18650鋰電池

　　1、定義

　　鋰電池（Li-ion，LithiumIonBattery）：鋰離子電池具有重量輕、容量大、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了普遍應(yīng)用——許多數(shù)碼設(shè)備都采用了鋰離子電池作電源，盡管其價(jià)格相對(duì)來說比較昂貴。鋰離子電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍，而且具有很低的自放電率。此外，鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應(yīng)”以及不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)也是它廣泛應(yīng)用的重要原因。另外請(qǐng)注意鋰電池外部一般標(biāo)有英文7.2Vlithiumionbattery（鋰電池）或7.2Vlithiumsecondarybattery（鋰二次電池）、7.2Vlithiumionrechargeablebattery（充電鋰電池），所以用戶在購買電池時(shí)一定要看清電池塊外表的標(biāo)志，防止因?yàn)闆]有看清電池類型而將鎘鎳、氫鎳電池誤認(rèn)為鋰電池。

　　2、類型區(qū)別

　　鋰電池標(biāo)3.7V或4.2V都是一樣。只是生產(chǎn)廠商標(biāo)注的不一樣而己。3.7V指電池使用過程中放電的平臺(tái)電壓（即典型電壓），而4.2伏指的是充電滿電時(shí)的電壓。常見的可充18650鋰電池，電壓都是標(biāo)3.6或者3.7v,充滿電的時(shí)候是4.2v，這跟電量（容量）關(guān)系不大，18650電池主流的容量從1800mAh到2600mAh，（18650動(dòng)力電池容量多在1200~1600mAh），主流的容量甚至有標(biāo)3500或4000mAh以上的都有（提醒大家，3100mAh以上的18650如果是國產(chǎn)的話那基本上可認(rèn)為是假的，目前量產(chǎn)了的最大容量為3400mAh，而且3400mAh以上的一般外面都沒有賣的）。

　　一般認(rèn)為將鋰電池的空載電壓放到3.0V以下就認(rèn)為電用完了（具體值需要看電池保護(hù)板的門限值，比如有低到2.8V，也有3.2V的）。大部分鋰電池放電不能將空載電壓放到3.2V以下的，否則過度放電會(huì)損害電池（一般市場上的鋰電池基本都是帶保護(hù)板才使用的，因此過度放電還會(huì)導(dǎo)致保護(hù)板檢測不到電池，從而無法給電池充電）。4.2V是電池充電的最高限制電壓，一般認(rèn)為將鋰電池的空載電壓充到4.2V就認(rèn)為電充滿了，電池充電過程中,電池的電壓在3.7V逐漸上升到4.2V，鋰電池充電不能將空載電壓充到4.2V以上的，否則也會(huì)損害電池，這就是鋰電池特殊的地方。

　　3、用途

　　18650電池壽命理論為循環(huán)充電1000次。由于單位密度的容量很大，所以常用于大部份用于筆記本電池，除此之外，因18650在工作中的穩(wěn)定性能非常好,廣泛應(yīng)用于各大電子領(lǐng)域:常用于高檔強(qiáng)光手電、隨身電源,無線數(shù)據(jù)傳輸器，電熱保暖衣、鞋，便攜式儀器儀表，便攜式照明設(shè)備，便攜式打印機(jī),工業(yè)儀器,醫(yī)療儀器等。

　　4、區(qū)別

　　18650的意思是，直徑18毫米，長65毫米。而5號(hào)電池的型號(hào)是14500，直徑14毫米，長50毫米。一般18650的電池在工業(yè)上用的比較多，民用的很少，常見的也就在筆記本電池和高檔手電上用的比較多。

　　18650只是電池的尺寸型號(hào)，根據(jù)電池種類還能分為，鋰離子的18650，磷酸鐵鋰的18650，鎳氫的18650（很少見），常見的18650是鋰離子的。

　　5、充放電

　　充放電原理

　　鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)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(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)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(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果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(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)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(gè)可愛的名字搖椅式電池。

　　充放電過程

　　鋰電池充電控制是分為兩個(gè)階段的，第一階段是恒流充電，在電池電壓低于4.2V時(shí)，充電器會(huì)以恒定電流充電。第二階段是恒壓充電階段，當(dāng)電池電壓達(dá)到4.2V時(shí)，由于鋰電池特性，如果電壓再高，就會(huì)損壞，充電器會(huì)將電壓固定在4.2V，充電電流會(huì)逐步減小，當(dāng)電流減小到一定值時(shí)（一般是1/10設(shè)置電流時(shí)），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(huì)對(duì)正負(fù)極造成永久性損壞。過度放電導(dǎo)致負(fù)極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，而塌陷會(huì)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(fù)極碳結(jié)構(gòu)，而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。

　　有些充電器使用廉價(jià)的方案實(shí)現(xiàn)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(shí)候盡量選擇大品牌的18650鋰離子電池充電器，質(zhì)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，比如Fenix智能18650充電器擁有四重保護(hù)：短路保護(hù)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)、電池反接保護(hù)功能等。過充電保護(hù)：當(dāng)充電器對(duì)鋰離子電池過充電時(shí)，為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升，需終止充電狀態(tài)。為此，保護(hù)器件需監(jiān)測電池電壓，當(dāng)其到達(dá)電池過充電壓時(shí)，即激活過充電保護(hù)功能，中止充電。過放電保護(hù)：為了防止鋰離子電池的過放電狀態(tài)，當(dāng)鋰離子電池電壓低于其過放電電壓檢測點(diǎn)時(shí)，即激活過放電保護(hù)，中止放電，并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機(jī)模式。過電流及短路保護(hù)：當(dāng)鋰離子電池的放電電流過大或短路情況產(chǎn)生時(shí)，保護(hù)器件將激活過電流保護(hù)功能。

　　6、一般配置

　　單節(jié)標(biāo)稱電壓一般為：3.6V或3.7V

　　充電電壓一般為：4.20V(鈷酸鋰為4.2V-4.3V)

　　最小放電終止電壓一般為：2.75V，低于這個(gè)電壓容易導(dǎo)致電池容量嚴(yán)重下降乃至報(bào)廢

　　最大充電終止電壓：4.20V

　　直徑：18±0.2mm

　　高度：65±2.0mm

　　容量：1000mAh以上，有些品牌會(huì)標(biāo)上3600mAh或4500mAh等驚人的容量，目前18650電池容量做得最高的是Sanyo，能做到3100mAh，但價(jià)格也不低。

　　7、優(yōu)缺點(diǎn)

　　為了更加形象，我這里以華普的18650鋰電池為例。華普18650鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

　　優(yōu)點(diǎn)

　　1、容量大：18650鋰電池的容量一般為1200mah~3100mah之間，而一般電池容量只有800左右，如果組合起來成18650鋰電池組，那18650鋰電池組是隨隨便便都可以突破5000mah的。

　　2、壽命長：18650鋰電池的使用壽命很長，正常使用時(shí)循環(huán)壽命可達(dá)500次以上，是普通電池的兩倍以上。

　　3、安全性能高：18650鋰電池安全性能高，不爆炸，不燃燒；無毒，無污染，經(jīng)過RoHS商標(biāo)認(rèn)證；各種安全性能一氣呵成，循環(huán)次數(shù)大于500次；耐高溫性能好，65度條件下放電效率達(dá)100%。為防止電池短路現(xiàn)象，18650鋰電池的正負(fù)極是分開的。所以它發(fā)生短路現(xiàn)象的可能已經(jīng)降到了極致?？梢约友b保護(hù)板，避免電池過充過放，這樣還能延長了電池的使用壽命。

　　4、電壓高：18650鋰電池的電壓一般都在3.6、3.7以上，遠(yuǎn)高于鎳鎘和鎳氫電池的1.2V電壓。

　　5、沒有記憶效應(yīng)：在充電前不必將剩余電量放空，使用方便。

　　6、內(nèi)阻?。?span id="x7ztdxj" class='hrefStyle'>聚合物電芯的內(nèi)阻較一般液態(tài)電芯小，國產(chǎn)聚合物電芯的內(nèi)阻甚至可以做到35mΩ以下，極大的減低了電池的自耗電，延長手機(jī)的待機(jī)時(shí)間，完全可以達(dá)到與國際接軌的水平。這種支持大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇，成為最有希望替代鎳氫電池的產(chǎn)品。

　　7、可串聯(lián)或并聯(lián)組合成18650鋰電池組

　　8、使用范圍廣：筆記本電腦、對(duì)講機(jī)、便攜式DVD，儀器儀表、音響設(shè)備、航模、玩具、攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)等電子設(shè)備

　　缺點(diǎn)

　　18650鋰電池的最大的缺點(diǎn)就是他的體積已經(jīng)固定了，裝在一些筆記本或是一些產(chǎn)品時(shí)候不是很好定位，當(dāng)然這個(gè)缺點(diǎn)也可以說是優(yōu)點(diǎn)，這是相對(duì)其他聚合物鋰電池等鋰電池的可定制和可變換大小來講這就是一個(gè)缺點(diǎn)了。而相對(duì)于一些指定電池規(guī)格的產(chǎn)品來說又成了一個(gè)優(yōu)勢所在。

　　18650鋰電池容易發(fā)生短路，發(fā)生爆炸，也是相對(duì)于聚合物鋰電池來說的，如果相對(duì)一般的電池，這一缺點(diǎn)就不那么明顯了。

　　18650鋰電池生產(chǎn)均需要有保護(hù)線路，防止電池被過充過放電。當(dāng)然這個(gè)對(duì)于鋰電池來說都是必須的，這也是鋰電池的一個(gè)通弊，因?yàn)殇囯姵夭捎玫牟牧匣径际氢捤徜嚥牧?，而鈷酸鋰材料的鋰電池不能大電流放電，安全性較差。

　　18650鋰電池的生產(chǎn)條件要求高，相對(duì)于一般的電池生產(chǎn)，18650鋰電池對(duì)生產(chǎn)條件要求很高，這無疑增加了生產(chǎn)才成本