鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1172次 | 2021年08月28日
小米和特斯拉用的18650究竟是什么電池?
小米情人節(jié)又推出了新款的小號(hào)移動(dòng)電源,看樣子也是18650電池,而大名鼎鼎的TeslaModelS電動(dòng)汽車采用的也是8000顆松下產(chǎn)的18650電池,不熟悉這一范疇的朋友會(huì)問(wèn),18650電池究竟有什么電池,這種電池究竟好不好?一起來(lái)看看知乎上專業(yè)網(wǎng)友的解答。
首先說(shuō)說(shuō)什么是聚合物鋰離子電池
從電池內(nèi)部材料的角度來(lái)說(shuō),所謂聚合物鋰離子電池是指使用了聚合物作為電解質(zhì)的鋰離子電池,詳盡來(lái)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(qiáng),電池可以做得更硬,其電解質(zhì)依然是液態(tài)電解液。而“全聚合物”是指使用聚合物在電芯內(nèi)部形成凝膠網(wǎng)絡(luò),然后再注入電解液形成電解質(zhì)。雖然“全聚合物”電池依然要使用液態(tài)電解液,但用量要少很多,這對(duì)鋰離子電池的安全性能有極大的提高。據(jù)我所知,今朝惟有SONY在量產(chǎn)“全聚合物”鋰離子電池。
從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō),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(gòu)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。
就題主的問(wèn)題來(lái)看,應(yīng)當(dāng)指的是后面這種--所謂使用了聚合物包裝材料的鋰離子電池--相應(yīng)的18650電池使用的是鋼殼作為外包裝。而國(guó)內(nèi)很多廠商宣傳他們加工的電池是聚合物電池,也是同樣的意思,不要被他們忽悠了哦~
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%
以下是兩種電池的比較:
18650是鋰離子電池鼻祖--日本SONY公司當(dāng)年為了節(jié)省成本而定下的一種標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池型號(hào),其中18表示直徑為18mm,65表示長(zhǎng)度為65mm,0表示為圓柱形電池。SONY一直想把鋰離子電池做成像堿性電池相同,有一定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),就像5號(hào)電池、7號(hào)電池,全世界基本上都相同。但由于鋰離子電池的一大優(yōu)勢(shì)就是可以依據(jù)客戶的需求進(jìn)行外形設(shè)計(jì),不可能有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),所以到今朝鋰離子電池工業(yè)界基本上惟有18650這一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào),其他的都是依據(jù)客戶需求進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
相比18650電池,聚合物電池有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):
1、能量密度高。一般的18650電池容量能做到2200mAh左右,這樣算下來(lái)能量密度約莫在500Wh/L,而聚合物電池的能量密度現(xiàn)階段量產(chǎn)量夠接近600Wh/L。
2、安全性好。我們了解鋰離子電池在極端情況下(如過(guò)充、高溫等),內(nèi)部會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)大量的氣體。18650電池使用的是金屬外殼,有一定的強(qiáng)度,當(dāng)內(nèi)部氣壓達(dá)到一定的時(shí)候鋼殼會(huì)破碎爆炸,發(fā)生極恐怖的安全事故。這也是為甚么探測(cè)18650電池的房間一般都非得用層層保護(hù),而且探測(cè)時(shí)絕對(duì)不能進(jìn)人。聚合物電池就不存在這個(gè)問(wèn)題,即使同樣在極端情況下,由于包裝膜強(qiáng)度較低,只要?dú)鈮荷愿呔蜁?huì)破碎,不會(huì)出現(xiàn)爆炸,最最惡劣的情況就是燃燒。所以從安全性上來(lái)說(shuō)聚合物電池要優(yōu)于18650電池。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
3、能夠依據(jù)客戶的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。這個(gè)上面已經(jīng)說(shuō)了,就不重復(fù)了。
4、價(jià)格賣得比較高。。。18650的國(guó)際價(jià)格約莫在1USD/pcs,按照2Ah來(lái)計(jì)算的話約莫合3RMb/Ah。而聚合物鋰電的價(jià)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。
但聚合物電池也有自己的缺點(diǎn)。緊要是成本較高,由于可以按照客戶需求設(shè)計(jì),這里面的研發(fā)成本就要算進(jìn)去。而且外形多變、種類繁多,導(dǎo)致在制造過(guò)程中各種工裝夾具是非標(biāo)準(zhǔn)件,也相應(yīng)的新增了成本。聚合物電池本身的通用性差,這也是靈活設(shè)計(jì)帶來(lái)的,往往為了那么1mm的差別就要重新為客戶設(shè)計(jì)一款,成本啊還是成本。。。
最后嘮叨幾句廢話
當(dāng)然我上面所說(shuō)的這些也并不絕對(duì),18650也有高端的使用,比如最近很火的TeslaModelS,用的就是松下供應(yīng)的18650電池包。所以說(shuō)18650并不代表低端,只是國(guó)內(nèi)的一些山寨廠把這個(gè)品種做低端了。
▲上圖是常見(jiàn)鋰離子電池的型號(hào)
鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì),而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來(lái)代替,這種聚合物可以是固態(tài)的,也可以是半固態(tài)(膠狀)的。
所以聚合物鋰電形狀多樣,可定制。而18650之類的則是要金屬外殼,但是相對(duì)聚合物鋰電來(lái)說(shuō),性價(jià)比更好。
有人說(shuō)18650會(huì)爆炸,其實(shí)今朝18650電池都會(huì)在頂部配有一個(gè)安全閥,當(dāng)電池內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí),其頂部安全閥會(huì)自動(dòng)彈出,以起到減壓的用途。但是,當(dāng)安全閥彈出之后,電池內(nèi)部泄露出的鋰離子由于和空氣中的氧氣所接觸,依然會(huì)出現(xiàn)起火的情況。
TeslaModelS使用8000個(gè)18650電池,約莫是看重了可替換性和安全性,即使單個(gè)電池爆炸,也僅僅是1/8000出現(xiàn)爆炸,即使起火,也好過(guò)大塊聚合物鋰電,但是缺點(diǎn)是電池包太重。