锂電(diàn)池圆柱型号大全,圆柱锂電(diàn)池知识
锂電(diàn)池圆柱型号大全
電(diàn)芯型号 | 标称電(diàn)压(V) | 标称容量(mAh) | 充電(diàn)温度(℃) | 放電(diàn)温度(℃) | 充電(diàn)電(diàn)流(A) | 放電(diàn)電(diàn)流(A) |
ICR18650(三元) | 3.7V | 2200mAh | 0~45℃ | -40℃~+60℃ | 2.2A(常温1C) | 10A(常温5C) |
ICR18650(三元) | 3.7V | 2500mAh | 0~45℃ | -40℃~+60℃ | 2.5A(常温1C) | 25A(常温10C) |
ICR18650(三元) | 3.7V | 3000mAh | 0~45℃ | -40℃~+60℃ | 3.0A(常温1C | 15A(常温5C) |
ICR21700(三元) | 3.7V | 4000mAh | 0~45℃ | -40℃~+60℃ | 4.0A(常温1C) | 40A(常温10C) |
NCR18650B(三元) | 3.6V | 3350mAh | 0~45℃ | -20~60℃ | 1.625A | 4.875A |
INR18650-30Q(三元) | 3.6V | 3000mAh | 0~45℃ | -20~75℃ | 0.5C | 15A |
IFR26650(磷酸铁锂) | 3.2V | 3200mAh | -20℃~+45℃ | -40℃~+60℃ | 3.2A(常温1C) | 10A(常温3C) |
IFR32700(磷酸铁锂) | 3.2V | 5000mAh | -20℃~+45℃ | -40℃~+60℃ | 5.0A(常温1C) | 25A(常温5C) |
IFR26650 E3400(磷酸铁锂) | 3.2V | 3400mAh | 0~60℃ | -10~60℃ | 2.0V | 10.2A |
一、什么是圆柱锂電(diàn)池?
1、圆柱形電(diàn)池的定义
圆柱形锂電(diàn)池分(fēn)為(wèi)磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同體(tǐ)系,外壳分(fēn)為(wèi)钢壳和聚合物(wù)两种,不同材料體(tǐ)系電(diàn)池有(yǒu)不同的优点。目前,圆柱主要以钢壳圆柱磷酸铁锂電(diàn)池為(wèi)主,这种電(diàn)池的表现為(wèi)容量高、输出電(diàn)压高、良好的充放電(diàn)循环性能(néng)、输出電(diàn)压稳定、能(néng)大電(diàn)流放電(diàn)、電(diàn)化學(xué)性能(néng)稳定、使用(yòng)安全、工作温度范围宽、对环境友好,广泛应用(yòng)于太阳能(néng)灯具、草(cǎo)坪灯具、后备能(néng)源、電(diàn)动工具、玩具模型上。
2、圆柱形電(diàn)池结构
一个典型的圆柱形電(diàn)池的结构包括:外壳、盖帽、正极、负极、隔膜、電(diàn)解液、PTC元件、垫圈、安全阀等。一般電(diàn)池外壳為(wèi)電(diàn)池的负极,盖帽為(wèi)電(diàn)池的正极,電(diàn)池外壳采用(yòng)镀镍钢板。
3、圆柱形锂電(diàn)池的优点
与软包和方形锂電(diàn)池相比,圆柱型锂電(diàn)池的发展时间最長(cháng),标准化程度较高、工艺较為(wèi)成熟、良品率高和成本低。
· 生产工艺成熟、PACK成本较低、電(diàn)池产品良率较高、散热性能(néng)好
· 圆柱形電(diàn)池已形成一系列國(guó)际上统一的标准规格和型号,工艺成熟,适合大批量连续化生产。
· 圆柱體(tǐ)的比表面积大,散热效果好。
· 圆柱形電(diàn)池一般為(wèi)密封蓄電(diàn)池,使用(yòng)过程中不存在维护问题。
· 電(diàn)池外壳耐压高,使用(yòng)过程中不会出现如方形、软包装電(diàn)池膨胀等现象。
4、圆柱形電(diàn)池正极材料
目前来说,主流的商(shāng)业化圆柱形電(diàn)池正极材料主要有(yǒu)钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元(NMC)、磷酸铁锂(LiFePO4)等,不同材料體(tǐ)系電(diàn)池有(yǒu)不同的特点,对比如下:
项目 | 钴酸锂 | 锂镍钴锰三元(LiNiCoMnO2) | 锰酸锂(LiMn2O4) | 磷酸铁锂(LiFePO4) |
振实密度(g/cm3) | (LiCoO2) | 2.0~2.3 | 2.2~2.4 | 1.0~1.4 |
比表面积(m2/g) | 2.8~3.0 | 0.2~0.4 | 0.4~0.8 | 12~20 |
克容量(mAh/g) | 0.4~0.6 | 140~180 | 90~100 | 130~140 |
電(diàn)压平台(V) | 135~140 | 3.5 | 3.8 | 3.2 |
循环性能(néng) | 3.7 | ≥500次 | ≥300次 | ≥2000次 |
过渡金属 | ≥500次 | 贫乏 | 丰富 | 非常丰富 |
原料成本 | 贫乏 | 高 | 低廉 | 低廉 |
环保 | 很(hěn)高 | 含镍、钴 | 无毒 | 无毒 |
安全性能(néng) | 含钴 | 较好 | 良好 | 优秀 |
适用(yòng)领域 | 差 | 小(xiǎo)電(diàn)池/小(xiǎo)型动力電(diàn)池 | 动力電(diàn)池、低成本電(diàn)池 | 动力電(diàn)池/超大容量電(diàn)源 |
优点 | 中小(xiǎo)電(diàn)池 | 電(diàn)化學(xué)性能(néng)稳定,循环性能(néng)好 | 锰资源丰富,价格较低,安全性能(néng)好 | 高安全性,环保,長(cháng)寿命 |
缺点 | "充放電(diàn)稳定,生产工艺简单 钴价格昂贵,循环寿命较低" | 钴价格昂贵 | 能(néng)量密度低,電(diàn)解质相容性差 | 低温性能(néng)较差,放電(diàn)電(diàn)压低 |
5、圆柱形電(diàn)池负极材料
圆柱形電(diàn)池负极材料大概分(fēn)為(wèi)六种:碳负极材料、合金类负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物(wù)负极材料、纳米级材料、纳米负极材料。
· 碳纳米级材料负极材料:目前已经实际用(yòng)于锂离子電(diàn)池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
· 合金类负极材料:包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金,目前也没有(yǒu)商(shāng)业化产品。
· 锡基负极材料:锡基负极材料可(kě)分(fēn)為(wèi)锡的氧化物(wù)和锡基复合氧化物(wù)两种。氧化物(wù)是指各种价态金属锡的氧化物(wù)。目前没有(yǒu)商(shāng)业化产品。
· 含锂过渡金属氮化物(wù)负极材料,目前也没有(yǒu)商(shāng)业化产品。
· 纳米级材料:纳米碳管、纳米合金材料。
· 纳米负极材料:纳米氧化物(wù)材料
二、圆柱锂電(diàn)池電(diàn)芯
1、圆柱形锂离子電(diàn)芯品牌
圆柱型锂電(diàn)池在日本、韩國(guó)锂電(diàn)池企业中较為(wèi)流行,中國(guó)國(guó)内也有(yǒu)相当规模的企业生产圆柱型锂電(diàn)池。最早的圆柱形锂電(diàn)池是由日本SONY公司于1992年发明。
知名圆柱形锂离子電(diàn)芯品牌:索尼、松下、三洋、三星、LG、万向A123、比克、力神等。
2、圆柱形锂离子電(diàn)芯种类
圆柱型锂离子電(diàn)芯通常用(yòng)五位数字表示,从左边数起,第一、二位数字是指電(diàn)池直径,第三、四位数字是指電(diàn)池高度,第五位数字表示圆形。圆柱型锂電(diàn)池有(yǒu)诸多(duō)型号,比较常见的有(yǒu)10400、14500、16340、18650、21700、26650、32650等。
①10440電(diàn)池
10440電(diàn)池是一种直径為(wèi)10mm、高度為(wèi)44mm的锂電(diàn)池,与我们常称為(wèi)“7号電(diàn)池”的大小(xiǎo)一样,这种電(diàn)池容量一般很(hěn)小(xiǎo),只有(yǒu)几百mAh,主要应用(yòng)在迷你電(diàn)子产品。例如手電(diàn)筒、迷你音响、扩音器等。
②14500電(diàn)池
14500電(diàn)池是一种直径為(wèi)14mm、高度為(wèi)50mm的锂電(diàn)池,这种電(diàn)池一般是3.7V或者3.2V,标称容量比较小(xiǎo),比10440電(diàn)池大一点,一般是1600mAh,放電(diàn)性能(néng)优越,应用(yòng)领域最主要是消费電(diàn)子类,例如无線(xiàn)音响、電(diàn)动玩具、数码相机等。
③16340電(diàn)池
16340電(diàn)池是一种直径為(wèi)16mm、高度為(wèi)34mm的锂電(diàn)池,这种電(diàn)池由于尺高度矮一点,而且容量也不是很(hěn)小(xiǎo),因此在强光手電(diàn)筒、LED手電(diàn)筒、头灯、激光灯、照明灯具等经常出现。
④18650電(diàn)池
18650電(diàn)池是一种直径為(wèi)18mm、高度為(wèi)65mm的锂電(diàn)池,它最大的特点是拥有(yǒu)非常高的能(néng)量密度,几乎达到170瓦时/千克,因此这种電(diàn)池是性价比较好的電(diàn)池,我们平时经常看见的多(duō)数是这种電(diàn)池,因為(wèi)它是比较成熟的锂電(diàn)池,各方面系统质量稳定性较好,广泛适用(yòng)于10千瓦时左右的電(diàn)池容量场合,例如在、在手机、筆(bǐ)记本電(diàn)脑等小(xiǎo)型電(diàn)器上。
⑤21700電(diàn)池
21700電(diàn)池是一种直径為(wèi)21mm、高度為(wèi)70mm的锂電(diàn)池,因為(wèi)它的體(tǐ)积增大,空间利用(yòng)率变大,電(diàn)芯单體(tǐ)以及系统能(néng)量密度可(kě)得到提升,它的體(tǐ)积能(néng)量密度遠(yuǎn)高于18650型電(diàn)池,广泛用(yòng)于数码,電(diàn)动車(chē)、平衡車(chē)、太阳能(néng)能(néng)锂電(diàn)池路灯、LED灯、電(diàn)动工具等。
⑥ 26650電(diàn)池
26650電(diàn)池是一种直径為(wèi)26mm、高度為(wèi)65mm的锂電(diàn)池,标称電(diàn)压3.2V、标称容量3200mAh,这种電(diàn)池用(yòng)拥有(yǒu)优秀的容量及高一致性等特点,已逐步成為(wèi)代替18650電(diàn)池趋势,在动力電(diàn)池方面很(hěn)多(duō)产品也将逐步青睐于此。
⑦ 32650電(diàn)池
32650電(diàn)池是一种直径為(wèi)32mm、高度為(wèi)65mm的锂電(diàn)池,这种電(diàn)池持续放電(diàn)能(néng)力很(hěn)强,因此比较适用(yòng)于電(diàn)动玩具、后备電(diàn)源、ups電(diàn)池、风能(néng)发電(diàn)系统、风光互补发電(diàn)系统。
三、圆柱锂電(diàn)池市场发展
圆柱形锂离子電(diàn)池技术进步主要来自关键電(diàn)池材料创新(xīn)研究与应用(yòng)进展,通过新(xīn)材料的开发进一步提高電(diàn)池性能(néng),提高质量,降低成本,改善安全性。為(wèi)满足下游应用(yòng)对電(diàn)池比能(néng)量提升的要求,一方面通过采用(yòng)高比容量的材料,另一方面可(kě)通过提高充電(diàn)電(diàn)压,采用(yòng)高電(diàn)压材料。
圆柱形锂离子電(diàn)池从14500发展到特斯拉21700電(diàn)池,在近中期的发展中,在优化现有(yǒu)體(tǐ)系锂离子动力電(diàn)池技术满足新(xīn)能(néng)源汽車(chē)规模化发展需求的同时,以开发新(xīn)型锂离子动力電(diàn)池為(wèi)重点,提升其安全性、一致性和寿命等关键技术,同步开展新(xīn)體(tǐ)系动力電(diàn)池的前瞻性研发。
為(wèi)了圆柱形锂离子電(diàn)池的中遠(yuǎn)期发展,在持续优化提升新(xīn)型锂离子动力電(diàn)池的同时,重点研发新(xīn)體(tǐ)系动力電(diàn)池,显著提升比能(néng)量,大幅降低成本,实现新(xīn)體(tǐ)系动力電(diàn)池实用(yòng)化和规模化应用(yòng)。
四、圆柱锂電(diàn)池和方形锂電(diàn)池对比
1.電(diàn)池形状:方形尺寸大小(xiǎo)可(kě)以任意设计,而圆柱電(diàn)池不能(néng)比。
2.倍率特性:圆柱電(diàn)池焊接多(duō)极耳的工艺限制,倍率特性稍差于方形多(duō)极耳電(diàn)池。
3.放電(diàn)平台:采用(yòng)相同的正负极材料和電(diàn)解液的锂電(diàn)池,从理(lǐ)论上来讲,放電(diàn)平台应该是一致,但方形锂電(diàn)池内放電(diàn)平台稍微高一点。
4.产品质量:圆柱電(diàn)池的制造工艺较為(wèi)成熟,极片有(yǒu)二次分(fēn)切缺陷机率低,且卷绕工艺的成熟度和自动化程度都比较高,迭片工艺目前还是采用(yòng)半手工方式,这对于電(diàn)池质量有(yǒu)不利影响。
5.极耳焊接:圆柱電(diàn)池极耳较方形锂電(diàn)池更易焊接;方形锂電(diàn)池易产生虚焊影响電(diàn)池质量。
6.PACK成组:圆柱電(diàn)池有(yǒu)更易用(yòng)特点,所以PACK技术简单,散热效果好;方形锂電(diàn)池PACK时要解决好散热的问题。
7.结构特点:方形锂電(diàn)池边角处化學(xué)活性较差,長(cháng)期使用(yòng)電(diàn)池能(néng)量密度易衰减,续航时间较短。
五、圆柱锂電(diàn)池和软包锂電(diàn)池对比
1.软包電(diàn)池安全性能(néng)较好,软包電(diàn)池在结构上采用(yòng)铝塑膜包装,发生安全问题时,软包電(diàn)池一般会鼓气裂开,而不像钢壳或铝壳電(diàn)芯那样发生爆炸;在安全性能(néng)上优于圆柱形锂電(diàn)池。
2.软包電(diàn)池重量相对轻,软包電(diàn)池重量较同等容量的钢壳锂電(diàn)池轻40%,较圆柱形铝壳锂電(diàn)池轻20%;内阻小(xiǎo),软包電(diàn)池的内阻较锂電(diàn)池小(xiǎo),可(kě)以极大的降低電(diàn)池的自耗電(diàn);
3.软包電(diàn)池循环性能(néng)好,软包電(diàn)池的循环寿命更長(cháng),100次循环衰减比圆柱形铝壳電(diàn)池少4%~7%;
4.软包電(diàn)池设计比较灵活,外形可(kě)变任意形状,可(kě)以更薄,可(kě)根据客户的需求定制,开发新(xīn)的電(diàn)芯型号。而圆柱形锂電(diàn)池不具备这个条件。
5.软包電(diàn)池相比于圆柱形锂電(diàn)池的不足之处為(wèi)一致性较差,成本较高,容易发生漏液。成本高可(kě)通过规模化生产解决,漏液则可(kě)以通过提升铝塑膜质量来解决。