鉅大LARGE | 點擊量：1774次 | 2021年07月27日
18650鋰離子電池分類以及充放電解析
18650鋰離子電池加工均要有保護線路，戒備電池被過充過放電。當然這個有關鋰離子電池來說都是非得的，這也是鋰離子電池的一個通弊，因為鋰離子電池采用的材料基本都是鈷酸鋰材料，而鈷酸鋰材料的鋰離子電池不能大電流放電，安全性較差，從分類上來看，18650鋰離子電池的分類可以通過下面的方式來進行分類。
1、按電池實用性能分類
功率型電池和能量型電池。能量型電池以高能量密度為特點，緊要用于高能量輸出；功率型電池以高功率密度為特點，緊要用于瞬間高功率輸出、輸出的電池。而功率能量型鋰離子電池是伴隨著插電式混合動力車的出現而出現的。它要求電池儲存的能量較高，可以支持一段距離的純電行駛，也要具備較好的功率特性，在低電量的時候進入混合動力模式。
簡單理解，能量型類似于馬拉松選手，要有耐力，就是要求高容量，對大電流放電性能要求不高；那么功率型就是短跑選手，拼的是暴發力，但耐力也要有，不然容量太小就跑不遠。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2、按電解質材料分
鋰離子電池分為液態鋰離子電池（LIb）和聚合物鋰離子電池（PLb）。
液態鋰離子電池使用液體電解質（目前動力用電池多為此種）。聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質來代替，這種聚合物可以是干態的，也可以是膠態的，目前大部分采用聚合物凝膠電解質。有關固態電池，嚴格意義上的是指電極和電解質均為固態的。
3、按產品外觀分類
分為：圓柱、軟包、方形。
圓柱和方形外包裝多為鋼殼或者鋁殼。軟包外包裝為鋁塑膜，其實軟包也是一種方形，市場上習慣將鋁塑膜包裝的稱為軟包，也有人將軟包電池稱為聚合物電池。
有關圓柱形鋰離子電池，其型號一般為5位數字。前兩位數字為電池的直徑，中間兩位數字為電池的高度。單位為毫米。例如18650鋰離子電池，它的直徑為18毫米，高度為65毫米。
4、按極片材料分類
正極材料：磷酸鐵鋰離子電池（LFP）、鈷酸鋰離子電池（LCO）、錳酸鋰離子電池（LMO）、（二元電池：鎳錳酸鋰/鎳鈷酸鋰）、（三元：鎳鈷錳酸鋰離子電池（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰離子電池（NCA））。
負極材料：鈦酸鋰離子電池（LTO）、石墨烯電池、納米碳纖維電池。
有關市場上的石墨烯概念，緊要是指石墨烯基電池，即在極片中加入石墨烯漿料，或在隔膜上加入石墨烯涂層。鎳酸鋰、鎂基電池市場上基本不存在。
五、18650鋰離子電池的充放電
按工業標準來說，有關鋰離子電池，一般標稱的容量是最小容量，這個容量是一批電池中，在25度室溫條件下，先以cc/cv0.5c洋溢，并靜置一段時間后（一般是12小時）。以0.2c電流恒流放電放電至3.0v（也有標準是2.75V，不過影響不大，3v到2.75v下降的很快沒多少容量的），所放出的容量值，由于一批電池肯定有個體差異，實際放出容量最低的那個電池的容量值。也就是是說，這一批任何一個電池實際容量都應當大于或等于標稱容量。
1、18650鋰離子電池的充電過程
有些充電器使用廉價的辦法實現的，在控制精度上不夠好，容易造成電池充電異常，甚至損壞電池。選購充電器的時候盡量選擇大品牌的18650鋰離子電池充電器，質量和售后有保證，延長電池的使用壽命。品牌保障的18650鋰離子電池充電器擁有四重保護：短路保護、過流保護、過壓保護、電池反接保護功能等。過充電保護：當充電器對鋰離子電池過充電時，為戒備因溫度上升所導致的內壓上升，需終止充電狀態。
為此，保護器件需監測電池電壓，當其到達電池過充電壓時，即激活過充電保護功能，中止充電。過放電保護：為了戒備鋰離子電池的過放電狀態，當鋰離子電池電壓低于其過放電電壓測試點時，即激活過放電保護，中止放電，并將電池保持在低靜態電流的待機模式。過電流及短路保護：當鋰離子電池的放電電流過大或短路情況出現時，保護器件將激活過電流保護功能。
鋰離子電池充電控制是分為兩個階段的，第一階段是恒流充電，在電池電壓低于4.2V時，充電器會以恒定電流充電。第二階段是恒壓充電階段，當電池電壓達到4.2V時，由于鋰離子電池特性，倘若電壓再高，就會損壞，充電器會將電壓固定在4.2V，充電電流會逐步減小，當電流減小到一定值時（一般是1/10設置電流時），切斷充電電路，充電完成指示燈亮，充電完成。
鋰離子電池過度充放電會對正負極造成永久性損壞。過度放電導致負極碳片層結構出現塌陷，而塌陷會造成充電過程中鋰離子無法插入；過度充電使過多的鋰離子嵌入負極碳結構，而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。
2、18650鋰離子電池的充電原理
鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。
同樣道理，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回到正極。回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。
不難看出，在鋰離子電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負極→正極的運動狀態。倘若我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優秀的運動健將，在搖椅的兩端來回奔跑。所以，專家們又給了鋰離子電池一個可愛的名字搖椅式電池。
下一篇：釩電池的工作原理解析
