18650锂电池为什么是圆柱形的呢?它的用途有哪些呢？
来源：宝鄂实业
2019-06-29 22:29
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锂电池早期是钢壳电芯，外壳材质是钢，由于钢材质的金属膨胀系数不如铝壳材质，电池内部短路的时候，爆炸的几率比铝壳高，早期的锂电池在消费电子领域主要是用在如笔记本和手机上面 ，笔记本上用的是18650，而手机上率先运用了方形铝壳电芯来替代钢壳电芯(以前手机电池用久了会鼓包)，由于超薄智能机的发展，手机锂电池现在发展到了第三代，铝塑膜材质的聚合物电芯。
圆柱形锂电池的定义法则：如18650型，即指电池的直径为18mm，长度为65mm，圆柱体型的电池。其实圆柱形的钢壳电芯并非只有18650，还有26650等其他尺寸。
为什么是圆柱形?锂电池厂商的理解是圆形侧面可以分摊压力，在遇到大力挤压情况下可提升电池的安全性能。圆柱形电池的另一个好处是批量生产更简单，卷绕机将隔膜和正负极卷绕的时候，可以自动化，尺寸单一如18650，就可以做出同样的尺寸，不同的容量配方的电池，降低了成本。由于圆柱电池的技术越来越成熟，比如不同类型的锂离子电池都可以在18650上使用(磷酸铁锂，钴酸锂，钛酸锂)毋庸置疑，Apple的macbook的电池就是目前聚合物电池的先锋，现在国产轻薄型笔记本都转向了方形聚合物，很少有厂家还在用过时的18650设计，除非是成本控制比较低。
可能有人不禁要问了，特斯拉的电动车不就是18650的电池砖组成的吗?难道不先进?
锂电池厂商的回答是：特斯拉的专长是在电路监控上，他牛逼之处是能够将电池组中的每一颗电池进行有效的实时监控，但是并非是电池的革新，而是汽车的革新。TESLA电动车的电池采用了松下提供的NCA系列(镍钴铝体系)18650钴酸锂电池，单颗电池容量为3100毫安时。还是基于成本，目前聚合物电池表面是铝塑膜，软包不耐冲击，碰撞。若采用聚合物，特斯拉目前还过不了美国的汽车安全检查认证。
1、厚度均匀性
锂离子电池隔膜的厚度均匀性直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能，隔膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。其中横向厚度均匀性尤为重要。一般均要求控制在±1微米以内。
2、力学性能
拉伸强度一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100mP以上，横向强度不能太大，过大会导致横向收缩率增大。抗穿刺强度因隔膜是被夹在凹凸不平的正、负极片间，需要承受很大的压力。为了防止短路，所以隔膜必须具备一定的抗穿刺强度。经验上，抗穿刺强度值在300~500克。3、透过性能
隔膜透过性的大小是隔膜孔隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结果。锂电池隔膜本身具有微孔结构，微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。孔径一般在0.03μm~0.12μm,孔径太小会增加电阻，太大则易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。
4、理化性能
润湿性和润湿速度，较好的润湿性有利于提高电池的充放电性能和容量。化学稳定性，隔膜在电解液中应当保持长久的稳定性，不与电解液和电极物质反应。热稳定性，温度升高的时候，隔膜应当保持原有的完整性和一定的力学性能。安全保护性能锂离子电池的安全性成为锂电池厂家的最为重视的环节。
18650是锂离子电池的鼻祖--日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。锂离子电池的标称电压为3.6或3.7V，单体容量常见为2200-3600mAh、目前国内电芯容量成熟批量供应的容量基本在2600mAh以内;而松下当前开发推向市场应用的单体高容量纯三元体系18650锂离子电池容量已达到3600mAh;
18650锂电池寿命理论为循环充电1000次。由于单位密度的容量很大，所以大部份用于笔记本电脑电池，除此之外，因18650在工作中的稳定性能非常好,广泛应用于各大电子领域:常用于高档强光手电、随身电源, 无线数据传输器，电热保暖衣、鞋，便携式仪器仪表，便携式照明设备，便携式打印机,工业仪器,医疗仪器等。
18650锂电池另外一个最大的优势在于型号单一而便于实现全自动化生产、从而保证了电池批次的一致性、以用于大型储能、电动汽车等需要高电压、大容量的领域;例如特斯拉汽车即为采用松下高容量18650锂离子电池进行8000多颗的串并联，而国内大部分汽车电池也采用此方案;而越来越多的储能基站、光伏发电储能的领域、也在选择用18650锂电池串并联的电池组来代替备受限制具有高污染的铅酸蓄电池。恒柱锂电池公司以强大的开发实力和成熟的经验、采用进口圆柱18650锂电池、也在为越来越多有此需求的客户提供安全可靠的电池解决方案。
为什么是圆柱形?锂电池厂商的理解是圆形侧面可以分摊压力，在遇到大力挤压情况下可提升电池的安全性能。圆柱形电池的另一个好处是批量生产更简单，卷绕机将隔膜和正负极卷绕的时候，可以自动化，尺寸单一如18650，就可以做出同样的尺寸，不同的容量配方的电池，降低了成本。由于圆柱电池的技术越来越成熟，比如不同类型的锂离子电池都可以在18650上使用(磷酸铁锂，钴酸锂，钛酸锂)毋庸置疑，Apple的macbook的电池就是目前聚合物电池的先锋，现在国产轻薄型笔记本都转向了方形聚合物，很少有厂家还在用过时的18650设计，除非是成本控制比较低。
可能有人不禁要问了，特斯拉的电动车不就是18650的电池砖组成的吗?难道不先进?
锂电池厂商的回答是：特斯拉的专长是在电路监控上，他牛逼之处是能够将电池组中的每一颗电池进行有效的实时监控，但是并非是电池的革新，而是汽车的革新。TESLA电动车的电池采用了松下提供的NCA系列(镍钴铝体系)18650钴酸锂电池，单颗电池容量为3100毫安时。还是基于成本，目前聚合物电池表面是铝塑膜，软包不耐冲击，碰撞。若采用聚合物，特斯拉目前还过不了美国的汽车安全检查认证。
1、厚度均匀性
锂离子电池隔膜的厚度均匀性直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能，隔膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。其中横向厚度均匀性尤为重要。一般均要求控制在±1微米以内。
2、力学性能
拉伸强度一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100mP以上，横向强度不能太大，过大会导致横向收缩率增大。抗穿刺强度因隔膜是被夹在凹凸不平的正、负极片间，需要承受很大的压力。为了防止短路，所以隔膜必须具备一定的抗穿刺强度。经验上，抗穿刺强度值在300~500克。3、透过性能
隔膜透过性的大小是隔膜孔隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结果。锂电池隔膜本身具有微孔结构，微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。孔径一般在0.03μm~0.12μm,孔径太小会增加电阻，太大则易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。
4、理化性能
润湿性和润湿速度，较好的润湿性有利于提高电池的充放电性能和容量。化学稳定性，隔膜在电解液中应当保持长久的稳定性，不与电解液和电极物质反应。热稳定性，温度升高的时候，隔膜应当保持原有的完整性和一定的力学性能。安全保护性能锂离子电池的安全性成为锂电池厂家的最为重视的环节。
由于锂电池存在上述所分析的缺点，在锂电池的应用中必须加上保护电路。保护电路的基本功能也要和上述缺点相对应，于是我们要求锂电池电源保护芯片要能实现以下几个最基本的功能：过充电保护、过放电保护、过电流保护以及短路保护。由以上锂电池的应用要求可知，为提高锂电池的使用寿命并保证电池的安全使用，锂电池保护电路需要具有以下功能：
(1)如果充电电压超过电池允许的最大值，能够提供电池放电回路。
(2)如果放电电压低于电池允许的最小值，能够提供电池充电回路。则切断电池与外部电路的连接，并且则切断电池与外部电路的连接。
(3)如果电池的充、放电电流大于极限值，则切断电池与外部电路的连接。
(4)当电池回复正常状态后，保护电路应能相应的解除保护状态，使电池能够继续正常工作。
随着智能穿戴设备的兴起，智能手机的全面发展，小尺寸聚合物电池在数码领域将会越来越广泛。铝壳电芯将逐渐淘汰，18650在电动自行车，电动汽车领域的运用还将持续，直到聚合物电池的抗冲击，碰撞等安全问题得到有效的解决。(1)如果充电电压超过电池允许的最大值，能够提供电池放电回路。
(2)如果放电电压低于电池允许的最小值，能够提供电池充电回路。则切断电池与外部电路的连接，并且则切断电池与外部电路的连接。
(3)如果电池的充、放电电流大于极限值，则切断电池与外部电路的连接。
(4)当电池回复正常状态后，保护电路应能相应的解除保护状态，使电池能够继续正常工作。
18650是锂离子电池的鼻祖--日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。锂离子电池的标称电压为3.6或3.7V，单体容量常见为2200-3600mAh、目前国内电芯容量成熟批量供应的容量基本在2600mAh以内;而松下当前开发推向市场应用的单体高容量纯三元体系18650锂离子电池容量已达到3600mAh;
18650锂电池另外一个最大的优势在于型号单一而便于实现全自动化生产、从而保证了电池批次的一致性、以用于大型储能、电动汽车等需要高电压、大容量的领域;例如特斯拉汽车即为采用松下高容量18650锂离子电池进行8000多颗的串并联，而国内大部分汽车电池也采用此方案;而越来越多的储能基站、光伏发电储能的领域、也在选择用18650锂电池串并联的电池组来代替备受限制具有高污染的铅酸蓄电池。恒柱锂电池公司以强大的开发实力和成熟的经验、采用进口圆柱18650锂电池、也在为越来越多有此需求的客户提供安全可靠的电池解决方案。
