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18650锂电池的性能和主要用途是什么?

来源:宝鄂实业    2019-06-16 20:17    点击量:
所谓聚合物锂电池是指使用了聚合物作为电解质的锂离子电池,具体来分又分为“半聚合物”与“全聚合物”两种。“半聚合物”是指在隔离膜上涂一层聚合物(一般是PVDF),使电芯的粘合力更强,电池可以做得更硬,其电解质仍然是液态电解液。
 
而“全聚合物”是指使用聚合物在电芯内部形成凝胶网络,然后再注入电解液形成电解质。虽然“全聚合物”电池仍然要使用液态电解液,但用量要少很多,这对锂离子电池的安全性能有极大的提高。据笔者所知,现在只有SONY在量产“全聚合物”锂离子电池。
 
从另一个方面来说,聚合物电池是指使用铝塑包装膜作为外包装的锂离子电池,也就是俗称的软包电池。这种包装膜由三层构成,分别是PP层、Al层与尼龙层,由于PP与尼龙是聚合物,所以这种电芯被称为聚合物电池。
1、价格更低
 
18650的国际价格大约在1USD/pcs,按照2Ah来计算的话大约合3RMB/Ah。而聚合物锂电的价格,低端的山寨厂在4RMB/Ah,中端的在5~7RMB/Ah,中高端的在7RMB/Ah以上。像ATL、力神这种的,一般都能卖到10RMB/Ah左右,而且你单小了人家还不愿意接。
2、不可定做
SONY一直想把锂离子电池做成像碱性电池一样,有一定的工业标准,就像5号电池、7号电池,全世界基本上都一样。但由于锂离子电池的一大优点就是可以根据客户的需求进行外形设计,不可能有一个统一的标准,所以到现在锂离子电池工业界基本上只有18650这一个标准型号,其他的都是根据客户需求进行设计的。
3、安全性差
 
我们知道锂离子电池在极端情况下(如过充、高温等),内部会发生剧烈的化学反应,产生大量的气体。18650电池使用的是金属外壳,有一定的强度,当内部气压达到一定的时候钢壳会破裂爆炸,发生极恐怖的安全事故。
这也是为什么测试18650电池的房间一般都必须用层层保护,而且测试时绝对不能进人。聚合物电池就不存在这个问题,即使同样在极端情况下,由于包装膜强度较低,只要气压稍高就会破裂,不会产生爆炸,最最恶劣的情况就是燃烧。所以从安全性上来说聚合物电池要优于18650电池。
 
4、能量密度低
 
一般的18650电池容量能做到2200mAh左右,这样算下来能量密度大约在500Wh/L,而聚合物电池的能量密度现阶段量产能够接近600Wh/L。
 
但聚合物电池也有自己的缺点。主要是成本较高,由于可以按照客户需求设计,这里面的研发成本就要算进去。而且外形多变、种类繁多,导致在制造过程中各种工装夹具是非标准件,也相应的增加了成本。聚合物电池本身的通用性差,这也是灵活设计带来的,往往为了那么1mm的区别就需要重新为客户设计一款。锂离子蓄电池是一种锂离子浓差电池,充放电时Li+在正负极间脱嵌与嵌入[5],正极材料LixCoO2在Li+脱嵌过程中(x从1减小到0。4),层间距从0。465nm增大到0。485nm,正极体积膨胀;负极材料石墨在Li+嵌入过程中,石墨层间距d002从0。3454nm增大到0。3706nm(LiC6),负极体积膨胀[10]。锂离子在电场的作用下进行电迁移。
 
在锂离子的迁移数不变时,锂离子的电迁流量随电池内部几何形状的改变而不同。壳体膨胀,正、负极片之间间距增大,锂离子迁移速率变慢,迁移困难,溶液的电导率发生质的改变[11]。53450A3电池在壳壁的抵制下内部体积变化较小,锂离子的迁移速率比53450A1和53450A2大,相应的溶液电导率较大,这可以反映在电池的内阻上,53450A3电池内阻略小于另两规格。
 
内阻小,不可逆比容量损失少,电池释放容量较多,循环寿命也相应较高。这也是53450A3电池的放电比容量和循环寿命略高于53450A1和53450A2的原因。值得一提的是,三种规格电池的放电平台没有太大区别.