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电池知识

18350,18650,26650,这都是什么?我使用18350的电池,阻值在什么范围内合适?

来源:宝鄂实业    2019-04-15 22:02    点击量:
如何选择电子烟电池才是最安全的,现在电子烟爆炸的事情越来越多了,最主要的原因就是电子烟电池,所以该如何选择电子烟电池,这成了很多人的难题,既然这样的话,就让我来告诉你们电子烟电池如何选择才是最安全的。

  据美国消防局去年九月公布的报道,电子烟造成的火灾和爆炸事故中,大部分与电子烟电池有关,从2009到2014年,至少有25起电子烟事故与电池相关。

  所以,对于电子烟玩家来说,有必要对电子烟电池方面的知识有所了解,安全至上!

  1、什么是动力电池?

  动力锂电池可以放电的倍率更高。

  以磷酸亚铁锂材料的动力锂电池和普通的锂电池为例,虽然整个正负极材料体系和构造都是一样的,但是动力性锂电池的正负极材料颗粒比普通型更加细小(增大表面积,加快化学反应速率),采用的隔膜材料以及电解液导电性能更好,另外动力性在正负极引出的极耳等也比普通类型的更多(减小极耳内阻和满足更大电流)。

  2、18350,18650,26650,这都是什么?

  这些都是动力电池的型号。前两位数字是指电池的直径后三位是电池的高度。比如18350,指的就是直径18MM,长度65MM的圆柱电池。26650就是直径26MM,高度65MM的圆柱电池。

  3、我使用18350的电池,阻值在什么范围内合适?

  一般市面的18350最高也就15A放电,所以请尽量做在0.8以上。

  4、用万用表如何测量电阻?

  a.将您手中的万用表调到200K的档位。

  b.通过短接正负表针,计算阻值误差。

  c.将正负表针接触雾化器正负极,读数后减去之前所计算的误差,即可得到当前热丝电阻值。

  5、电池可以串联吗?有什么危险吗?

  串联有危险,尽量不要这样操作。

  6、什么是阻尼测定器?我玩电子烟必须用阻尼测定器吗?

  阻尼测定器,就是一个可以将雾化器装上之后读取电阻值的小盒子,也称为电阻盒子,如果您是电子杆玩家完全可以不用购买这个设备。如果是机械杆玩家,请您在雾化器通电之前,务必准确测量阻值。

  7、电池续航的问题?正常可以用多久?

  电池能否使用的长久,跟您的使用电子烟的频率和功率有很大关系。一般15W左右的输出功率,坚持一天是没有问题的。常备两块备用电池是个不错的选择。

  如何选择电子烟电池?

  Δ无品牌的电池一律不用!

  Δ无保护的ICR电池是绝对不能用在电子烟中的。

  常用的18650电池有3种,IMR电池,含保护电路的ICR电池,和混合型电池。高质量的IMR电池是最好的选择。

  IMR电池又称锰酸锂(LIMN)电池,是现有可用于电子烟的最安全的电池,因为使用安全的化学原料,IMR电池不需要保护电路,而且,IMR电池能够承受更大的压力和冲击,虽然也会漏液,但是要比ICR电池的反应好太多,当ICR电池保护电路失效时,ICR电池在漏液时会发生剧烈的化学反应而导致着火甚至爆炸。

  如果你需要使用1欧姆以下的雾化器,那么你必须要使用放电电流大于10安倍的电池。低品质不适用于电子烟的电池,这些电池的质量和安全性不适用于电子烟。

  充电器,建议购买可承受的最贵的充电器,数据显示,绝大多数电池事故都是在充电时发生的。

  即使是最好的电池也会出故障,数据显示,绝大多数电池故障都是因为过快放电造成的,要么是点火按钮被长时间按下,要么是短路。绝不要堆叠电池,比如2颗电池串联。

  电子烟电池也不要被放在口袋中,因为硬币和钥匙很容易引起电池短路、过热。

  误用充电器也可能会导致电子烟爆炸,这些惨剧在国外有发生过。
 通常我们说得最多的动力电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池以及三元锂电池(三元镍钴锰)。

  以上各类电池都有优缺点,大致归纳为:

  磷酸铁锂:

  优点:寿命长、充放电倍率大、安全性好、高温性好、元素无害、成本低。

  缺点:能量密度低、振实密度低(体积密度)。

  三元锂:

  优点:能量密度高、振实密度高。

  缺点:安全性差、耐高温性差、寿命差、大功率放电差、元素有毒(三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高,高温后释放氧气极容易燃烧)。

  锰酸锂:

  优点:振实密度高、成本低。

  缺点:耐高温性差,锰酸锂长时间使用后温度急剧升高,电池寿命衰减严重(比如日产电动车LEAF)。

  钴酸锂:

  通常用于3C产品,安全性极差,不适合做动力电池。

  理论上,我们需要的电池应该是能量密度高、体积密度高、安全性好、耐高温低温、循环寿命长、无毒无害、可大功率充放电,聚所有优点为一体而且低成本。但目前并不存在这样的电池,那么在不同种类电池的优缺点中就需要取舍。而且,不同的电动车对电池的需求点也是不同的,因此只有立足于长远地对电动汽车作出判断,才能有利于我们正确地判断电池路线的选择。

  磷酸铁锂电池的优越性

  这里就需要回溯前两篇的论述,我们分析了未来的电动汽车应该以小里程、快充电的电动汽车为主。而目前家用车需要长续航的双模混合动力,以及公交市场的大续航纯电汽车。那么这样的车需要什么样的电池?

  一、安全

  首先安全是汽车必备的前提。汽车不同于手机和电脑,汽车在高速行驶中有可能遇到众多不可预知因素,比如车祸造成的电池挤压和撞击。而任何一个不利的因素,都有可能造车车毁人亡。我们可以看到一些老年代步车使用劣质的铅酸电池,完全没有安全保障,电池自燃、受撞击燃烧的案例比比皆是。再比如特斯拉近一年的连续着火事件,虽然得利于特斯拉的安全设计并没有出现人员伤亡。但同时也要看到,这几次事件都是非常轻微的碰撞事故,碰撞本身对车和人并无伤害,而电池却着火了,那么如果是更严重的事故呢?

  二、高倍率放电寿命

  普通汽车使用寿命长达数十年,一辆电动汽车的电池,10年至少需要3000次的循环寿命。电池作为比较贵的部件,寿命能否与车等同是非常重要的,既要保证车辆的性能又要保证车主的利益,这样才能利于市场的推动。目前世界各车企的电动汽车,只有去年上市的比亚迪“秦”做到了电芯终生质保。

  电池的寿命也就是循环寿命,并非简单的电池参数给出的数字。电池的循环寿命和电池的循环状态是息息相关的,比如放电倍率、充电倍率、温度等。通常电池实验室数据得出的循环寿命,是以0.3C恒定的充放电倍率,在20度恒定最佳温度下得到的。但是在实际用车过程中,倍率和温度都是非恒定的。这也就是为什么通常无论是笔记本、手机,还是电瓶车的电池,实际使用中的寿命都远远不如厂商给出的数据的原因。而中小里程纯电以及长续航双模混合动力车,因为所带的电池比较少,对其放电的要求就会更高,对寿命的影响就会更大。

  比如A123的磷酸铁锂电池,通常循环寿命可以到3000次以上。但是,A123的磷酸铁锂航模电池,以10C的充电倍率、5C的放电倍率使用,实验室中的寿命缩短到只有600次,而真正实际使用中只有400次左右,可见放电倍率对寿命的影响。

  再以比亚迪“秦”为例,只有13KWH的电池驱动峰值功率110KW的电机。可以计算出,当“秦”满电时其最大放电倍率高达8.4C。尤其是当“秦”只有50%电量时,其最大放电倍率可以达到18C。如果电量再低放电倍率将超过25C,这会极大地缩短电池的寿命。

  再看P85度电的特斯拉,最大功率310KW的电机,看起来很庞大,其实电池放电倍率不过4C。在只有30%的电量时,最大放电倍率也不过10C。而且特斯拉的大容量电池,在极大程度上避免电池处于大功率的放电之中。

  通过简单的对比,就可以看出比亚迪电池的高倍率放电寿命的优越性。

  三、温度适应性

  极寒对电池的影响,主要表现在充放电倍率低和电容量减少;极热对电池的影响,主要表现为寿命减低、高温安全性以及充放电能力下降。

  极寒对于电池的影响相对较轻,因为一般锂电池都可以在零下20度以下使用,而且在电池的放电过程中本身就会产生热量,但能耗的增加以及电量的减少不可避免。

  极寒对纯电车的影响和对双模混合动力车又不一样。纯电动车因为没有其他动力来源,在极寒情况下要达到合适的温度,必须依靠电池放电加热,那么对于能耗以及续航里程就会有很大影响。特斯拉在冬天无论是百公里能耗以及续航里程都和平时有显著不同。

  对于双模混合动力影响就较弱。因为混动有发动机作为备用提供能量。比如去年11月份比亚迪在包头举行的“秦”推广活动,当时夜间气温在零下15至20度,在早晨极寒的情况下启动车辆,系统会自动切换到HEV模式,发动机带动空调,迅速提高车内温度,当温度提高以后再切换回EV模式。

  极热对纯电和混动影响都很大,比如电池本身大功率放电温度就会升高。以普通锂离子电池为例,20C的放电,电池的温度可以提升到接近50度。这么高的温度,不仅对电池的寿命有影响,更重要的是安全隐患。比如特斯拉的三元电池在高温环境下会释放氧气,而氧气是易燃物体。特斯拉通过循环冷却系统降低温度、以硬外壳包裹隔离电池以防止氧气溢出。但是当遇到撞击时还是难免起火。

  四、能量密度

  能量密度,顾名思义就是单位重量的电池所能容纳的能量。能量密度通常是判断电池优略的重要指标,但是在笔者的分析体系里,能量密度在电池性能指标中不是很重要。

  原因有两个:

  1.能量密度必须结合其他性能。比如磷酸铁锂电池的能量密度确实不高。但是因为其安全稳定耐高温等特点,以磷酸铁锂为电芯所组成的电池极为简单,不需要太多保护辅助设备。而特斯拉的三元电池虽然电池电芯密度很高,但由于其安全性差不耐高温,所以必须结合一套复杂的电池保护设备,而这些设备都加大了汽车的重量。有报道称在发生连续燃烧事故后,特斯拉又准备加厚电池保护设备,这就将三元电池的能量密度优势消弱了。

  2.重量对于汽车的影响不大,特别是对于未来电动汽车的主流趋势混合动力以及小里程纯电动汽车。我们可以设想,以130千瓦时/公斤能量密度和200千瓦时/公斤能量密度的电池做一个对比。即使是最大的80度总电量,两种电池的重量差不过200KG。

  这对于一辆接近2吨的汽车影响很低。

  因此笔者认为,尽管电池的能量密度自然是越大越好,但并不必要刻意追求最大。特别是能量密度越大越不稳定,这是基本常识。只要达到够用的程度,能量密度不是太重要。

  五、成本

  成本非常好理解,要广泛普及必须要有成本优势,这在本系列第一篇也已经计算过。小里程纯电或者混动电动车,一方面需要减少车载电池量节约电芯成本,另一方面需要降低电池包+保护设备的成本。因此我们发现,特斯拉的电芯成本虽然较低,但是整体成本依然居高不下。

  通过以上论述我们知道,不同锂离子电池都有天然优点和缺点。但重要的是,如何对未来电动车发展的重点要素排序,这样才能选出适合潮流的电池。综上,从安全、寿命、放电能力、温度适应、能量密度、成本等因素综合考虑,笔者认为磷酸铁锂电池最适合未来电动汽车电池的发展方向。