18650
電池是一類電池的統稱,現在大多是指
18650鋰電池,其中18650是指電池的外形尺寸其中18表示直徑為18mm,65表示長度為65mm,0表示為圓柱形電池。
一)18650電池有哪些種類
由于18650鎳氫電池有與材料特性,在能量密度上是比不過
鋰電池的,也就是在同等體積下,鋰電池的容量密度要比鎳氫電池大,最終導致18650鎳氫電池在市場上淘汰了,使得目前市場上常見的18650電池都是鋰電池。但是18650鋰電池也分為鋰離子電池、磷酸
鐵鋰電池。鋰離子電池電壓為標稱電壓為3.7v,充電截止電壓為4.2v,磷酸鐵鋰電池標稱電壓為3.2V,放電截止電壓為3.6v,容量通常為1200mAh-3350mAh,常見容量是2200mAh-2600mAh。
二)18650電池焊接方法:
18650
鋰電池生產制造的焊接方法主要有電焊、超聲波焊接、激光焊接、穿透焊和縫焊、脈沖模式焊接、連續模式焊接等。
目前電池生產廠家最常用的電池焊接方法是超聲波焊接和穿透焊和縫焊。
穿透焊和縫焊穿透焊,連接片無需沖孔,加工相對簡單。穿透焊需要功率較大的激光焊機。穿透焊的熔深比縫焊的熔深要低,可靠性相對差點。縫焊相比穿透焊,只需較小功率激光焊機。縫焊的熔深比穿透焊的熔深要高,可靠性相對較好。但連接片需沖孔,加工相對困難。
超聲波焊接原理是線性振動摩擦焊接利用在兩個待焊工件接觸面所產生的摩擦熱能來使塑料熔化。熱能來自一定壓力下,一個工件在另一個表面以一定的位移或振幅往復的移動。一旦達到預期的焊接程度,振動就會停止,同時仍舊會有一定的壓力施加于兩個工件上,使剛剛焊接好的部分冷卻、固化,從而形成緊密地結合。
1、超聲波塑料焊接優點:焊接速度快,焊接強度高、密封性好;取代傳統的焊接/粘接工藝,成本低廉,清潔無污染且不會損傷工件;焊接過程穩定,所有焊接參數均可通過軟件系統進行跟蹤監控,一旦發現故障很容易進行排除和維護。
2、超聲波金屬焊接優點:1)、焊接材料不熔融,不脆弱金屬特性。2)、焊接后導電性好,電阻系數極低或近乎零。
3)、對焊接金屬表面要求低,氧化或電鍍均可焊接。4)、焊接時間短,不需任何助焊劑、氣體、焊料。5)、焊接無火花,環保安全。
三)18650的優缺點
(一)18650鋰離子電池
18650鋰離子電池是液態鋰電池,其電解液是液態的,為圓柱形的,金屬外殼的電池。
1、18650鋰離子電池優點
1)容量大 單體18650鋰電池的容量一般為1200mah~3600mah之間,組合起來的
18650鋰電池組是隨隨便便都可以突破100Ah。
2)壽命長 18650鋰電池的使用壽命很長,正常使用時循環壽命可達500次以上,是普通電池的兩倍以上。
3)安全性能高 18650鋰電池安全性能高,不爆炸,不燃燒;無毒,無污染,經過RoHS商標認證;各種安全性能一氣呵成,循環次數大于500次;18650鋰電池的正負極是分開的,并且帶有可靠的安全閥,所以它發生短路現象非常低。加裝保護板的18650鋰電池
pack性能更可靠。
4)放電平臺高 18650鋰電池的電壓一般都在3.6V、3.8V和4.2V。
5)沒有記憶效應 在充電前不必將剩余電量放空,使用方便。
6)內阻小: 目前常規的技術都可以制成35毫歐抗阻以下的鋰電池。
7)可串聯或并聯組合成18650鋰電池組
8)使用范圍廣 筆記本電腦、對講機、便攜式DVD,儀器儀表、音響設備、航模、玩具、攝像機、數碼照相機等電子設備。
2、18650鋰離子電池缺點
1)由于體型是固定的,異形電池組的生產一般不考慮使用18650鋰電池。
3)18650鋰電池PACK需要設定保護板放置電池的過放和過充。需要在限制的條件下使用。
4)18650鋰電池的生產條件要求高,相對于一般的電池生產,18650鋰電池對生產條件要求很高,這無疑增加了生產成本。
(二)18650磷酸鐵鋰電池
18650磷酸鐵鋰電池是近幾年發明的,是在鋰離子電池發展中發明的,也是鋰離子電池的一種。
1、磷酸鐵鋰電池的優點
1)安全性能的改善
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發熱或是形成強氧化性物質,因此擁有良好的安全性。有報告指出,實際操作中針刺或短路實驗中發現有小部分樣品出現燃燒現象,但未出現一例爆炸事件,而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數倍的高電壓充電,發現依然有爆炸現象。雖然如此,其過充安全性較之普通液態電解液鈷酸鋰電池,已大有改善。
2)壽命的改善
長壽命鉛酸電池的循環壽命在300次左右,最高也就500次,而磷酸鐵
鋰動力電池,循環壽命達到2000次以上,標準充電(5小時率)使用,可達到2000次。同質量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”,最多也就1~1.5年時間,而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用,理論壽命將達到7~8年
4)大容量
對比鎳電和鉛酸電池,能量密度相比提高了很多。
5)重量輕
同等規格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池的1/3。
6)環保
磷酸鐵鋰電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認證通過),無污染,符合歐洲RoHS規定,為絕對的綠色環保電池證。
2、磷酸鐵鋰電池的缺點
1)在磷酸鐵鋰制備時的燒結過程中,氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。單質鐵會引起電池的微短路,是電池中最忌諱的物質。這也是一直不將該材料作為動力型鋰離子電池正極材料的主要原因。
2)磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低。低溫性能較差,即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。
3)材料的制備成本與電池的制造成本較高,電池成品率低,一致性差。
4)知識產權問題。目前磷酸鐵鋰的基礎專利被美國德州大學所有,而碳包覆專利被加拿大人所申請。這兩個基礎性專利是無法繞過去的,如果成本中計算上專利使用費的話,那產品成本將會進一步提高。
四、18650電池的壽命:
現在3.7V的18650鋰離子電池一般循環壽命可達500~1000次左右,3.2V的18650磷酸鐵鋰電池一般壽命可達2000以上,當然前提是正規廠商生產的合格電池,如果是次品或假冒電池,壽命將會很短。
18650鋰電池的使用壽命很長,正常使用時循環壽命可達500次以上,是普通電池的兩倍以上。
五、18650電池的高低溫性能:
18650鋰離子電池低溫較好。-20攝氏度的時候根據放電倍率不同容量損失也不同,電流不大的時候大約損失30%。
特種的低溫型18650鋰離子電池低溫性能強悍:
放電容量:
50℃:≥95%x初始容量;
-40℃:≥75%x初始容量;
在環境溫度(20±2)℃的條件下,電池做一個0.2C5A循環,此容量為初始容量;然后電池進行標準充電后。按如下條件測試,要求電池無漏液、起鼓現象
a、在(50±2)℃下擱置2h,以0.2C5A恒流放電至終止電壓后在室溫狀態下擱置2h,目測外觀無明顯變形、無破裂、不漏液。
b、在(-40±2)℃下擱置2h,以0.2C5A恒流放電至終止電壓后在室溫狀態下擱置2h,目測外觀無明顯變形、無破裂、不漏液。
18650磷酸鐵鋰電池低溫性能:
在-40℃下以0.5C放電,放電容量超過初始容量的60%;在-35℃下以0.3C放電,放電容量超過初始容量的70%,超過國家60%的標準,工作溫度范圍寬,最低溫度可達40℃,而最高溫度高達55℃,可在-20℃下充電。
六、18650電池的應用領域:
1、因18650在工作中的穩定性能非常好,廣泛應用于各大電子領域:常用于高檔強光手電、隨身電源,無線數據傳輸器,電熱保暖衣、鞋,便攜式儀器儀表,便攜式照明設備,便攜式打印機,工業儀器,醫療儀器等。
2、18650磷酸鐵鋰電池主要應用于軍事設備、航空航天工業、深海潛水設備、極地科學調查、電力通信、公共安全、醫療電子、AGV、RV等領域。
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