Ciência popular, o que é célula de bateria de 18650?

A célula da bateria de 18650 se destaca entre muitos tipos de células de bateria com seu tamanho padrão preciso de 18650 mm e aparência cilíndrica clássica. Esse tipo de núcleo de bateria tem sido amplamente utilizado em vários equipamentos eletrônicos devido à sua tecnologia de produção madura e desempenho confiável.

Como um componente -chave da nova tecnologia de energia, as baterias 18650 não apenas melhoram a eficiência geral dos sistemas de armazenamento de energia, mas também promovem o desenvolvimento inovador de indústrias, como produtos eletrônicos portáteis e veículos elétricos. Em seguida, vamos explorar as características da célula de bateria de 18650 e suas perspectivas de aplicação no mundo da energia em constante mudança.

A célula de 18650 é uma bateria de íons de lítio cilíndrica amplamente utilizada. A bateria é nomeada para suas características de tamanho, com aproximadamente 18 mm de diâmetro e 65 mm de comprimento, com o "0" no final indicando que é cilíndrico.

As células da bateria de 18650 são favorecidas em muitos campos devido à sua alta densidade de energia, longa vida útil e características estáveis ​​de descarga.

História do desenvolvimento

1991: A Sony comercializa a primeira bateria de íons de lítio, marcando o início da moderna era recarregável da bateria.

1996: A Panasonic lançou a primeira célula de bateria de 18650, que mais tarde se tornou o mainstream do mercado de baterias de íons de lítio.

2006: A Tesla Motors lançou seu primeiro carro elétrico, o Roadster, que usava uma bateria de grande capacidade composta por milhares de células 18650.

2010: A Tesla lançou o Modelo S, que usou uma bateria composta por células 18650 de maior capacidade para atingir uma faixa de cruzeiro mais longa.

2013: foi anunciado que a Panasonic e a Tesla cooperariam para estabelecer o Gigafactory, especializado na produção de células de bateria de 18650 para atender às necessidades dos veículos elétricos da Tesla.

2015: Fabricantes como LG Chem e Samsung SDI começaram a lançar baterias 18650 de maior capacidade, fornecendo uma faixa de cruzeiro mais longa e maior densidade de energia.

2017: foi anunciado que a Tesla cooperaria com a Panasonic para desenvolver uma célula de bateria 21700 de maior capacidade e usá -la pela primeira vez no Modelo 3.

2018: A Tesla anunciou que construiria seu próprio giga em Xangai, China, para produzir 18650 células de bateria e 21700 células de bateria para atender à demanda do mercado.

2020: Com o rápido crescimento do mercado de veículos elétricos e a popularidade da energia renovável, as células 18650 continuam sendo amplamente utilizadas em veículos elétricos, sistemas de armazenamento de energia e dispositivos eletrônicos portáteis.

2021: Alguns fabricantes de baterias começam a lançar baterias 18650 com maior capacidade e maior densidade de energia para atender à crescente demanda e melhorar o desempenho da bateria.

Sistema de material

Como a forma convencional de baterias cilíndricas de íon de lítio, as baterias 18650 têm um sistema de material rico. O sistema de materiais de baterias de lítio envolve principalmente materiais de eletrodo positivos, materiais de eletrodo negativos, eletrólitos e separadores. A seguir, são apresentados os sistemas de materiais usados ​​nessas partes principais:

Material cátodo

Óxido de cobalto de lítio (Licoo2): Um material amplamente utilizado nas baterias precoces de íons de lítio, fornecendo maior densidade de energia, mas maior custo e baixa estabilidade térmica.

Óxido de cobalto de níquel de lítio (LinimncOO2, referido como NMC): equilibra a densidade de energia, custo e segurança e é amplamente utilizado em veículos elétricos e dispositivos eletrônicos portáteis.

Óxido de alumínio de cobalto de níquel de lítio (Linicoalo2, NCA para curta): fornece alta densidade de energia e é frequentemente usada em aplicações que requerem alto desempenho, como certos modelos de veículos elétricos.

Fósforo de ferro de lítio (LifePO4, referido como LFP): possui boa estabilidade térmica e vida útil longa, mas tem uma densidade de energia relativamente baixa e é adequada para aplicações com altos requisitos de segurança.

Óxido de manganês de lítio (LIMN2O4, referido como LMO): tem melhores características de poder e estabilidade térmica, mas uma vida útil mais curta do ciclo.

Material de eletrodo negativo

Grafite: o material de eletrodo negativo mais usado, é amplamente utilizado devido à sua boa estabilidade e baixo custo.

Carbono duro: possui maior eficiência de primeira passagem e melhores características de potência que a grafite e é frequentemente usada em aplicações especiais.

Óxido de titânio de lítio (Li4TI5O12, referido como LTO): fornece excelente estabilidade e segurança do ciclo, mas possui baixa densidade de energia.

Eletrólito

É composto por sal de lítio (como o hexafluorofosfato de lítio LIPF6) dissolvido em um ou mais solventes orgânicos (como CE: carbonato de etila, DEC: carbonato de dietil, DMC: carbonato dimetil, etc.).

diafragma

Feito principalmente de materiais de poliolefina, como polipropileno (PP) e polietileno (PE), eles existem em formas de camada múltipla ou de camada única para isolar os eletrodos positivos e negativos, permitindo que os íons de lítio passem.

Esses diferentes sistemas de materiais afetam o desempenho das células 18650, incluindo densidade de energia, densidade de potência, vida útil do ciclo, segurança e custo. Aplicações diferentes têm requisitos diferentes para esses parâmetros; portanto, vários fatores precisam ser pesados ​​ao projetar células para atender às necessidades específicas. À medida que a tecnologia se desenvolve, novos materiais e compostos estão sendo pesquisados ​​para melhorar ainda mais o desempenho e a segurança das células da bateria.

Áreas de aplicação

ferramentas elétricas

18650 As baterias são amplamente utilizadas em ferramentas elétricas, como exercícios elétricos, chaves de fenda elétricas, serras elétricas, etc. Sua alta densidade de energia e alta potência de descarga permitem às ferramentas elétricas para fornecer tempo de uso duradouro e desempenho de trabalho eficiente.

Dispositivos eletrônicos portáteis

As células da bateria 18650 são amplamente utilizadas em dispositivos eletrônicos portáteis, como laptops, tablets, bancos de energia celular, etc. Sua capacidade relativamente grande e natureza recarregável permitem que esses dispositivos forneçam uso de longa duração e podem ser recarregados para uso novamente.

Sistema de armazenamento de energia

Com o rápido desenvolvimento de energia renovável, os sistemas de armazenamento de energia se tornaram um componente essencial. As células da bateria de 18650 são amplamente utilizadas em sistemas de armazenamento de energia para armazenar energia elétrica a partir de fontes de energia renovável, como energia solar e eólica para uso durante o dia ou durante os períodos que não são da janela.

Eletrônicos de consumo

As células da bateria de 18650 também são usadas em outros produtos eletrônicos de consumo, como consoles de jogos portáteis, cigarros eletrônicos, drones etc. sua alta densidade de energia e natureza recarregável permitem que esses produtos forneçam uso duradouro e desempenho estável.

Resumir:

As células da bateria de 18650 ainda são do tipo com uma participação muito alta no mercado de baterias de lítio, desempenhando um papel importante em novos veículos energéticos e outros campos emergentes, como armazenamento de energia.

À medida que a tecnologia avança, é previsível que as células da bateria de 18650 sejam otimizadas e inovadas no futuro. Como uma bateria cilíndrica clássica típica, ela não será eliminada pelo mercado em pouco tempo. No entanto, maior densidade de energia e vida útil do ciclo mais longa são suas principais direções de desenvolvimento. Isso trará uma fonte de alimentação mais durável a áreas como dispositivos eletrônicos portáteis, ferramentas elétricas e veículos elétricos e promoverá o desenvolvimento de novos campos de energia.

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