18650锂离子电池分类以及充放电介绍

18650锂离子电池分类

18650锂离子电池生产均要有保护线路，防止电池被过充过放电。当然这个关于锂离子电池来说都是必须的，这也是锂离子电池的一个通弊，因为锂离子电池采用的材料基本都是钴酸锂材料，而钴酸锂材料的锂离子电池不能大电流放电，安全性较差，从分类上来看，18650锂离子电池的分类可以通过下面的方式来进行分类。

1、按电池实用性能分类

功率型电池和能量型电池。能量型电池以高能量密度为特点，重要用于高能量输出；功率型电池以高功率密度为特点，重要用于瞬间高功率输出、输出的电池。而功率能量型锂离子电池是伴随着插电式混合动力车的出现而出现的。它要求电池储存的能量较高，可以支持一段距离的纯电行驶，也要具备较好的功率特性，在低电量的时候进入混合动力模式。

简单理解，能量型类似于马拉松选手，要有耐力，就是要求高容量，对大电流放电性能要求不高；那么功率型就是短跑选手，拼的是暴发力，但耐力也要有，不然容量太小就跑不远。

2、按电解质材料分

锂离子电池分为液态锂离子电池（LIB）和聚合物锂离子电池（PLB）。

液态锂离子电池使用液体电解质（目前动力用电池多为此种）。聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是干态的，也可以是胶态的，目前大部分采用聚合物凝胶电解质。有关固态电池，严格意义上的是指电极和电解质均为固态的。

3、按产品外观分类

分为：圆柱、软包、方形。

圆柱和方形外包装多为钢壳或者铝壳。软包外包装为铝塑膜，其实软包也是一种方形，市场上习惯将铝塑膜包装的称为软包，也有人将软包电池称为聚合物电池。

关于圆柱形锂离子电池，其型号一般为5位数字。前两位数字为电池的直径，中间两位数字为电池的高度。单位为毫米。例如18650锂离子电池，它的直径为18毫米，高度为65毫米。

4、按极片材料分类

正极材料：磷酸铁锂离子电池（LFP）、钴酸锂离子电池（LCO）、锰酸锂离子电池（LMO）、（二元电池：镍锰酸锂/镍钴酸锂）、（三元：镍钴锰酸锂离子电池（NCM）、镍钴铝酸锂离子电池（NCA））。

负极材料：钛酸锂离子电池（LTO）、石墨烯电池、纳米碳纤维电池。

有关市场上的石墨烯概念，重要是指石墨烯基电池，即在极片中加入石墨烯浆料，或在隔膜上加入石墨烯涂层。镍酸锂、镁基电池市场上基本不存在。

五、18650锂离子电池的充放电

按工业标准来说，关于锂离子电池，一般标称的容量是最小容量，这个容量是一批电池中，在25度室温条件下，先以cc/cv0.5c充满，并静置一段时间后（一般是12小时）。以0.2c电流恒流放电放电至3.0v（也有标准是2.75V，不过影响不大，3v到2.75v下降的很快没多少容量的），所放出的容量值，由于一批电池肯定有个体差异，实际放出容量最低的那个电池的容量值。也就是是说，这一批任何一个电池实际容量都应该大于或等于标称容量。

1、18650锂离子电池的充电过程

有些充电器使用廉价的方法实现的，在控制精度上不够好，容易造成电池充电异常，甚至损坏电池。选购充电器的时候尽量选择大品牌的18650锂离子电池充电器，质量和售后有保证，延长电池的使用寿命。品牌保障的18650锂离子电池充电器拥有四重保护：短路保护、过流保护、过压保护、电池反接保护功能等。过充电保护：当充电器对锂离子电池过充电时，为防止因温度上升所导致的内压上升，需终止充电状态。

为此，保护器件需监测电池电压，当其到达电池过充电压时，即激活过充电保护功能，中止充电。过放电保护：为了防止锂离子电池的过放电状态，当锂离子电池电压低于其过放电电压检测点时，即激活过放电保护，中止放电，并将电池保持在低静态电流的待机模式。过电流及短路保护：当锂离子电池的放电电流过大或短路情况出现时，保护器件将激活过电流保护功能。

锂离子电池充电控制是分为两个阶段的，第一阶段是恒流充电，在电池电压低于4.2V时，充电器会以恒定电流充电。第二阶段是恒压充电阶段，当电池电压达到4.2V时，由于锂离子电池特性，假如电压再高，就会损坏，充电器会将电压固定在4.2V，充电电流会逐步减小，当电流减小到一定值时（一般是1/10设置电流时），切断充电电路，充电完成指示灯亮，充电完成。

锂离子电池过度充放电会对正负极造成永久性损坏。过度放电导致负极碳片层结构出现塌陷，而塌陷会造成充电过程中锂离子无法插入；过度充电使过多的锂离子嵌入负极碳结构，而造成其中部分锂离子再也无法释放出来。

2、18650锂离子电池的充电原理

锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

同样道理，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。

不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。假如我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。