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18650电芯内部结构(钢壳-盖帽-安全阀-铜箔-铝箔)

发布者:发表时间:2017-8-9 12:29:16

18650型电芯是目前移动电源、笔记本电池等最常用的电芯之一,常见形态是直径18mm,长度65mm的圆柱型电芯。市面上的锂 电池最为常见的是Cylindrical(圆柱)封装方式,此类在笔记本、强光手电筒领域应用最广,如此封装的好处是规格统一,方便自动化、规模化生产; 此外还有Prismatic(方形)软包封装,常见于手机和平板电脑,这类封装最直接的好处是轻薄,便于控制产品的厚度。

  很多网友聊到18650电芯,担心里面装的是“液体锂离子”,谈18650色变,恐慌爆炸。为此,有网友将手上的一颗18650电芯进行了拆解,一探内部究竟。

暴力拆解18650电芯 深入了解内部材料结构

  首先,拆电芯切记要放光电,这里将18650电芯放电到失效没有电压。

暴力拆解18650电芯 深入了解内部材料结构

  然后,用尖嘴钳从电芯盖帽位置暴力撕开,将正极与负极钢壳分离,露出安全阀和卷包的正负极材料。

暴力拆解18650电芯 深入了解内部材料结构

  安全阀是每一颗18650电芯的标配,也是最重要的一道防爆屏障,没有之一。安全阀的工作原理:当电池内部温度异常,气压升高到1.0-1.2Mpa时,安全阀开启排除内部气体,避免压力过高造成爆炸。而Prismatic方形软包封装的电芯,内部气压升高时,最常见的是“怀孕”鼓包现象。

暴力拆解18650电芯 深入了解内部材料结构

暴力拆解18650电芯 深入了解内部材料结构

  这里科普一下电芯内部的正极。现在市面上常见的2000-3000mAh容量的三星、松下、三洋、LG等电芯,内部正极材料已经从第一代LiCoO2钴酸锂,全面升级为三元材料,化学名为LiNi-Co-MnO2镍钴锰。带来的直接好处:使用寿命更长、更安全、性能更好。说到这,Prismatic方形软包封装的手机平板电芯,用的也是LiNi-Co-MnO2镍钴锰材料,只是跟18650的Cylindrical封装方式不同而已。

暴力拆解18650电芯 深入了解内部材料结构

  最后特写一下电芯内部的材料。图中的铜箔,是用来涂布LiNi-Co-MnO2镍钴锰正极材料,反之,铝箔是用来涂布石墨烯。电芯的容量,是根据这些配方的调配比例得来。模仿有风险,拆解需谨慎。

  结论:通过暴力拆解18650电芯,发现电池内部是并没有液体流出,所以也就不存在“液体锂离子”容易爆炸的说法。事实上,在正常情况下,只要正确使用,不过充、不碰到极端环境,18650电芯并不会造成安全隐患。


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