鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:841次 | 2021年07月16日
為甚么鋰離子電池技術(shù)沒(méi)有革命性進(jìn)步?
隨著科技的發(fā)展,智能手機(jī)的性能越來(lái)越高,屏幕越來(lái)越大,辨別率越來(lái)越大,相機(jī)越來(lái)越先進(jìn),功能越來(lái)越先進(jìn)。但你可能不了解,手機(jī)的電池技術(shù)已經(jīng)整整24年沒(méi)有大的進(jìn)步了。
不只是你手機(jī)中的手機(jī),還有最新的電動(dòng)汽車,沒(méi)有了電池,它們都只是廢鐵一塊。相比其他科技范疇的突飛猛進(jìn),電池技術(shù)的發(fā)展遇到了什么難題?別著急,筆者將為大家一一道來(lái)。
1、鋰離子電池誕生時(shí)間與原理
1991年,索尼推出首個(gè)商用鋰離子電池,鋰離子電池沿用至今并稱為主流的電子設(shè)備電池技術(shù)。由于鋰離子是最輕的堿金屬元素,擁有著更小、更輕、能量密度更高的特性,所以迅速取代了鎳電池。
鋰離子電池構(gòu)成物質(zhì)中有磷酸鐵、錳、石墨、鈦酸鹽等其他金屬和非金屬材料,但要靠著鋰離子這個(gè)元素在正、負(fù)極中的嵌入與脫出,才可實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化,最終完成充放電過(guò)程。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
從1991到2015年,電池技術(shù)并非沒(méi)有進(jìn)步,只是發(fā)展緩慢。目前鋰離子電池在能量密度、高低溫特性、倍率性能上,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉛酸、鎳氫電池,但還是難以滿足快速上升的電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車等的需求。
2、新增電池容量的兩種辦法
想要提升鋰離子電池續(xù)航能力的本質(zhì)辦法惟有兩種,一是增大電池體積以擴(kuò)充電量,二是在有限的體積內(nèi)新增密度來(lái)獲得長(zhǎng)能效。第一種辦法今朝用在特斯拉電池汽車上,拆掉特斯拉的外殼,底下是密密麻麻的7000多節(jié)18650電池,重量為700kg,接近車總重的三分之一。
第二種辦法則是常常被用在了手機(jī)上,由于手機(jī)體積有限,不可能無(wú)限制往里面塞電池。不過(guò)經(jīng)過(guò)研究人員的努力,手機(jī)電池的密度還是有了很大的提升,高能量比的負(fù)極材料的使用,已經(jīng)讓單位體積的手機(jī)電池容量提升了一倍。