円筒形リチウムイオン電池

1）円筒形電池とは何ですか？

1.円筒形電池の定義

円筒形リチウム電池は、リン酸鉄リチウム、酸化リチウムコバルト、マンガンリチウム、マンガンコバルト混合物、および三元材料システムに分けられます。バッテリーシェルは、スチールシェルとポリマーシェルに分かれています。異なる材料システムのバッテリーには、異なる利点があります。現在、メインシリンダーは、大容量、高出力電圧、良好な充放電サイクル性能、安定した出力電圧、大電流放電、安定した電気化学的性能、優れた性能を備えたスチールシェル付き円筒形リン酸鉄リチウム電池を優先しています。安全性、広い動作温度範囲、環境に優しい。太陽エネルギーランプ、芝生のランプやランタン、バックアップ電源、電動工具、おもちゃのモデルで広く使用されています。

2.円筒形バッテリー構造

典型的な円筒形バッテリー構造には、シェル、キャップ、アノード、カソード、セパレーター、電解質、PTCエレメント、ガスケット、安全弁などが含まれます。一般に、バッテリーシェルはバッテリーのカソードであり、キャップはバッテリーのアノードです。 。バッテリーシェルはニッケルプレートで作られています。

3.円筒形リチウム電池の利点

ソフトパックや角型リチウム電池と比較して、円筒形リチウム電池は、開発期間が最も長く、標準化度が高く、技術が成熟しており、歩留まりが高く、コストが低くなっています。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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バッテリーは、成熟した製造プロセス、低いPACKコスト、高い製品歩留まり、および優れた熱放散性能を備えています。

円筒形電池は、一連の国際標準仕様と成熟したプロセスのモデルを形成しており、連続大量生産に適しています。

シリンダーの比表面積が大きく、放熱効果が良好です。

円筒形電池は一般的に密閉型電池です。使用中のメンテナンスの問題はありません。

電池のシェルは高圧に耐えることができ、使用中に四角いポーチ電池が膨らむような現象はありません。

4.円筒形電池のアノード材料

現在、主流の市販の円筒形電池のアノード材料には、コバルト酸リチウム（LiCoO2）、マンガンリチウム（LiMn2O4）、三元（NMC）、リン酸鉄リチウム（LiFePO4）などがあります。次のように比較します。

5.円筒形電池のカソード材料

円筒形電池の陰極材料は、炭素陰極材料、合金陰極材料、スズベースの陰極材料、リチウム遷移金属窒化物陰極材料、ナノメートル材料、およびナノメートル陰極材料の６つのカテゴリーに分類することができる。

• カーボンナノメートル材料カソード材料：現在、リチウムイオン電池で実際に使用されているカソード材料は、基本的に、人工グラファイト、天然グラファイト、中間相カーボンミクロスフェア、石油コークス、炭素繊維、熱分解樹脂カーボンなどのカーボン材料です。

• 合金カソード材料：スズベースの合金、シリコンベースの合金、ゲルマニウムベースの合金、アルミニウムベースの合金、アンチモンベースの合金、マグネシウムベースの合金および他の合金が含まれる。現在、商品はありません。

• スズベースのカソード材料：スズベースのカソード材料は、酸化スズとスズベースの複合酸化物に分けることができます。酸化物は、さまざまな原子価のスズ金属の酸化物です。市販品はありません。

• リチウム遷移金属窒化物カソード材料の市販製品はありません。

• ナノメートル材料：カーボンナノチューブ、ナノ合金材料

• ナノメートルカソード材料：ナノメートル酸化物材料

2）円筒形リチウムイオン電池セル

1.円筒形リチウムイオン電池ブランド

円筒形リチウム電池は、日本と韓国のリチウム電池企業に人気があり、中国には円筒形リチウム電池を製造する大規模企業もあります。最古の円筒形リチウム電池は、1992年に日本のソニー社によって発明されました。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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有名な円筒形リチウムイオン電池ブランド：SONY、Panasonic、Sanyo、Samsung、LG、Wanxiang A123、Bic、Lishenなど。

2.円筒形リチウムイオン電池の種類

円筒形リチウムイオン電池は通常5桁で表されます。左から順に、1桁目と2桁目はバッテリーの直径、3桁目と4桁目はバッテリーの高さ、5桁目は円を意味します。円筒形リチウム電池には、10400、14500、16340、18650、21700、26650、32650など多くの種類があります。

• 10440バッテリー

10440電池は、直径10mm、高さ44mmのリチウム電池で、単4電池と同じサイズです。このバッテリー容量は一般に数百mAhと小さく、主に懐中電灯、ミニステレオ、アンプなどのミニ電子製品に使用されます。

• 14500バッテリー

14500電池は、直径14mm、高さ50mmのリチウム電池の一種です。このバッテリーは一般的に3.7Vまたは3.2Vです。公称容量は比較的小さく、通常1600mAhである10440バッテリーより少し大きいです。放電性能に優れており、主にワイヤレスオーディオ、電気玩具、デジタルカメラなどの家電製品に使用される傾向があります。

• 16340バッテリー

16340電池は、直径16mm、高さ34mmのリチウム電池です。高さは比較的小さいが容量は小さいため、主にグレア懐中電灯、LED懐中電灯、ヘッドランプ、レーザーランプ、イルミネーターなどに使用されます。

• 18650バッテリー

18650バッテリーは、直径18 mm、高さ65mmのリチウムバッテリーです。エネルギー密度が非常に高く、約170ワット/ kgに達しているため、バッテリーのコストパフォーマンスは良好です。システムの安定性のすべての面で高品質の比較的成熟したリチウム電池であるため、広く使用されています。携帯電話、ラップトップ、その他の小型家電製品など、約10KWHのバッテリー容量の状況に広く適用できます。

• 21700バッテリー

21700バッテリーは、直径21 mm、高さ70mmのリチウムバッテリーです。サイズとスペースの使用率が増加しているため、セルのエネルギー密度とシステムを改善でき、体積エネルギー密度は18650バッテリーよりもはるかに高くなります。デジタル、電気自動車、バランスカー、ソーラーリチウム電池街路灯、LEDライト、電動工具などに広く使用されています。

• 26650バッテリー

26650バッテリーは、直径26mm、高さ65mm、公称電圧3.2V、公称容量3200mAhのリチウムバッテリーです。このバッテリーは、優れた容量と高い一貫性を備えており、徐々に18650バッテリーの代替品になり、パワーバッテリー市場に参入する傾向があります。

• 32650バッテリー

32650バッテリーは、直径32mm、高さ65mmのリチウム電池です。このバッテリーは、強力な連続放電容量を備えているため、電気玩具、バックアップ電源、UPSバッテリー、風力発電システム、風力および太陽光発電の補完発電に適しています。

3）円筒形リチウムイオン電池市場

円筒形リチウムイオン電池の技術進歩は、主に主要な電池材料の革新研究と応用の進歩から来ています。新素材の開発により、電池の性能、品質、安全性をさらに向上させながら、コストを削減します。バッテリーの比エネルギーの改善に関する下流のアプリケーションの要件を満たすために、一方では、高い比容量を持つ材料を採用します。一方、充電電圧を上げ、高電圧材料を採用してください。

円筒形リチウムイオン電池は、14500から21700テスラ電池に発展します。最近、リチウムイオン電池技術の既存のシステムを最適化して、新エネルギー自動車規模の開発の需要に応え、新しいタイプのリチウムイオン電池の開発に焦点を当て、寿命、安全性、一貫性、および主要技術を改善し、パワーバッテリーの将来を見据えた研究の新しいシステム開発を同期させます。

円筒形リチウムイオン電池の中長期開発では、新しいリチウムイオン電池の最適化と改善を継続しながら、比エネルギーを大幅に向上させ、コストを削減できる新しいシステム電源電池の研究開発に注力し、そして、新しいシステムパワーバッテリーの実用性と大規模なアプリケーションを実現します。

4）プリズムセルと円筒形

1. 電池の形状：正方形のサイズは任意に設計できますが、円筒形の電池は比較できません。

2. 乗数特性：円筒形バッテリーの多重極リードの溶接のプロセス制限は、正方形の多極鉛バッテリーのプロセス制限よりもわずかに悪いです。

3. 放電プラットフォーム：同じアノードとカソードの材料と電解質を備えたリチウム電池を採用しています。理論的には、放電プラットフォームは一貫している必要がありますが、正方形のリチウム電池の放電プラットフォームはわずかに高くなっています。

4. 製品品質：円筒形電池の製造工程は比較的成熟しており、ポールピースの二次切削の不良率は低く、巻取り工程の成熟度と自動化は良好です。ラミネーションプロセスは現在も半手動であり、バッテリーの品質に悪影響を及ぼします。

5. 電極リード溶接：円筒形バッテリーの電極リードは、正方形のリチウムバッテリーよりも溶接が簡単です。角型リチウム電池は、電池の品質に影響を与える仮想溶接の傾向があります。

6. PACKの形成：円筒形バッテリーは使いやすいので、PACKテクノロジーはシンプルで優れた熱放散効果があります。角型リチウム電池パックは、熱放散の問題を解決するはずです。

7. 構造的特徴：角型リチウム電池は、端や角の化学活性が低く、長期間使用した場合の電池のエネルギー密度が低下しやすく、耐久時間が短い。

5）ポーチセルと円筒形

• ポーチセルの安全性能は良好です。ポーチセルは、アルミニウムプラスチックフィルムで構造的にパッケージ化されています。安全イベントでは、ポーチセルは通常、スチールやアルミニウムのセルのように爆発するのではなく、空気で破裂します。安全性能において円筒形リチウム電池より優れています。

• ポーチセルは比較的軽量です。ポーチセルの重量は、同じ容量のスチールシェルリチウム電池よりも40％軽量で、円筒形アルミニウムシェルリチウム電池よりも20％軽量です。ポーチセルの内部抵抗はリチウム電池よりも小さいため、電池の自己消費を大幅に減らすことができます。

• ポーチセルはサイクル性能が良く、サイクル寿命が長くなっています。ポーチセルの100サイクルの減衰は、円筒形のアルミニウム電池よりも4％〜7％少なくなります。

• 柔軟なバッテリー設計、可変形状、および薄い厚さを備えています。お客様のニーズに合わせてカスタマイズしたり、新しい電池モデルを開発したりできますが、円筒形リチウム電池はできません。

• 円筒形リチウム電池と比較して、ポーチセルは一貫性が低く、コストが高く、漏れやすい。高コストは大量生産で解決でき、漏れはアルミプラスチックフィルムの品質向上で解決できます。