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18650鋰離子電池隔膜性能參數(shù)
影響18650鋰離子電池隔膜性能的因素有:厚度、透氣率、浸潤度、化學穩(wěn)定性、孔徑、穿刺強度、熱關閉溫度、孔隙率。這些因素好壞直接影響鋰離子電池產(chǎn)品的好壞。下面來看看這些18650鋰離子電池隔膜的性能參數(shù)要求吧。
1、厚度
關于消耗型鋰離子電池(手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機中使用的電池),25微米的隔膜逐漸成為標準。然而,由于人們對便攜式產(chǎn)品的使用的日益上升,更薄的隔膜,比如說20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜開始大范圍的應用。
關于動力鋰電池來說,由于裝配過程的機械要求,往往要更厚的隔膜,當然關于動力用大電池,安全性也是非常重要的,而厚一些的隔膜往往同時意味著更好的安全性,EV/HEV使用的是厚度為40微米左右的隔膜。
2、透氣率
MacMullin數(shù):含電解液的隔膜的電阻率和電解液本身的電阻率之間的比值。此數(shù)值越小越好,消耗型18650鋰離子電池的這個數(shù)值為接近8。
Gurley數(shù):一定體積的氣體,在一定壓力條件下通過一定面積的隔膜所要的時間。與隔膜裝配的電池的內(nèi)阻成正比,即該數(shù)值越大,則內(nèi)阻越大。
單純比較兩種不同隔膜的Gurley數(shù)是沒有意義的,因為可能兩種隔膜的微觀結構完全不相同;但同一種隔膜的Gurley數(shù)的大小能很好的反應出內(nèi)阻的大小,因為同一種隔膜相對來說微觀結構是相同的或可比較的。
3、浸潤度
為保證電池的內(nèi)阻不是太大,要求隔膜是能夠被電池所用電解液完全浸潤,這與隔膜材料本身和隔膜的表面及內(nèi)部微觀結構相關。
粗略判斷:取典型電解液(如EC:DMC=1:1,1MLiPF),滴在隔膜表面,看是否液滴會迅速消失被隔膜吸收。
精確判斷:用超高時間分辨的攝像機記錄從液滴接觸隔膜到液滴消失的過程,計算時間,通過時間的長短來比較兩種隔膜的浸潤度。
4、18650鋰離子電池隔膜的化學穩(wěn)定性
要求隔膜在電化學反應中是惰性的,且對強還原、強氧化不活潑,機械強度不衰減,不出現(xiàn)雜質。一般認為,目前隔膜用材料PE或PP可滿足化學惰性要求。
5、18650鋰離子電池隔膜的孔徑
防止電極顆粒直接通過隔膜,要求隔膜孔徑為0.01-0.1um,小于0.01um時,鋰離子穿透能力太小,大于0.1um時,電池內(nèi)部枝晶生成時電池易短路。
目前所使用的電極顆粒一般在10微米的量級,而所使用的導電添加劑則在10納米的量級,不過很幸運的是一般碳黑顆粒傾向于團聚形成大顆粒。一般來說,亞微米孔徑的隔膜足以阻止電極顆粒的直接通過,當然也不排除有些電極表面處理不好,粉塵較多導致的一些諸如微短路等情況。
6、18650鋰離子電池隔膜的穿刺強度
穿刺強度:在一定的速度(每分鐘3-5米)下,讓一個沒有銳邊緣的直徑為1mm的針刺向環(huán)狀固定的隔膜,為穿透隔膜所施加在針上的最大力。
由于測試的時候所用的方法和實際電池中的情況有很大的差別,直接比較兩種隔膜的穿刺強度不是特別合理,但在微結構一定的情況下,相對來說穿刺強度高的,其裝配不良率低。但單純追求高穿刺強度,必然導致隔膜的其他性能下降。
7、熱穩(wěn)定性
隔膜要在電池使用的溫度范圍內(nèi)(-20℃~60℃)保持熱穩(wěn)定。一般來說目前隔膜使用的PE或PP材料均可以滿足上述要求。
通常,真空條件下,90℃恒溫60分鐘,隔膜橫向縱向收縮應小于5%。
8、18650鋰離子電池隔膜的熱關閉溫度
熱關閉溫度:將模擬電池(兩平面電極中間夾一隔膜,使用通用鋰離子電池用電解液)加熱,當內(nèi)阻提高三個數(shù)量級時的溫度。
閉孔溫度:外部短路或非正常大電流通過時出現(xiàn)的熱量使隔膜微孔閉塞時的溫度。
熔融破裂溫度:將隔膜加熱,當溫度超過試樣熔點使試樣發(fā)生破裂時的溫度。
18650鋰電池電壓和參數(shù),容量是多少?
18650鋰電池電壓和容量是該型號電池最重要的性能參數(shù),也是決定鋰電池價格的根本要素,廠家可以設計不同容量的18650鋰電池,這由原材料與工藝所決定。
18650鋰電池參數(shù)表
18650鋰電池是根據(jù)尺寸來命名的電池典型,因此,作為18650鋰電池參數(shù)之一的尺寸是基本相同的。由于18650鋰電池事實上可以因為正極不同而分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰四個體系,除了磷酸鐵鋰之外,其余三種材料在本質上可以相互取代。
18650鋰電池電壓是18650鋰電池的重要參數(shù)之一,掌握18650電池電壓的基礎知識,對于科學的18650電池充放電和擱置保護具有重要作用。
18650鈷酸鋰電池
標稱電壓一般為:3.7V
充電限制電壓一般為:4.20V
最小放電終止電壓一般為:2.75V
直徑:18±0.2mm
高度:65±2.0mm
容量:1000mAh以上(目前最高的是松下的2900mah)
目前全球生產(chǎn)此型號鋰電池最大的廠商有日本的三洋(已被松下收購)、松下、三星、索尼。
18650磷酸鐵鋰電池
單節(jié)標稱電壓一般為:3.2V
充電限制電壓一般為:3.6V
最小放電終止電壓一般為:2V
直徑:18±0.2mm
高度:65±2.0mm
容量:比鈷酸鋰的18650要小,常見的是1500mah。
由此可見:二者的尺寸完全一樣,但這兩種體系的18650鋰電池互有優(yōu)缺點,具體來說,磷酸鋰鐵電池和鈷酸鋰相比的優(yōu)點有:
1、更安全,過沖過放都不會造成爆炸、漏液
2、壽命更長,正常使用能循環(huán)1000次以上
3、大倍率,2C充電10C放電,不會發(fā)燙、爆炸、漏液,不會影響壽命。但是磷酸鐵鋰18650電池單體電壓低,多用于大電流工作的電器。
單節(jié)18650鋰電池電壓參數(shù)如下
一、18650鋰電池電壓的核心是工作電壓,也叫標稱電壓,為3.7V,這相當于三個串聯(lián)的鎳鎘或者鎳氫電池,也有一些國內(nèi)電池生產(chǎn)廠家設計的工作電壓為3.6V。
二、充電限制電壓:這是對于18650電池電壓的最高限制,為4.2V,18650鋰電池充電過程就是將18650電池電壓由工作時的3.7V上升到4.2V的過程,過程結束,表示電池是滿電狀態(tài)。超過了4.2V,就是過充,會對電池造成傷害。
三、放電終止電壓:即18650鋰電池電壓下降到不宜再繼續(xù)放電的最低工作電壓,為2.75V,如果電池放到終止電壓以下,就是過放了,過放會使18650電池電極結構受到破壞,使鋰離子發(fā)生不可逆反應,嚴重影響18650電池壽命。
18650鋰電池容量是多少
18650鋰電池容量是許多工業(yè)用戶和消費者個人所關心的,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面作用,所以,容量和價格平衡非常重要。
18650鋰電池容量分布在1000mAh到3000mAh之間,但技術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,非特殊領域過高容量的18650鋰電池意義也不是很大。
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構,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。
18650鋰電池組需要根據(jù)不同的產(chǎn)品使用在不同的工作環(huán)境和領域來定制,在選擇18650鋰電池組應該考慮電芯的一致性,穩(wěn)定性,安全性,還有就是每一組電芯中的每一個電池,各方面數(shù)值都要配對,比如電壓相同,內(nèi)阻相同,容量相同等。
以上就是18650鋰電池及參數(shù)介紹,希望可以幫到不太了解的朋友們。