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圆柱形18650锂离子电池制造工艺观察
2024-04-19

    圆柱形18650锂离子电池相传最早是日本SONY公司开发的一种标准性锂离子电池型号,也简称为18650,当时是为了节省成本而制造出来的锂电池,18650中的“18”代表的是电池直径18mm,而“65”则代表电池的高度,即65毫米。圆柱形18650锂离子电池是一种广泛应用的电池类型,它以其独特的圆柱形状和出色的性能在各个领域发挥着重要作用。这种标准化的尺寸使得18650锂离子电池在各种应用中都能方便地进行制造集成和组装。


    圆柱形18650锂离子电池的制造工艺是一个复杂且精细的过程,主要可分为制造前段、制造中段及后段(筛选)工艺三个阶段。在结构方面,圆柱形18650锂离子电池采用了圆柱形的设计,这种设计不仅使得电池更加紧凑,还提高了电池的能量密度。电池内部的正负极材料被隔膜隔开,形成了稳定的电化学反应环境,确保了电池的安全性和稳定性。在性能上,圆柱形18650锂离子电池具有出色的能量密度和放电性能。这使得它能够满足各种高功率、高能量需求的应用场景。同时,由于其良好的稳定性和安全性,圆柱形18650锂离子电池也被广泛应用于电动车、电动工具、储能系统等领域。


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   在制造前段工艺中,主要目标是完成正负极片的制造。这包括浆料搅拌、涂布、辊压、分切、制片和模切等流程。浆料搅拌环节,使用真空搅拌机将正极或负极粉末、导电剂及黏接剂按一定比例均匀混合成悬浊浆料。涂布环节,则利用涂布机将浆料均匀地涂覆在集流体表面,这一步骤对锂电池的一致性、循环寿命和安全性至关重要。辊压、分切和制片等环节则进一步调整极片的形状和尺寸,以便后续工艺的顺利进行。制造中段工艺的主要目标是完成电芯的制造。卷绕是这一阶段的关键步骤,通过卷绕机将正负极片紧密地卷绕在一起,形成电芯的基本结构。随后,注液环节将电解液注入电芯中,为电池提供所需的离子传输介质。封装环节则利用封装设备将电芯密封起来,防止电解液泄漏和外界物质的侵入。后段工艺则主要对电芯进行筛选和测试,以确保其质量和性能符合标准。这包括对电芯进行化成处理,使电池正负极活性物质被激发,具有放电能力。同时,还会对电芯进行OCV测量、常温储存、分容等步骤,以全面评估电芯的性能和稳定性。



圆柱形18650锂电池常见规格参数参考:

  •     直径:18±0.2mm

  •     高度:65±2.0mm

  •     容量:1000mAh以上

  •     单节标称电压:3.6V 或3.7V

  •     最大充电终止电压:4.20V

  •     常规容量为2200mAh-3200mAh

  •     充电电压:4.2V-4.3V

  •     最小放电终止电压: 2.75V 


   在整个制造过程中,需要使用多种专业设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机、制片机、卷绕机、注液机、封装设备等。这些设备的精度和性能直接影响到电池的质量和性能。此外,制造工艺中的每一个步骤都需要严格控制,以确保电池的安全性和稳定性。例如,在涂布过程中,需要严格控制浆料的粘度、流动性和涂布厚度,以避免出现涂层不均匀或厚度过薄等问题。在卷绕过程中,也需要精确控制卷绕张力和速度,以确保电芯结构的紧密性和稳定性。


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18650 锂离子电池优缺点:

[ 优点 ]

    1、容量大 18650锂电池的容量一般为1200mAh~3600mAh之间,而一般电池容量只有800mAh左右,如果组合起来成18650锂电池组,那18650锂电池组是随随便便都可以突破5000mAh的。

    2、寿命长 18650锂电池的使用寿命很长,正常使用时循环寿命可达500次以上,是普通电池的两倍以上。

    3、电压高 18650锂电池的电压一般都在3.6V、3.8V和4.2V,远高于镍镉和镍氢电池的1.2V电压。

    4、内阻小: 聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小,国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下,极大的减低了电池的自耗电,延长手机的待机时间,完全可以达到与国际接轨的水平。

    5、可串联或并联组合成18650锂电池组


[ 缺点 ]

    1、体积已经固定,在用于一些产品的时候不方便固定

    2、18650锂电池生产均需要有保护线路,防止电池被过分充量而导致放电

    3、生产条件相对苛刻,要求高,生产成本高


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   圆柱形18650锂离子电池以其独特的形状、出色的性能以及广泛的应用领域成为了现代生活中不可或缺的一部分。随着科技的不断发展,相信未来圆柱形18650锂离子电池将会在更多领域发挥更大的作用。此外,圆柱形18650锂离子电池还具有较长的使用寿命和较低的维护成本。由于其结构简单、易于生产,因此成本也相对较低。这使得它在市场上的竞争力较强,受到了广泛的欢迎和应用。然而,圆柱形18650锂离子电池也存在一些挑战和限制。例如,在高温或高湿环境下,电池的性能可能会受到影响。此外,由于电池内部存在化学物质,如果不当处理或滥用,可能会导致安全事故的发生。圆柱形18650锂离子电池的制造工艺是一个高精度、高要求的过程,需要严格控制每一个环节和参数,以确保最终产品的质量和性能。