18650锂电池型号中的数字与字母有何含义?

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18650并不是电池的品牌或型号,而是指一种标准化的锂电池的外形尺寸规格

18650锂电池什么意思
(图片来源网络,侵删)

我们可以把它拆解成三个部分来理解:18、65、0


数字含义(尺寸规格)

这三个数字代表了电池的物理尺寸,单位是毫米(mm):

  • 18:代表电池的直径18mm
  • 65:代表电池的高度65mm
  • 0:代表电池的形状是圆柱形。(如果是方形电池,这个位置通常会有其他数字或字母)

18650电池就是一个直径18毫米、高65毫米的圆柱形锂电池

"锂"的含义(化学类型)

这里的“锂”指的是电池的核心化学成分,18650电池最常见的是两种锂离子电池:

18650锂电池什么意思
(图片来源网络,侵删)
  • 锂离子电池:这是最广泛的称呼,指使用锂离子在正负极之间移动来工作的电池。
  • 锂离子聚合物电池:虽然化学上类似,但“聚合物”通常指其电解质是凝胶或固态聚合物,可以做成任意形状(如软包),而18650特指金属外壳的圆柱形电池,所以通常不叫聚合物电池。

18650电池内部最常用的两种电芯材料是:

  • 钴酸锂:能量密度高,但成本高、安全性稍差,常见于消费电子产品,如笔记本电脑电池。
  • 锂铁磷酸锂:安全性极高、循环寿命长、成本低,但能量密度稍低,常见于电动工具、电动汽车和储能系统。

18650电池的主要特点

正是因为这种标准化的尺寸和成熟的制造工艺,18650电池具有以下显著特点:

优点:

  1. 标准化与互换性强:尺寸统一,不同厂家生产的18650电池可以相互替换,方便设计和维修。
  2. 技术成熟,性能稳定:发展多年,生产工艺非常成熟,一致性和可靠性高。
  3. 循环寿命长:优质的18650电池可以循环充放电数百次甚至上千次。
  4. 安全性高:与早期锂电池相比,18650电池内置了保护电路(PCB板),可以有效防止过充、过放、短路等危险情况。
  5. 成本效益高:由于大规模生产,其单位容量的成本相对较低。
  6. 易于组合:可以通过串联(增加电压)和并联(增加容量)的方式,轻松组装成各种电压和容量的电池组,以满足不同设备的需求。

缺点:

  1. 能量密度有上限:由于其固定的圆柱形结构,空间利用率不如方形或软包电池高,能量密度提升遇到瓶颈。
  2. 存在安全隐患:虽然安全性较高,但如果使用劣质电芯、保护电路失效或遭受强烈物理撞击(如穿刺),仍有发生热失控(起火、爆炸)的风险。这也是为什么现在很多新型设备开始转向更安全的21700或4680等大尺寸电池,以及转向磷酸铁锂化学体系。
  3. 需要电池管理系统:当多个18650电池组成电池组时,必须配备复杂的电池管理系统来监控每个电池的电压、温度和状态,确保所有电池均衡工作,否则容易出现个别电池过充或过放,影响整个电池组的寿命和安全性。

常见应用领域

由于其优点,18650电池在过去很长一段时间里是“万金油”式的电池:

  • 消费电子产品:笔记本电脑电池、高端手电筒、无线吸尘器、电动剃须刀等。
  • 电动汽车:特斯拉早期车型(Model S, Model X, Model 3早期版本)就是由数千个18650电池组成的电池包。
  • 电动工具:电钻、电锯、角磨机等。
  • 储能设备:家庭储能电源、太阳能储能系统、不间断电源等。
  • 电子烟:一些大功率的电子烟设备也使用18650电池。

发展趋势与未来

近年来,18650电池的地位正逐渐被更大尺寸的电池所挑战,尤其是217004680电池。

  • 21700:直径21mm,高度70mm,容量比18650更高,被特斯拉用在部分Model 3和Model Y上。
  • 4680:直径46mm,高度80mm,这是特斯拉推出的“无极耳”大圆柱电池,在能量密度、功率和成本上都有巨大优势,被认为是未来的发展方向。

尽管如此,由于庞大的现有产业链和稳定的性能,18650电池在许多领域仍然被广泛使用,不会很快被完全淘汰。

18650锂电池 = 一种直径18mm、高65mm的圆柱形锂离子电池。

它是一种基于尺寸定义的工业标准,以其标准化、成熟度高、成本低和组合灵活等优点,在过去几十年里被广泛应用于从电子产品到电动汽车的各个领域,是锂电池发展史上的一个重要里程碑。

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