一、电芯的定义

电芯（Cell）是电池的最基本单元，通常指由正极、负极、电解液和隔膜等组成，通过电化学反应实现电能和化学能相互转化的装置。

• 一节电芯就是一块独立的电化学单元。

• 多个电芯串联或并联后，配合保护电路、外壳和管理系统，就形成了我们常见的 电池模组（Module） 或 电池包（Pack）。
  比如：手机电池、动力电池（新能源汽车）、储能电池等，最核心的能量来源就是电芯。

二、电芯的主要组成部分

1. 正极（Cathode）
   常见材料有：钴酸锂（LCO）、三元材料（NCM/NCA）、磷酸铁锂（LFP）、锰酸锂（LMO）等。决定电芯的电压、容量和安全性。

2. 负极（Anode）
   常见材料：石墨、硅碳复合材料、金属锂等。决定电芯的倍率性能和循环寿命。

3. 电解液（Electrolyte）
   一般为有机电解液（碳酸酯类溶剂+锂盐LiPF₆），在正负极之间传递锂离子。

4. 隔膜（Separator）
   一层微孔膜，阻隔正负极直接接触（避免短路），同时允许锂离子自由通过。

5. 外壳
   根据类型不同，可能是铝壳、钢壳、软包铝塑膜等。

三、电芯的主要类型

1. 圆柱电芯

• 外形：常见型号 18650、21700、4680 等。

• 特点：工艺成熟、能量密度高、散热较好。

• 应用：电动工具、动力电池、储能。

2. 方形电芯

• 外形：方形金属壳体（铝壳/钢壳）。

• 特点：容量大、结构稳定、能量密度较高。

• 应用：新能源汽车动力电池、储能。

3. 软包电芯

• 外形：铝塑膜包装，重量轻，形状灵活。

• 特点：轻便、能量密度高，但机械强度较差。

• 应用：手机、平板、无人机、部分新能源汽车。

四、电芯的关键性能指标

1. 容量（mAh 或 Ah）：能存储的电量。

2. 能量密度（Wh/kg，Wh/L）：重量或体积单位下的能量。

3. 循环寿命：充放电次数（一般 500 次、2000 次，甚至上万次）。

4. 倍率性能：快速充放电能力（1C、3C、5C 等）。

5. 安全性：过充、过放、针刺、挤压、短路等情况下的稳定性。

6. 工作温度范围：通常 -20℃ ~ 60℃，动力电池需更广。

五、电芯与电池的关系

• 电芯：最基本的能量单元。

• 电池（Battery）：通常指由若干电芯 + 保护电路 + 包装组合而成。
  例如：

• 一节 18650 电芯电压约为 3.6V，容量 3000mAh。

• 把 100 节这样的电芯串并联组合，就能形成一块电动汽车电池包。

六、电芯的应用领域

1. 消费电子：手机、平板、笔记本电脑、穿戴设备。

2. 新能源汽车：动力电池是最核心的成本和技术竞争点。

3. 储能系统：家庭储能、电网调峰调频、大型储能电站。

4. 航空航天、军工：对能量密度和安全性要求更高。