18650鋰電池是我們現(xiàn)在目前用的鋰電池中最常用的,我們的遙控機或者是很多電器的控制器都是用的7號18650鋰電池,但是18650鋰電池這方面還有著不同的用途,也就是說衍生了兩種動力18650鋰電池與容量型18650鋰電池的類型,動力18650鋰電池與容量型18650鋰電池有什么不同?
1、18650動力性鋰電池主要是正負極材料顆粒比普通的18650鋰電池更加細小能量密度不大,采用的隔膜材料以及電解液導電性能更好,導電性能更佳。
2、18650動力鋰電池在正負極引出的極耳材料等也比普通的18650鋰電池的更多(減小極耳內阻和滿足更大電流)。
3、18650動力電池支持大電流放電,可能達到30C倍率的電流,18650普通鋰電池只支持1C倍率的放電。(1C等于容量的1倍率容量)
4、18650動力電池容量一般比普通的18650鋰電池容量要小1/2左右,如果容量型2000mAh動力型18650鋰電池就只有1000mAh5、普通容量型18650鋰電池充電電壓最高是4.2V,動力型18650鋰電池最高充電電壓是3.65V左右。普通容量型18650鋰電池標稱電壓是3.7V,動力18650鋰電池標稱電壓是3.2V。
5、“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀70年代時,M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經成為了主流。
6、鋰電池大致可分為兩類:鋰聚合物電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術要求限制,現(xiàn)在只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。
隨著電動汽車市場的進一步擴大和對續(xù)航里程要求的不斷提升,整車企業(yè)對動力電池在能量密度、制造成本、循環(huán)壽命和產品附加屬性等方面都提出了更高的要求。
在原材料領域尚未獲得巨大突破的前提下,適當增大圓柱電池的體積以獲得更多的電池容量便成為一種可探索的方向。目前,特斯拉已經啟動了21700電池的規(guī)?;a,并計劃用于特斯拉汽車Model3上,如果在特斯拉其他車型上測試通過,將全部替換掉之前使用的18650電池,特斯拉的做法或將在世界范圍內引領一股“21700風潮”。
所謂聚合物鋰電池是指使用了聚合物作為電解質的鋰離子電池,具體來分又分為“半聚合物”與“全聚合物”兩種。“半聚合物”是指在隔離膜上涂一層聚合物(一般是PVDF),使電芯的粘合力更強,電池可以做得更硬,其電解質仍然是液態(tài)電解液。
而“全聚合物”是指使用聚合物在電芯內部形成凝膠網絡,然后再注入電解液形成電解質。雖然“全聚合物”電池仍然要使用液態(tài)電解液,但用量要少很多,這對鋰離子電池的安全性能有極大的提高。據筆者所知,現(xiàn)在只有SONY在量產“全聚合物”鋰離子電池。
從另一個方面來說,聚合物電池是指使用鋁塑包裝膜作為外包裝的鋰離子電池,也就是俗稱的軟包電池。這種包裝膜由三層構成,分別是PP層、Al層與尼龍層,由于PP與尼龍是聚合物,所以這種電芯被稱為聚合物電池。
1、價格更低
18650的國際價格大約在1USD/pcs,按照2Ah來計算的話大約合3RMB/Ah。而聚合物鋰電的價格,低端的山寨廠在4RMB/Ah,中端的在5~7RMB/Ah,中高端的在7RMB/Ah以上。像ATL、力神這種的,一般都能賣到10RMB/Ah左右,而且你單小了人家還不愿意接。
2、不可定做
SONY一直想把鋰離子電池做成像堿性電池一樣,有一定的工業(yè)標準,就像5號電池、7號電池,全世界基本上都一樣。但由于鋰離子電池的一大優(yōu)點就是可以根據客戶的需求進行外形設計,不可能有一個統(tǒng)一的標準,所以到現(xiàn)在鋰離子電池工業(yè)界基本上只有18650這一個標準型號,其他的都是根據客戶需求進行設計的。
3、安全性差
我們知道鋰離子電池在極端情況下(如過充、高溫等),內部會發(fā)生劇烈的化學反應,產生大量的氣體。18650電池使用的是金屬外殼,有一定的強度,當內部氣壓達到一定的時候鋼殼會破裂爆炸,發(fā)生極恐怖的安全事故。
這也是為什么測試18650電池的房間一般都必須用層層保護,而且測試時絕對不能進人。聚合物電池就不存在這個問題,即使同樣在極端情況下,由于包裝膜強度較低,只要氣壓稍高就會破裂,不會產生爆炸,最最惡劣的情況就是燃燒。所以從安全性上來說聚合物電池要優(yōu)于18650電池。
4、能量密度低
一般的18650電池容量能做到2200mAh左右,這樣算下來能量密度大約在500Wh/L,而聚合物電池的能量密度現(xiàn)階段量產能夠接近600Wh/L。
但聚合物電池也有自己的缺點。主要是成本較高,由于可以按照客戶需求設計,這里面的研發(fā)成本就要算進去。而且外形多變、種類繁多,導致在制造過程中各種工裝夾具是非標準件,也相應的增加了成本。聚合物電池本身的通用性差,這也是靈活設計帶來的,往往為了那么1mm的區(qū)別就需要重新為客戶設計一款。