鉅大LARGE | 點擊量：1127次 | 2021年04月06日
你了解18650和聚合物電池嗎？它們有什么差別
關(guān)于鋰離子電池技術(shù)原理不太熟悉的讀者來說，18650鋰離子電池和鋰聚合物電池估計是聽的最多的兩個詞，不少商家在宣傳自家產(chǎn)品的時候都會把聚合物電池夸上天，把18650電池踩落地，太不嚴謹了。
貓膩之一：混淆的電池類型
不同類型電池原理基本都是相同的，都有正極、負極以及電解液，目前主流鋰離子電池單節(jié)標稱電壓一般為3.7V，正極材料一般為鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰（也叫三元材料）、磷酸鐵鋰或錳酸鋰等，負極材料一般為石墨，電解液一般為六氟磷酸鋰溶液。
業(yè)界通常用鋰離子電池的外形尺寸來標識電池型號，鋰離子電池可以按照不同規(guī)則分為多種類型：如電壓區(qū)分的高壓鋰離子電池、標準電壓鋰離子電池，放電倍率區(qū)分的標準電池（最大1C放電）、倍率電池（大于1C放電），還有按照正極材料區(qū)分的純鈷酸鋰離子電池、三元鋰離子電池、鋰鐵電池（就是某廠忽悠的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鐵電池）。
被廣泛提及的鋰離子電池多按外殼封裝材質(zhì)區(qū)分，比如以18650為代表的鋼外殼封裝和以鋁外殼封裝的早期手機電池。主流的則是鋁塑復(fù)合膜封裝的鋰離子電池，我們稱之為鋰聚合物電池或叫軟包裝電池。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
辨別設(shè)備所使用電池并不難，18650電池18mm的直徑厚度注定了其產(chǎn)品規(guī)格厚度必然大于18mm，且長于65mm。不過18650較低的成本決定了其市場占有率，所以希望價廉的可以選擇18650，希望輕薄的不妨選擇鋰聚合物電池。
貓膩之二：沒有節(jié)操的容量標注
不了解什么時候開始，很多人總是以大為美，覺得電池容量越高越好，可其實真的有這么大容量的電池么？
按照目前普遍標注的總?cè)萘?，?0000mAh為例，就算使用進口產(chǎn)品也要5個一起的并聯(lián)工藝，更別說國產(chǎn)產(chǎn)品的更多串并聯(lián)了。
小巧輕薄還便攜，動不動就50000mAh的充電寶，很可能是忽悠人的，更可氣的是用產(chǎn)品型號來誤導(dǎo)消費者的，如50000M充電寶，買回來才了解，原來50000M是產(chǎn)品型號，而不是充電寶容量。
18650電池的串并聯(lián)組合關(guān)于電池本身的一致性有著很高的要求，單一電池若內(nèi)部出現(xiàn)問題，比如電池組中其中一個電池低電壓，那么勢必拉低整組電池的電壓值并新增內(nèi)阻，若仍然使用原來的電流電壓進行充電極有可能引起電池發(fā)熱爆炸，鋁塑軟包裝的鋰聚合物電池也存在這個情況。
只不過相關(guān)于鋼殼封裝的18650鋰電來說，鋰聚合物電池不會爆炸，但是無可防止地會發(fā)生燃燒。所以產(chǎn)品標注的電池容量并不是越大越好。
另外，就算是符合容量標注，可事實上可以供應(yīng)的電量到底會有多少呢？為了更為直觀講解這個貓膩，我們拿應(yīng)急啟動電源的近親--充電寶說事。
電池的容量代表著電池本身可以供應(yīng)的電量，就跟水池相同，越大的水池存水量越大，充電與放電的過程就好比水池蓄水與放水的過程，必須要有壓力差才能形成水流。要給3.7V的電池充電，用3.7V的電壓肯定充不了，必然要更高的電壓。
市面上標注10000mAh的充電寶內(nèi)部使用的都是3.7V的標準電壓電池，當要為同樣內(nèi)置3.7V電池的設(shè)備充電的時候（目前絕大部分使用鋰離子電池的設(shè)備電池均為同樣3.7電壓），必須升壓至5V（USB接口標準電壓，USB-C除外），附帶上升壓板的電池在轉(zhuǎn)換時的轉(zhuǎn)換率91%（這還是比較好的電池），實際上充電寶輸出所能供應(yīng)的電量如下公式：
C=C1×（3.7&pide;5）×0.91=10000mAh×0.74×0.91=6734mAh（其中C表示5V有效輸出容量，C1表示電池容量）
也就是說，標稱10000mAh的容量電池的充電寶，在實際使用中充電寶所能供應(yīng)輸出的電量，按照最優(yōu)計算也只有6700mAh，以后別再被忽悠，良心商家會在產(chǎn)品上標注電池容量的同時標注出有效輸出容量（實際可用容量）。
貓膩之三：倍率電池的知識盲區(qū)
鋰離子電池的放電倍率，我們一般用字母‘C’來表示，1C則表示該電池最大放電電流為1倍放電，舉例：1個1000mAh的10C鋰離子電池，則表示該電池最大放電電流為10倍，則其最大放電電流為：10×1000mA=10A。
一般我們稱1C放電的鋰離子電池為標準電池，2C-10C放電的為小倍率電池，超過10C的為高倍率電池。
倍率電池與傳統(tǒng)標準電池的重要差別在于，制作工藝上的不同，標準電池與小倍率電池多采用極片卷繞的工藝制作，而供應(yīng)急啟動電源使用的高倍率電池其內(nèi)部極片則是采用疊片的工藝制作，這也間接供應(yīng)了一個簡易的分辨方法，纏繞工藝的電池兩邊會略厚，平整度稍差，而疊片工藝的倍率電池則相當?shù)钠秸秸?/p>
由于倍率電池是為了滿足嚴苛的大電流放電要求，其采用了更厚的極片、更厚的鋰離子隔離膜，相同體積，容量反而會略有減少，不過相關(guān)于安全性來說，犧牲的小額容量就不足為道了。
作為應(yīng)急啟動電源，其跟充電寶最大的差別在于，應(yīng)急啟動電源是要瞬間大電流放電，以供車輛啟動電機進行點火啟動，此時便要使用倍率電池作為動力了，一般較好的大倍率電池使用35C-40C倍率放電，傳統(tǒng)標準電池就未必能勝任此工作了，若黑心商家采用標準電池為應(yīng)急啟動電源產(chǎn)品供應(yīng)電力，壽命估計不會長，瞬間的大電流放電極為容易擊穿鋰離子隔離膜，輕則使用數(shù)次就廢，重則當場發(fā)熱燒毀。
貓膩之四：可有可無的保護電路
在鋰離子電池或鋰離子電池組使用過程中，為防止使用者的錯誤操作而造成電池升溫，電池內(nèi)電解液的分解而出現(xiàn)氣體使其內(nèi)壓上升，導(dǎo)致金屬鋰等的析出而造成有起火及電池破裂的危險，以及過放電使電池特性劣化等各種原因，在鋰離子電池回路中勻要采用保護電路。
對鋰離子充電電池的保護，必須有以下4個保護功能，以保證電池的安全性和可靠性。
過充保護，防止電池充電時超過電池的充電限制電壓，電池過充，極易導(dǎo)致電池的特性劣化、起火及破裂，確保安全性。
過放保護，防止電池放電時超過電池放電限制電壓，電池過放，直接導(dǎo)致電池內(nèi)部電化學(xué)性能劣化，輕則影響電池使用壽命，重則電池報廢。
過電流保護防止MOSFET的破壞，讓電池在所能承受的最大充電電流值內(nèi)安全充電。
短路保護，防止因操作不慎，直接將正負極導(dǎo)通，而導(dǎo)致電池的起火爆炸等，確保使用以及搬運時的安全性。
充電電池去除保護電路板就是電芯了。他是充電電池中的蓄電部分。電芯的質(zhì)量直接決定了充電電池的質(zhì)量。
聚合物電芯與傳統(tǒng)鋰離子電池的差別在于生產(chǎn)工藝。鋰離子電池是纏繞而成，體積較軟。聚合物是疊加而成，體形較硬。相同體積的聚合物和鋰離子電池，聚合物的容量更大，約高出30%以上。并且更安全，爆炸風(fēng)險小。
結(jié)構(gòu)
鋰離子二次充電電池的組成是這樣的：電芯+保護電路板。充電電池去除保護電路板就是電芯了。他是電池中的蓄電部分。電芯的質(zhì)量直接決定了充電電池的質(zhì)量。
手機電板拆掉外殼，再去掉電板里的保護電路板就剩下鋰電芯了。
分類
電芯分為鋁殼電芯、軟包電芯(又稱聚合物電芯)、圓柱電芯三種。通常手機電池采用的為鋁殼電芯，藍牙等數(shù)碼產(chǎn)品多采用軟包電芯，筆記本電腦的電池采用圓柱電芯的串并聯(lián)組合。
特性
鋰電芯與聚合物電芯的優(yōu)劣勢比較
鋰電芯的優(yōu)勢在于放電的功率大，在相同的電壓下，極限電流要大于聚合物電芯，也就是說鋰電芯的輸出性能好功率大，可以用在一些要瞬時大電流的裝置上面可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
而鋰電芯的劣勢就在于其容量較小，一般就在800MAH左右，而且鋰電芯不穩(wěn)定在短路和外部惡劣環(huán)境下容易爆炸，而且其表面的金屬殼在鋰電芯短路爆炸時殺傷力極大。
聚合物電芯的優(yōu)勢在于續(xù)航能力強、容量大，相同體積的聚合物電芯要比鋰電芯的容量大20%，在穩(wěn)定電流輸出狀態(tài)下續(xù)航能力強，而且其表面是柔性物質(zhì)作為外盒。假如遇到短路導(dǎo)致電池鼓脹后也不會爆炸，只會裂開，所以安全。
劣勢就是，峰值電流沒有鋰電芯的大，在一些要瞬間大電流的情況下就有些捉襟見肘了。
