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圆柱形电池正极材料

   日期:2021-03-16     浏览:921    
核心提示:目前来说,主流的商业化圆柱形电池正极材料主要有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元(NMC)、磷酸铁锂(LiFePO4)等,不同材料体系电池有不同的特点,

锂电池圆柱型号大全


电芯型号 标称电压(V) 标称容量(mAh) 充电温度(℃) 放电温度(℃) 充电电流(A) 放电电流(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、什么是圆柱锂电池

圆柱形电池的定义


圆柱形锂电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同体系,外壳分为钢壳和聚合物两种,不同材料体系电池有不同的优点。目前,圆柱主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主,这种电池的表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学性能稳定、使用安全、工作温度范围宽、对环境友好,广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上。


圆柱形电池结构


一个典型的圆柱形电池的结构包括:外壳、盖帽、正极、负极、隔膜、电解液、PTC元件、垫圈、安全阀等。一般电池外壳为电池的负极,盖帽为电池的正极,电池外壳采用镀镍钢板。


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圆柱形锂电池的优点


与软包和方形锂电池相比,圆柱型锂电池的发展时间最长,标准化程度较高、工艺较为成熟、良品率高和成本低。


· 生产工艺成熟、PACK成本较低、电池产品良率较高、散热性能好

· 圆柱形电池已形成一系列国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。

· 圆柱体的比表面积大,散热效果好。

· 圆柱形电池一般为密封蓄电池,使用过程中不存在维护问题。

· 电池外壳耐压高,使用过程中不会出现如方形、软包装电池膨胀等现象。


圆柱形电池正极材料


目前来说,主流的商业化圆柱形电池正极材料主要有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元(NMC)、磷酸铁锂(LiFePO4)等,不同材料体系电池有不同的特点,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
电压平台(V) 135~140 3.5 3.8 3.2
循环性能 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 低廉 低廉
环保 很高 含镍、钴 无毒 无毒
安全性能 含钴 较好 良好 优秀
适用领域 小电池/小型动力电池 动力电池、低成本电池 动力电池/超大容量电源
优点 中小电池 电化学性能稳定,循环性能好 锰资源丰富,价格较低,安全性能好 高安全性,环保,长寿命
缺点 "充放电稳定,生产工艺简单 钴价格昂贵,循环寿命较低" 钴价格昂贵 能量密度低,电解质相容性差 低温性能较差,放电电压低



圆柱形电池负极材料


圆柱形电池负极材料大概分为六种: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:目前已经实际用于锂离子电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,目前也没有商业化产品。

· 锡基负极材料:锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品。

· 含锂过渡金属氮化物负极材料,目前也没有商业化产品。

· 纳米级材料:纳米碳管、纳米合金材料。

· 纳米负极材料:纳米氧化物材料


 
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