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18650鋰電池及參數介紹,新人普及

來源:深圳中美創力實業有限公司發布時間:2022.01.03 15:15:38 關注:182

為大家分享18650鋰電池基本知識以及參數介紹,希望幫到了解18650鋰離子電池的朋友們,文章有些長,看完您就明白了!

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18650鋰電池簡介

18650鋰離子電池是標準性的鋰離子電池型號,其中18表示直徑為18mm,65表示長度為65mm,0表示為圓柱形電池。

具有重量輕、容量大、無記憶效應等優點,因而得到了普遍應用。鋰離子電池的能量密度很高,它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍,而且具有很低的自放電率。此外,鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應”以及不含有毒物質等優點也是它廣泛應用的重要原因。

18650鋰電池主要應用領域

1、儲能類

主要應用于基站電源、清潔能源儲能、電網電力儲能、家庭光儲系統等。

2、動力類

主要指電動交通工具,電動自行車、新能源汽車等。

3、數碼類

手機、平板、筆記本電腦、電動玩具、MP3/MP4、耳機、充電寶、航模、移動電源等。

18650鋰電芯型號參數

1、18650鋰電池常規物理參數

類型——密封圓柱型,可充鋰離子電池

型號——ICR18650

標稱電壓——3.6V

重量——約45g

CamAh——2000mAh

充電電壓——4.200±0.049V

最小放電終止電壓——2.75V

最大充電終止電壓——4.23V

最大持續充電電流——1500mA

最大持續放電電流——3000mA

尺寸(包括熱縮外套)

直徑:d——18.0±0.2mm

高度:h-65.0±0.5mm

最小容量——2000mAh

最高容量——3400mAh

內阻(20℃±5℃,完全充電后測量)——小于80mQ

充電條件20℃±5℃)

標準充電1000mA至4.2V,4.2V恒壓至電流小于20mA

快速充電–1500mA至4.2V,4.2V恒壓至電流小于20mA

使用環境(建議)

儲存——溫度(15-35℃)

相對濕度(45-75%)

大氣壓力(86-106kPa)

放電20至60℃

標準充電0至45℃

相對濕度<93%

大氣壓力86至106kPa

標準測試環境(除非另外要求)

溫度20℃±5℃

相對濕度45±20%

2、18650鋰離子電池常規化學性能參數(電性能)要求

(1)外觀結構,目測無破裂、劃痕、變形、污跡、電解液泄露。

(2)標準測試條:假如沒有特殊要求測試應在20±5℃(溫度)、65±20%(濕度)條件下進行。測試中所使用的電流表和電壓表的精度等級≤0.5

(3)標準充電

指在20±5℃,65±5%RH環境下,以0.5ItmA電流充電至單體電池電壓4.2V后,轉為恒壓4.2V充電,至充電電流小于20mA,停止充電。

(4)快速充電

指在20±5℃,65±5%RH環境下,以1500mA電流恒流充電至單體電池電壓4.2V后,轉為恒壓4.2V充電,至充電電流小于20mA,停止充電。

(5)額定容量

指在20±5℃,65±5%H環境下,充電前電池以0.5mA恒流放電至終止電壓2.75V;標準充電后擱置15分鐘;以0.2ItmA放電至2.75V時的放電容量。要求放電容量:≥100%C5mAh。

(6)快速放電容量

指在20±5℃,65±5%H環境下,充電前電池以0.5ImA恒流放電至終止電壓2.75V;標準充電后擱置15分鐘;以0.2ImA放電至2.75V時的放電容量。要求放電容量:≥90%C5mAh

(7)循環壽命

按標準放電的要求對電池進行放電后擱置15分鐘。在20±5℃,65±5%RH環境下,按快速充電要求充電后擱置15分鐘,以1500mA的電流進行放電,至電池端電壓達到終止電壓2.75V。循環充放電,當任一次循環的放電容量小于80%CsmAh,壽命終止。循環次數要求大于或等于300

(8)-20℃放電性能

電池應按標準充電方式充電;電池應在-20℃±2℃的環境溫度下擱置16h~24h;電池應在-20℃±2℃的環境溫度下以0.2ImA恒流放電至終止電壓2.75V;放電容量≥60%C5mAh

二、18650鋰離子電池隔膜性能參數

影響18650鋰離子電池隔膜性能的因素有:厚度、透氣率、浸潤度、化學穩定性、孔徑、穿刺強度、熱關閉溫度、孔隙率。這些因素好壞直接影響鋰離子電池產品的好壞。下面來看看這些18650鋰離子電池隔膜的性能參數要求吧。

1、厚度

關于消耗型鋰離子電池(手機、筆記本電腦、數碼相機中使用的電池),25微米的隔膜逐漸成為標準。然而,由于人們對便攜式產品的使用的日益上升,更薄的隔膜,比如說20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜開始大范圍的應用。

關于動力鋰電池來說,由于裝配過程的機械要求,往往要更厚的隔膜,當然關于動力用大電池,安全性也是非常重要的,而厚一些的隔膜往往同時意味著更好的安全性,EV/HEV使用的是厚度為40微米左右的隔膜。

2、透氣率

MacMullin數:含電解液的隔膜的電阻率和電解液本身的電阻率之間的比值。此數值越小越好,消耗型18650鋰離子電池的這個數值為接近8。

Gurley數:一定體積的氣體,在一定壓力條件下通過一定面積的隔膜所要的時間。與隔膜裝配的電池的內阻成正比,即該數值越大,則內阻越大。

單純比較兩種不同隔膜的Gurley數是沒有意義的,因為可能兩種隔膜的微觀結構完全不相同;但同一種隔膜的Gurley數的大小能很好的反應出內阻的大小,因為同一種隔膜相對來說微觀結構是相同的或可比較的。

3、浸潤度

為保證電池的內阻不是太大,要求隔膜是能夠被電池所用電解液完全浸潤,這與隔膜材料本身和隔膜的表面及內部微觀結構相關。

粗略判斷:取典型電解液(如EC:DMC=1:1,1MLiPF),滴在隔膜表面,看是否液滴會迅速消失被隔膜吸收。

精確判斷:用超高時間分辨的攝像機記錄從液滴接觸隔膜到液滴消失的過程,計算時間,通過時間的長短來比較兩種隔膜的浸潤度。

4、18650鋰離子電池隔膜的化學穩定性

要求隔膜在電化學反應中是惰性的,且對強還原、強氧化不活潑,機械強度不衰減,不出現雜質。一般認為,目前隔膜用材料PE或PP可滿足化學惰性要求。

5、18650鋰離子電池隔膜的孔徑

防止電極顆粒直接通過隔膜,要求隔膜孔徑為0.01-0.1um,小于0.01um時,鋰離子穿透能力太小,大于0.1um時,電池內部枝晶生成時電池易短路。

目前所使用的電極顆粒一般在10微米的量級,而所使用的導電添加劑則在10納米的量級,不過很幸運的是一般碳黑顆粒傾向于團聚形成大顆粒。一般來說,亞微米孔徑的隔膜足以阻止電極顆粒的直接通過,當然也不排除有些電極表面處理不好,粉塵較多導致的一些諸如微短路等情況。

6、18650鋰離子電池隔膜的穿刺強度

穿刺強度:在一定的速度(每分鐘3-5米)下,讓一個沒有銳邊緣的直徑為1mm的針刺向環狀固定的隔膜,為穿透隔膜所施加在針上的最大力。

由于測試的時候所用的方法和實際電池中的情況有很大的差別,直接比較兩種隔膜的穿刺強度不是特別合理,但在微結構一定的情況下,相對來說穿刺強度高的,其裝配不良率低。但單純追求高穿刺強度,必然導致隔膜的其他性能下降。

7、熱穩定性

隔膜要在電池使用的溫度范圍內(-20℃~60℃)保持熱穩定。一般來說目前隔膜使用的PE或PP材料均可以滿足上述要求。

通常,真空條件下,90℃恒溫60分鐘,隔膜橫向縱向收縮應小于5%。

8、18650鋰離子電池隔膜的熱關閉溫度

熱關閉溫度:將模擬電池(兩平面電極中間夾一隔膜,使用通用鋰離子電池用電解液)加熱,當內阻提高三個數量級時的溫度。

閉孔溫度:外部短路或非正常大電流通過時出現的熱量使隔膜微孔閉塞時的溫度。

熔融破裂溫度:將隔膜加熱,當溫度超過試樣熔點使試樣發生破裂時的溫度。

18650鋰電池電壓和參數,容量是多少?

18650鋰電池電壓和容量是該型號電池最重要的性能參數,也是決定鋰電池價格的根本要素,廠家可以設計不同容量的18650鋰電池,這由原材料與工藝所決定。

18650鋰電池參數表

18650鋰電池是根據尺寸來命名的電池典型,因此,作為18650鋰電池參數之一的尺寸是基本相同的。由于18650鋰電池事實上可以因為正極不同而分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰四個體系,除了磷酸鐵鋰之外,其余三種材料在本質上可以相互取代。

18650鋰電池電壓是18650鋰電池的重要參數之一,掌握18650電池電壓的基礎知識,對于科學的18650電池充放電和擱置保護具有重要作用。

18650鈷酸鋰電池

標稱電壓一般為:3.7V

充電限制電壓一般為:4.20V

最小放電終止電壓一般為:2.75V

直徑:18±0.2mm

高度:65±2.0mm

容量:1000mAh以上(目前最高的是松下的2900mah)

目前全球生產此型號鋰電池最大的廠商有日本的三洋(已被松下收購)、松下、三星、索尼。

18650磷酸鐵鋰電池

單節標稱電壓一般為:3.2V

充電限制電壓一般為:3.6V

最小放電終止電壓一般為:2V

直徑:18±0.2mm

高度:65±2.0mm

容量:比鈷酸鋰的18650要小,常見的是1500mah。

由此可見:二者的尺寸完全一樣,但這兩種體系的18650鋰電池互有優缺點,具體來說,磷酸鋰鐵電池和鈷酸鋰相比的優點有:

1、更安全,過沖過放都不會造成爆炸、漏液

2、壽命更長,正常使用能循環1000次以上

3、大倍率,2C充電10C放電,不會發燙、爆炸、漏液,不會影響壽命。但是磷酸鐵鋰18650電池單體電壓低,多用于大電流工作的電器。

單節18650鋰電池電壓參數如下

一、18650鋰電池電壓的核心是工作電壓,也叫標稱電壓,為3.7V,這相當于三個串聯的鎳鎘或者鎳氫電池,也有一些國內電池生產廠家設計的工作電壓為3.6V。

二、充電限制電壓:這是對于18650電池電壓的最高限制,為4.2V,18650鋰電池充電過程就是將18650電池電壓由工作時的3.7V上升到4.2V的過程,過程結束,表示電池是滿電狀態。超過了4.2V,就是過充,會對電池造成傷害。

三、放電終止電壓:即18650鋰電池電壓下降到不宜再繼續放電的最低工作電壓,為2.75V,如果電池放到終止電壓以下,就是過放了,過放會使18650電池電極結構受到破壞,使鋰離子發生不可逆反應,嚴重影響18650電池壽命。

18650鋰電池容量是多少

18650鋰電池容量是許多工業用戶和消費者個人所關心的,這是因為,18650鋰電池容量越大,則使用時間越長,可以為用戶提供更長時間的供電,但在同一體系下,18650鋰電池容量高會帶來價格高的負面作用,所以,容量和價格平衡非常重要。

18650鋰電池容量分布在1000mAh到3000mAh之間,但技術比較成熟的一般是在1800mAh到2600mAh之間,這是因為,18650鋰電池容量太低,會影響電池有效工作時間,在適用性上存在問題。而18650鋰電池容量太高,則成本上升較大,而且,非特殊領域過高容量的18650鋰電池意義也不是很大。

18650鋰電池容量是廠家的主要賣點,此外,相同容量的18650鋰電池電芯品牌也是影響價格的因素,一般來說,進口品牌比同類型的國產品牌價格高,前面說了,決定18650鋰電池容量的主要因素還有原材料結構,因而從正極來看,采用鈷酸鋰、錳酸鋰和三元材料、磷酸鐵鋰的價格會有差異。

18650鋰電池組需要根據不同的產品使用在不同的工作環境和領域來定制,在選擇18650鋰電池組應該考慮電芯的一致性,穩定性,安全性,還有就是每一組電芯中的每一個電池,各方面數值都要配對,比如電壓相同,內阻相同,容量相同等。

以上就是18650鋰電池及參數介紹,希望可以幫到不太了解的朋友們。

 

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