadaires à piles, lampes à LED, outils électriques, etc.

⑥ Batterie 26650

La batterie 26650 est une batterie au lithium d'un diamètre de 26 mm et d'une hauteur de 65 mm.Il a une tension nominale de 3,2V et une capacité nominale de 3200mAh.Cette batterie a une excellente capacité et une grande cohérence et est progressivement devenue une tendance pour remplacer la batterie 18650.De nombreux produits dans les batteries de puissance vont progressivement privilégier cela.

⑦ Batterie 32650

La batterie 32650 est une batterie au lithium d'un diamètre de 32 mm et d'une hauteur de 65 mm.Cette batterie a une forte capacité de décharge continue, elle est donc plus adaptée aux jouets électriques, aux alimentations de secours, aux batteries UPS, aux systèmes de production d'énergie éolienne et aux systèmes de production d'énergie hybride éolien et solaire.

3. le développement du marché des batteries au lithium cylindriques

Le progrès technologique des batteries lithium-ion cylindriques provient principalement du développement de la recherche innovante et de l'application de matériaux clés pour les batteries.Le développement de nouveaux matériaux améliorera encore les performances des batteries, améliorera la qualité, réduira les coûts et améliorera la sécurité.Afin de répondre aux exigences des applications en aval pour augmenter l'énergie spécifique de la batterie, d'une part, des matériaux à capacité spécifique élevée peuvent être utilisés, et d'autre part, des matériaux haute tension peuvent être utilisés en augmentant la tension de charge.

Batteries lithium-ion cylindriques développées à partir des batteries 14500 jusqu'aux batteries Tesla 21700.Dans le développement à court et moyen terme, tout en optimisant le système existant de technologie de batterie lithium-ion pour répondre aux besoins de développement à grande échelle des véhicules à énergie nouvelle, développer de nouvelles batteries lithium-ion Se concentrer sur l'amélioration de technologies clés telles que la sécurité, la cohérence et la longévité, et de mener simultanément une recherche et un développement tournés vers l'avenir de nouvelles batteries d'alimentation système.

Pour le développement à moyen et long terme des batteries lithium-ion cylindriques, tout en continuant à optimiser et à mettre à niveau les nouvelles batteries de puissance lithium-ion, se concentrer sur la recherche et le développement de nouvelles batteries de puissance système, qui augmentent considérablement l'énergie spécifique et réduisent les coûts, de sorte pour réaliser les batteries de puissance pratiques et à grande échelle de la nouvelle application du système.

4. la comparaison de la batterie au lithium cylindrique et de la batterie au lithium carrée

1).Forme de la batterie : la taille carrée peut être conçue arbitrairement, mais la batterie cylindrique ne peut pas être comparée.

2）.Caractéristiques de débit: la limitation du processus de l'oreille multi-bornes de soudage de batterie cylindrique, la caractéristique de débit est légèrement pire que celle de la batterie multi-bornes carrée.

3）.Plate-forme de décharge : la batterie au lithium adopte les mêmes matériaux et électrolyte d'électrode positive et négative.En théorie, la plate-forme de décharge devrait être la même, mais la plate-forme de décharge dans la batterie au lithium carrée est légèrement plus élevée.

4）.Qualité du produit : le processus de fabrication de la batterie cylindrique est relativement mature, la pièce polaire présente une faible probabilité de défauts de refendage secondaires, et la maturité et l'automatisation du processus d'enroulement sont relativement élevées.Le processus de laminage est encore semi-manuel, ce qui est La qualité de la batterie a un effet négatif.

5）.Soudage des cosses : les cosses de batterie cylindriques sont plus faciles à souder que les batteries au lithium carrées ;Les batteries au lithium carrées sont sujettes à de fausses soudures qui affectent la qualité de la batterie.

6）.PACK en groupes : les batteries cylindriques sont plus faciles à utiliser, la technologie PACK est donc simple et l'effet de dissipation thermique est bon ;le problème de dissipation thermique doit être résolu lorsque la batterie au lithium carrée est emballée.

7).Caractéristiques structurelles : l'activité chimique aux coins de la batterie au lithium carrée est faible, la densité d'énergie de la batterie est facilement atténuée après une utilisation à long terme et la durée de vie de la batterie est courte.

5. Comparaison de la batterie au lithium cylindrique etbatterie au lithium souple

1).Les performances de sécurité de la batterie soft-pack sont meilleures.La batterie souple est emballée avec une structure en film aluminium-plastique.Lorsqu'un problème de sécurité survient, la batterie souple gonfle et se fissure généralement, au lieu d'exploser comme une cellule de batterie à coque en acier ou en aluminium.;C'est mieux que la batterie au lithium cylindrique en termes de performances de sécurité.

2）.Le poids de la batterie souple est relativement léger, le poids de la batterie souple est 40% plus léger que la batterie au lithium à coque en acier de même capacité et 20% plus léger que la batterie au lithium à coque cylindrique en aluminium;la résistance interne de la batterie soft pack est inférieure à celle de la batterie au lithium, ce qui peut réduire considérablement l'autoconsommation de la batterie;

3）.Les performances de cycle de la batterie soft pack sont bonnes, la durée de vie de la batterie soft pack est plus longue et l'atténuation de 100 cycles est de 4% à 7% inférieure à celle de la batterie à coque cylindrique en aluminium;

4）.La conception de la batterie souple est plus flexible, la forme peut être changée en n'importe quelle forme et elle peut être plus fine.Il peut être personnalisé en fonction des besoins des clients et développer de nouveaux modèles de cellules de batterie.La pile au lithium cylindrique n'a pas cette condition.

5）.Par rapport à la batterie au lithium cylindrique, les inconvénients de la batterie souple sont une mauvaise cohérence, un coût plus élevé et une fuite de liquide.Le coût élevé peut être résolu par une production à grande échelle et les fuites de liquide peuvent être résolues en améliorant la qualité du film plastique en aluminium.