18650锂电池组成部分及优势介绍
18650锂电池是一种比较常见的锂电池,他的应用非常的广泛,基本上已经遍布在我们生活当中了。举几个简单的例子:笔记本的电源就是18650锂电池组,剃须刀里面使用的圆柱型锂电池也是18650锂电池,那么18650锂电池有哪些组成部分呢?
18650锂电池的一般是由正极材料和负极材料组成的。正极材料包含有镍酸锂、锰酸锂、三元、酸锂、磷酸亚铁锂等,而负极材料一般是有无定形碳材料、石墨化碳材料、硅基材料、氮化物、新型合金等。专业的锂电池生产厂家沃尔德电子是这么回答的,还有一些如集流体、粘接剂和导电剂等这些取到改善电池的导电性能和加工性能的材料在这就不介绍了,因为这些材料不是组成18650锂电池的主要成分。另外如果按照18650锂电池组成的化学物质来查找那就更多了。如一般组成的电解液、CMC、钴酸锂、隔膜、PVDF、高温胶纸、NMP、石墨类负极、SBR、草酸、铜箔、铝箔等这些是18650锂电池的组成材料。
18650电池是圆柱形的,内部有液体,因为电池设计和材料原因,18650适合大电流,因此几乎所有笔记本、电动汽车都是用18650电池设计;只有超级笔记本,因为节能,所以可以不采用18650电池而转而使用聚合物锂电池,尤其是平板电脑等;数码相机因为闪光灯的充放电需要大电压和瞬间大电流,所以只能用18650类似的电池,只是体积稍小;
聚合物锂电池优点,体积小,容量大,缺点是寿命比18650短,因为使用不同设计和材料,有些内部有液体,有些是干性的或者是胶体性的,且大电流放电时性能不如18650的圆柱形电池,所以需要大容量小体积的用电设备,通常使用聚合物锂电池,最典型的表现就是手机、平板电脑等设备。
18650锂电池的优点:
1、容量大
18650锂电池的容量一般为1200mah~3600mah之间,而一般电池容量只有800左右,如果组合起来成18650锂电池组,那18650锂电池组是随随便便都可以突破5000mah的。
2、寿命长
18650锂电池的使用寿命很长,正常使用时循环寿命可达500次以上,是普通电池的两倍以上。
3、安全性能高
18650锂电池安全性能高,不爆炸,不燃烧;无毒,无污染,经过RoHS商标认证;各种安全性能一气呵成,循环次数大于500次;耐高温性能好,65度条件下放电效率达100%。为防止电池短路现象,18650锂电池的正负极是分开的。所以它发生短路现象的可能已经降到了极致。可以加装保护板,避免电池过充过放,这样还能延长了电池的使用寿命。
4、电压高
18650锂电池的电压一般都在3.6V、3.8V和4.2V,远高于镍镉和镍氢电池的1.2V电压。
5、没有记忆效应
在充电前不必将剩余电量放空,使用方便。
6、内阻小:
聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小,国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下,极大的减低了电池的自耗电,延长手机的待机时间,完全可以达到与国际接轨的水平。这种支持大放电电流的聚合物锂电更是遥控模型的理想选择,成为最有希望替代镍氢电池的产品。
7、可串联或并联组合成18650锂电池组
8、使用范围广
笔记本电脑、对讲机、便携式DVD,仪器仪表、音响设备、航模、玩具、摄像机、数码照相机等电子设备
作为锂电池家族的重要组成,18650电池早年被广泛运用于消费类电子产品中。近几年来随着新能源汽车的强势崛起,18650电池也开始被运用到新能源汽车行业。
除去老牌的特斯拉,目前包括保时捷与国内的江淮、众泰、长安、广汽等也纷纷加入到18650电池车型的研发队伍中来。业内人士称,未来会有更多车型“恋上”18650电池,推动着18650电池的运用之路发生颠覆性的改变。
18650电池优势明显
“日本厂商在18650电池的生产工艺上积累了大量的经验,其生产出来的18650电池在一致性和安全性上面都达到了比较高的水准,被行业称为‘标杆’。”中国微型电动车产业技术创新联盟副秘书长罗会明看来,这就是为什么特斯拉会选用日本18650电池的主因。
广西卓能新能源科技有限公司总经理邓纶浩也提到,“由于18650电池的生产自动化程度高,稳定性较好,可替换性高,使得18650电池在系统开发的模块化以及标准化程度上均具有无以伦比的独特优势。可以有效地降低生产成本,节约劳动力”。
能量密度方面,Model S使用的是3.1Ah,能量密度约为252Wh/kg的18650电池。而丰田Leaf所用的软包电池是33Ah,单体电池能量密度为150Wh/kg。显而易见,18650电池在能量密度方面,要优于软包电池。因此,18650电池尤其是应用在微小型电动车上时,具有很大的优势。
回头说说18650锂电池,这种经常被各种山寨移动电源厂商攻击的“古老”电池,目前依然广泛应用于各种电子设备,典型如移动电源。事实上,在高端应用领域,比如专业影像设备、笔记本电池,18650一直是主力角色,特斯拉电动汽车的大规模应用更是提升了这种电池的高安全性形象。18650锂电池工艺成熟,一致性好,容量密度高,在大容量混联应用场合有聚合物锂电池无法取代的优势。
那么,在日常生活需要考虑电池类型的时候,我们该做何种选择呢?还是以移动电源为例,个人观点是:选择有名气电池供应商的产品,典型如:SANYO、松下、SONY、三星、LG,国产力神、比克、长江、卓能等也是有一定规模实力的品牌,安全性也有比较高的保证。电芯的安全性主要在于厂家的质量掌控,而不在于它是聚合物还是普通锂电池。
顺便纠正一个大家广泛接受的错误说法:聚合物锂电池并不代表更轻薄,轻薄或者厚重从来都是与能量密度密切相关的,无论电池是圆柱体或者是方形,在同一时期,相同容量的聚合物锂电池与18650锂电池的体积重量是没有显著区别的。
微小型电动车的特点在于体积小、设计灵活、售价极低。“18650电池特点就是能量密度高、单个体积小、成本低。” 北京理工大学教授孙立清称,18650电池用于微型电动车能够在小的空间实现更多的装载量,实现了最大化的利用,未来18650电池在微小型电动车领域会得到更好地应用,所占份额也会越来越大。