鉅大LARGE | 點擊量:568次 | 2019年06月14日
18650鋰電池容量不達(dá)標(biāo)會影響用戶體驗嗎?
18650鋰電池容量是該型號電池最重要的性能參數(shù),也是決定電池價格的根本要素,廠家可以設(shè)計不同容量的18650鋰電池,這由原材料與工藝所決定。
18650鋰電池容量是許多工業(yè)用戶和消費者個人所關(guān)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(fù)面作用,所以,容量和價格平衡非常重要。
目前,國內(nèi)可以見到的18650電池芯主要有國外的三洋、松下、三星、LG等,國內(nèi)的深圳比克相對優(yōu)勢更大一些,此外還有天津力神等。
在上述電池生產(chǎn)廠家中,18650鋰電池容量分布在1000mAh到3000mAh之間,但技術(shù)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(lǐng)域過高容量的18650鋰電池意義也不是很大。
在電池體積已經(jīng)固定的情況下,提高18650鋰電池容量的方法主要是多塞活性物質(zhì)以及提高活性物質(zhì)的克比容量。18650鋰電池容量提升是一個歷史過程,從上世紀(jì)90年代的600mAh一直發(fā)展到目前的3000mAh。在提高18650鋰電池容量的過程中,日系企業(yè)做出了杰出的貢獻(xiàn)。
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%
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(jìn)口品牌比同類型的國產(chǎn)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(jié)構(gòu),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。
因為容量對價格的主導(dǎo)作用,市面上的18650鋰電池容量會存在虛標(biāo)現(xiàn)象,比如,把容量為2200mAh的18650鋰電池容量標(biāo)為2600mAh,這是欺騙消費者的行為,容量不達(dá)標(biāo)往往由人工養(yǎng)料造成所以,用戶要認(rèn)準(zhǔn)正宗廠家的牌子。
18650鋰電池容量是否達(dá)標(biāo)不但影響用戶體驗,從長期來看,對生產(chǎn)廠家也是考驗,消費者購買電池時,沒必要糾結(jié)于國外原裝電池,因為國內(nèi)封裝廠也會采用進(jìn)口鋰電池,其18650鋰電池容量并無不同,重要的是這些18650鋰電池容量是真實的。
電池的濫用
即使鋰離子電池在如前所述的制造集成過程中都完美無瑕,在用戶實際使用的工況中,也難以避免濫用的情況。充放電制度(過充過放),環(huán)境溫度(熱箱),其他濫用(針刺,擠壓,內(nèi)短路)等,加上新國標(biāo)增加的環(huán)境濕度(海水浸泡)都是因為濫用問題而造成安全性問題的原因。過充會造成正極活性材料晶體塌陷,鋰離子脫嵌通道受阻,從而使內(nèi)阻急劇升高,產(chǎn)生大量焦耳熱,同時也會使負(fù)極活性材料嵌鋰能力降低而產(chǎn)生鋰支晶造成短路的后果。環(huán)境溫度過熱會造成鋰離子電池內(nèi)部一系列鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng),包括隔膜的熔解,正/負(fù)極活性材料與電解質(zhì)的反應(yīng),正極/SEI膜/溶劑分解,嵌鋰負(fù)極與粘結(jié)劑的反應(yīng)等。針刺/擠壓都是在局部造成內(nèi)短路,和內(nèi)短路一樣在短路區(qū)聚集大量熱而造成熱失控的后果。以上研究已經(jīng)很多,本文不再一一贅述。
總結(jié)
動力電池的安全性能決定了鋰離子電池在動力領(lǐng)域的市場和未來,影響動力電池安全性能的因素貫穿了一個動力電池從電芯選材到使用終結(jié)的生命周期的始終,因此原因復(fù)雜多樣層次豐富。材料本身的本征軌道能量,晶體結(jié)構(gòu)和性狀決定了一個電芯的本征安全性能;電芯的制造過程中每一個工藝環(huán)節(jié)精益求精的程度,自動化程度和化成條件設(shè)置決定了其循環(huán)性能和安全性能,影響其嵌鋰穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;電池集成中關(guān)于BMS和安全性方面的設(shè)計可以切實地保障電池的安全性,電池的制造和使用工況不可能始終處于理想狀態(tài),出現(xiàn)制造誤差和濫用工況是無論如何也難以避免的,在這個現(xiàn)實條件下,對電池發(fā)生熱失控的各種預(yù)案設(shè)計就顯得尤其重要。通過對特斯拉公司公開的專利的學(xué)習(xí)讓我們可以借鑒到從電芯到電池系統(tǒng)阻止熱量傳遞防止熱失控的鏈?zhǔn)綌U(kuò)散的方法;使用冷卻噴淋系統(tǒng),安全閥門內(nèi)部等設(shè)施消耗高熱量以消減熱失控產(chǎn)生的影響;通過對載體的加固設(shè)計讓熱失控發(fā)生后對人身傷害程度降到最低值。總之,鋰離子動力電池的安全性問題研究任重而道遠(yuǎn),唯有理論結(jié)合實際不斷創(chuàng)新,才能迎來在高能量/高功率應(yīng)用領(lǐng)域真正意義上的輝煌。