什么是32650锂电池?32650锂电池安全吗?

2018-05-09      8050 次浏览

  锂电池26650,目前主要用来替代传统的镍铬、镍氢电池,用于矿灯、手电筒、电动工具、玩具、仪器仪表、ups后背电源、通讯设备、医疗设备以及特种灯等领域。


  其型号的定义法则为:26650型,即指电池的直径为26mm,长度为65mm,圆柱体型的电池。一般用于称呼锂电池,包括锂一次电池和锂离子蓄电池。常见的有用镍钴锰正极材料、磷酸铁锂材料做成的锂电池——INR26650-3.6V-4500mAh、IFR26650-3.2V-3200mAh。


  26650锂电池的优势


  26650锂电池,目前主要用来替代传统的镍铬、镍氢电池,用于矿灯、手电筒、电动工具、玩具、仪器仪表、ups后背电源、通讯设备、医疗设备以及特种灯等领域。其优势,相对于镍铬、镍氢电池而言,主要体现在以下几个方面:


  1、能量密度高,自放电率低


  26650锂电池的容量是同等质量的镍氢电池的1.5--2倍,同时,国内的26650锂电池内阻小于60mΩ,极大的降低了电池的自耗电,在延长使用时间的同时能够延长电池的使用寿命。


  2、充放电性能稳定


  26650锂电池没有记忆效应,遇热不分解,安全性能高,寿命循环长。


  3、电压高


  26650锂电池电压一般都在3.6、3.7V以上,远高于镍铬、镍氢电池。


  4、可以串联或者并联使用组合成18650锂电池组


  5、环保无污染

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  26650锂电池充放电原理及过程


  26650锂电池之所以能够进行充电放电,是随其正极上的活性锂离子运动而进行的。即:对电池进行充电时,锂电池正极上有活性锂离子生成,运动到负极,嵌入到负极的层状结构当中。负极的材料体系是石墨,是呈层状结构的碳,它有很多微孔,当锂离子运动到负极时,就会嵌入微孔当中,嵌入微孔的锂离子越多,充电容量越高。


  同样道理,当电池放电时,嵌入在负极碳层中的锂离子脱出,运动到正极,回到正极的锂离子越多,放电容量就越高。而我们通常所指的26650锂电池的容量大小,即是指放电容量。


  圆柱形32650锂电池的安全性分析


  动力锂离子电池通常来说是指能够通过大电流放电给设备、器械、车辆等提供动力的锂离子电池。动力锂离子电池具有比能量高、大电流充放电、循环寿命长等特点,已经获得广泛应用。动力锂离子电池根据正极材料的不同分为三元、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等类型;根据外形的不同分为方型电池(prismaTIc),圆柱型电池(cylindrical)等。为提高续航里程,动力锂离子电池通过串并联组合后的能量一般较大,容量从几安时到几百安时不等,电压从十几伏到几百伏不等。随着携带能量的提高,电池潜在危险性也随之增大。因此如何提高动力电池的安全性成为电动汽车持续发展的重要前提。在动力锂电池的发展过程中,一直存在着两个发展方向。一个方向是大单体电池,通过少量并联组合;一个方向是小单体电池,通过大量并联组合。韩国LG,国内BYD为代表的企业走的是大方型路线;美国A123,国内沃特玛为代表的企业走的是小型圆柱路线。这两条路线目前没有定论,不同的动力电池厂家依据自己的理解选择不同的工艺路线。但是在面对安全性这一指标方面,两种工艺路线的结果差别是非常大的。本文从动力电池结构、性能方面,特别是安全性方面进行对比分析,来阐述小型圆柱电池在应用于电动汽车等方面的安全优势。


  电池结构、性能对比分析


  圆柱形电池和方型电池是目前业界两大主流方向。圆柱型电池的基本结构如图1所示。正负极之间由隔膜分开,通过卷绕形成卷芯。通常正负极极片焊接有正负极极耳并分别通过两侧引出。极耳焊接于正极和负极外壳。电解液加注于壳体内。图2为方型电池结构。方型电池的结构分叠片结构和卷绕结构。叠片式方型锂离子电池由n片正极片和n+1片负极片叠片组成电池芯胞,正负极片之间用隔膜隔开,分别在正、负极片的一侧预留有正、负极耳区,叠成芯胞时正、负极耳分别从芯胞两侧对称伸出。方型电池的卷绕结构和圆柱型电池的卷绕结构类似,其区别是卷心是扁平形状而非圆柱型。由于圆柱型电池和方型电池形状的不同,结构差别较大。一般情况下,圆柱型电池由于卷芯电流密度和散热的限制,容量不能做得太大。方型电池保证厚度适当的前提下,通过增大长、宽可以提高容量。其单体容量一般可以超过圆柱型电池的10倍以上。表1为圆柱型和方型电池的性能对比。可以看出两种电池具有各自的特色。圆柱形电池结构设计简单,正负极界面紧密,生产线成熟,成本低,成组散热好,安全性能优秀。其缺点是内阻相对较高,成组要求高。方型电池的优势是单体容量大组合简单。其缺点是生产工艺复杂,大容量电池单体一致性难控制。另外,方型壳体容易产生应力集中,壳体容易破裂,电解液溅出引发安全隐患。


  从全球应用市场来看,大容量方型电池和小容量圆柱型电池在动力领域都有应用。目前磷酸铁锂电池行业的标杆企业,美国A123的主打产品为18650/26650/32113三种型号的圆柱型电池,单体容量分别为2.5Ah-5Ah。

  表1圆柱型方型电池性能对比


  图1圆柱型电池结构


  图2方型电池结构


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