18650钴酸锂电池 18650容易爆炸？移动电源电芯大解析

18650容易爆炸？移动电源电芯大解析

| 责编：赵盼

很多移动电源厂商在宣传产品时经常会强调自己的电芯是高品质聚合物电芯，安全性能要好于其他品牌的电芯，并给出很多触目惊心的电芯“爆炸”照片，那么关注产品安全的消费者究竟该如何选择呢？

由于没有相关的专业知识，消费者在选购移动电源时更容易受到厂商的宣传影响。笔者在这里就为您解析常见的移动电源电芯，并揭示电芯背后的虚假宣传，帮助您选择适合自己的移动电源产品。

目前移动电源均采用锂离子电池作为电芯。锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。应用于移动电源中的锂离子电池主要分为两种：液态锂离子电池和聚合物锂离子电池，商家大做文章的也正是这两种电芯。

移动电源商家宣传的防爆电芯（图片截自淘宝网）

液态锂离子电池和聚合物锂离子电池究竟为何物？如果真如商家宣称的那样安全性有很大的差别，为何还有很大的应用？接下来笔者就为您细细分析。

液态锂离子电池（LIB）的正极材料为含锂的化合物，负极材料为碳（石墨），采用液态的电解液作为电解质，电池中不含纯态的锂金属。

18650电池及软包锂离子电池均为液态锂离子电池

液态锂离子电池中常见的是钴酸锂离子电池，即正极材料为LiCoO2，常以18650电池的形式出现，即直径为18毫米，长度为65毫米的圆柱体电池，也有厂商不使用圆柱体钢壳，采用软包膜包覆，做成更加多样化的形状。

18650电池内部结构

以钴酸锂离子电池为例，其能量密度大约可以达到140mAh/g，循环寿命大于300次（技术最为成熟的18650电池可以提供1000次以上的循环次数），目前的技术较为成熟，生产工艺简单，产品的成本更低，使用非常广泛。

18650电池内部电极和隔膜

绝大多数笔记本电脑中的电池采用的就是18650电池组，特斯拉电动汽车同样采用18650电池供电，超过一半的移动电源也选择18650电池作为电芯。另外，大多数的蓝牙耳机，无线设备等数码产品采用软包锂离子电池，此类电池的安全性能还是有保障的，不过需要避免二手劣质电池。

内置18650电池的移动电源

被很多商家提到的18650电池不安全也是值得注意的问题。正品电池的正极设置有泄压阀，可以在压强高时弹出及时泄压，减少危险的发生，有很高的安全性。18650电池事故多是由于采用劣质二手电芯导致的，产品的极广泛应用也是其事故更常见的原因，并不是产品的安全性能不佳。

聚合物锂离子电池（LIP，也称锂离子聚合物电池，锂聚电池）正极材料为含锂的化合物，负极材料为碳（石墨），采用固态或胶质的聚合物电解质，电池中不含纯态的锂金属。

聚合物锂离子电池（图片源自维基百科）

聚合物锂离子电池（图片源自维基百科）

聚合物锂离子电池中常见的是镍钴锰电池，即正极材料为LiNiCoMnO2，通常以扁平的外观出现。以镍钴锰电池为例，其能量密度可达到160 mAh/g，循环寿命大于500次，由于生产工艺要求高，成本也更高，也是限制其发展的一个主要原因。

超薄设计的聚合物锂离子电池（图片源自维基百科）

由于锂聚电池的形状制作更加多样，因此在体积和形状限制的电器中有更好的应用。

锂聚电池主要用在价格较高的电子产品中，包括一些设计度高的数码产品，以及一些新的航模产品，在电动汽车和电动自行车中也有使用锂聚电池的。

鼓包的聚合物电池（图片源自维基百科）

聚合物锂离子电池基本上都采用软质铝塑膜包装，在内部压力高时会变形减小压强，也有很好的安全性能，但这并不意味着锂聚电池是绝对安全的，这样的电池在使用中仍然存在破裂、起火及爆炸的危险，用户在使用时也应该避免恶劣环境。

经过上面的介绍容易发现，液态锂离子电池和聚合物锂离子电池的正极材料和负极材料没有实质上的不同，电池的工作原理也一致，只是电解质的性状不一样。

液态锂离子电池

聚合物锂离子电池

电池示意

正极材料

LiCoO2

LiNiCoMnO2

负极材料

石墨

石墨

制造成本

较低

高

循环次数

300-1000

＞500

能量密度

140mAh/g

160 mAh/g

安全性能

很好

很好

在电池容量方面，聚合物电池无需钢壳包覆，有更好的表现，循环次数也优于液态锂离子电池，是未来电池发展的方向。

伪装成聚合物电池的液态锂离子电池

由于液态锂离子电池的成本更低，同时有很多消费者简单地认为薄型电池即为聚合物锂离子电池，很多移动电源厂商订制或采购现成的软包锂离子电池，同时宣称18650电池容易爆炸，自己的“聚合物电池”更加安全，这是误导消费者的做法。

商家宣称的18650电池不安全并无依据（图片截自淘宝网）

实际上，目前技术更为成熟的18650电池在安全性方面毫不逊色，我们需要做的是选择有品牌的产品，避免使用二次劣质电芯。只要是在正常情况下使用，不管是液态锂离子电芯还是聚合物锂离子电芯，有品牌的移动电源都可以为我们提供安全的续航保障。

在《高效长寿兼具 你应该了解的锂离子电池》中，我们用图说的方式更为直观地为您呈现不同的锂离子电池，您也可以点击查看。

相信很多人都听说过这种说法：18650电芯存在爆炸的危险性，而聚合物电芯最坏的情况也就是起火，不会爆炸，因此聚合物电芯更安全。但只要是在正常情况下使用，不管是液态锂离子电芯还是聚合物锂离子电芯，正规品牌的移动电源都可以为我们提供安全的续航保障。

赵盼

电子电路知识从零开始：18650锂电池

18650

18650型锂电是电子产品中比较常用的锂电池，常在笔记本电脑的电池中作为电芯使用。其型号的定义法则为：如18650型，即指电池的直径为18mm，长度为65mm，圆柱体型的电池。

18650锂电池

使用场景

笔记本电脑电池&强光手电&充电宝

电压

一般为3.7V

一般配置

钴酸锂

单节标称电压一般为：3.7V[1]

充电电压一般为：4.20V-4.3V/4.35V [2]

最小放电终止电压一般为： 2.75V

最大充电终止电压：4.20V (三洋、三星、LG等新出的大容量18650充电终止电压为4.30v或4.35V，而松下仍为4.20v)

直径：18±0.2mm

高度：65±0.2mm

容量：13年最大可以做到3400mAh上（松下3400MAH）

目前全球生产此型号锂电池最大的厂商有三洋（已被松下收购）、松下、三星、索尼等。

磷酸铁锂

单节标称电压一般为：3.2V

充电电压一般为：3.6V

最小放电终止电压一般为： 2V

最大充电终止电压：3.65V

直径：18±0.2mm

高度：65±0.2mm

容量：比钴酸锂的18650要小，常见1500mah

18650锂电池

磷酸铁锂和钴酸锂相比有以下优点：

1：更安全，过冲过放都不会造成爆炸、漏液

2：寿命更长，正常使用能循环1000次以上

3：大倍率，2C充电10C放电，不会发烫、爆炸、漏液，不会影响寿命

但是磷酸铁锂版18650单体电压低，多用于大电流工作的电器。动力形圆柱锂离子电池以26650为主，因为与18650相比有更大的容量。

4: 工作温度：-20℃-50℃，最佳工作温度为20℃-40℃，与人体舒适温度相仿

笔记本电池

18650锂电池

简介

笔记本电脑用的18650电芯通常容量为2200mAh（毫安时），可解释为：以3.7V电压、2200mA（毫安）电流供电，可以使用1小时（hour）。更高规格的容量为2400mAh、2600mAh（三洋电芯居多，索尼的笔记本多数采用2600mAh的规格）。

以下以常见的3.7V/2200mAh电芯为例。

一、通常说的三芯电池即三节18650电芯串联而形成的电池组。该电池组最终标示参数为11.1V/2200mAh。11.1V=3.7V×3，串联时输出电流不变。

也有标10.8V的，即单个电芯有电压降产生导致总电压降低。

市面流行的上网本多为此规格电池组。

二、四芯电池有2种情况：四个串联和两串两并。

四个串联电池组最终标示参数为：14.8V/2200mAh。14.8V=3.7V×4，串联时输出电流不变仍为2200mA。

两串两并即四个电芯分两组，两两串联后再并联，电池组最终标示参数为：7.4V/4400mAh。7.4V=3.7V×2，输出电流为4400mA=2200mA×2。

市面中等尺寸的笔记本（12.1寸、13.3寸等）多为此规格电池组。

六芯电池，一般为三串两并，即六个电芯分两组各三个，三三串联后再并联。该电池组最终标示参数为11.1V/4400mAh。11.1V=3.7V×3，总容量为4400mAh=2200mAh×2。

一些高规格的笔记本多用六芯电池。

当然还有六芯以上的电池，如九芯的等。

18650锂电池

容量判别

电器的消耗电力是按“度”计算的，1度=1000Wh（瓦-小时）。但笔记本电池电量较小，用“度”来测量显然不合理，所以现国际上通用的是“Wh”（瓦-小时，即千分之一度）。

W=Pt，其中W，P，t分别是“能量”“功率”“时间”的代表符号，其单位通常是“焦耳J” “瓦特W” "秒s”。

例如：

W=Pt=1W * 1s=1J ，表示一个一瓦的用电器在一秒内消耗能量1焦耳

W=Pt=1kW*1h=1kWh，表示一个一千瓦的用电器在一小时内消耗能量一度电

P=UI，其中P，U，I分别是“功率”“电压”“电流”的代表符号，其单位通常是“瓦特W” “伏特V” "安培A”。

例如：

P=UI=220V*0.18A=40W，表示一个灯泡接在220V交流电上的功耗是40W

W=Pt=40W*1h=0.04kWh，表示这个灯泡在一小时内耗电0.04度

若是将其中U换位E（表示电动势，是电池搬运电量的能力，单位通常是伏特V），即W=Pt=EIt，我们就可以知道电池的容量。电池上标注的数据通常是毫安时mAh，这是电流I*时间h的单位，表示电荷量。若一个电芯标注为2200mAh，即为2.2Ah，通过W=UIt=3.7V*2.2Ah=8.14Wh，我们可以得知电芯的容量。

看笔记本电脑的电池容量了，不是看后面的mAh，而是计算出Wh。

笔记本电脑大厂正在根据航空法规定，将电池的容量Wh明确标示在电池组上了。

一般索尼电芯为绿皮黑头，电池容量在2400mAh~2600mAh。三洋电芯红皮绿头容量为2400mAh，红皮浅蓝头电量为2600mAh。

18650锂电池

18650电芯，其分辨方法是看盖体的颜色。日本亚诗诺三洋白头、黄头 1950mah；蓝头2000mah；红头2200mah；浅蓝头2600mah ；紫头2800mah； 黄头（充电截止电压为4.35v）3000mAh；绿头 2400mAh。

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