18650電芯

　　　　18650型鋰電池指電池的直徑為18mm，長(zhǎng)度為65mm，0表示圓柱體型的電池。18650電芯的技術(shù)比較成熟，電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比容量高、綜合性能突出，而且因?yàn)轶w積小巧可以在很多范圍內(nèi)使用。缺點(diǎn)是其安全性比聚合物鋰電池差，電芯的循環(huán)次數(shù)較低，大約只有300次左右。

　　　　聚合物電芯

　　　　聚合物電芯與傳統(tǒng)鋰離子電池的區(qū)別在于生產(chǎn)工藝。鋰電池是纏繞而成，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(xiǎn)小。使用壽命長(zhǎng)。充放電達(dá)到了500次以上。缺點(diǎn)是成本高，相同容量的聚合物電芯比18650鋰離子電芯至少貴出100%。

　　“鋰電池”，是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí)，M. S. Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。

　　鋰電池大致可分為兩類(lèi)：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

　　鋰金屬電池：

　　鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。

　　鋰電池基本原理

　　鋰電池基本原理

　　放電反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2

　　鋰離子電池：

　　鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。

　　充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為

　　LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)

　　充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為

　　6C+XLi++Xe- = LixC6

　　充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

　　正極

　　正極材料：可選的正極材料很多，主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對(duì)照：

　　LiCoO2

　　3.7 V

　　140 mAh/g

　　Li2Mn2O4

　　4.0 V

　　100 mAh/g

　　LiFePO4

　　3.3 V

　　100 mAh/g

　　Li2FePO4F

　　3.6 V

　　115 mAh/g

　　正極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子嵌入，充電時(shí)鋰離子脫嵌。 充電時(shí)：LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放電時(shí)：Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4。

　　負(fù)極

　　負(fù)極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。

　　負(fù)極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子脫嵌，充電時(shí)鋰離子嵌入。

　　充電時(shí)：xLi+ + xe- + 6C → LixC6

　　放電時(shí)：LixC6 → xLi+ + xe- + 6C

　　鋰電池最早期應(yīng)用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩等優(yōu)點(diǎn)，使得植入人體的起搏器能夠長(zhǎng)期運(yùn)作而不用重新充電。鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱(chēng)電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用于計(jì)算器，數(shù)碼相機(jī)、手表中。

　　為了開(kāi)發(fā)出性能更優(yōu)異的品種，人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究，從而制造出前所未有的產(chǎn)品。

　　1992年Sony成功開(kāi)發(fā)鋰離子電池。它的實(shí)用化，使人們的移動(dòng)電話(huà)、筆記本、計(jì)算器等攜帶型電子設(shè)備的重量和體積大大減小。