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可折疊手機電池組件如何彎曲?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年07月13日  

一段時間以來,可折疊玻璃都是熱點,在CES大展上,三星推出YoumOLED可折疊顯示屏,它更是起了推波助瀾的用途。


幾年來,三星、諾基亞、甚至蘋果都在開發可折疊手機,但這一次,可折疊手機領域才有了真正的發展,它開始讓人們激動和期待了。


一臺可折疊手機能干什么?姑且想像一下:可隨著身體的彎曲而折疊,放在口袋更舒適;從高處掉下不會摔壞,在受到沖擊時會彎曲,不碎;收藏更容易。


可折疊玻璃的問題關于可折疊手機來說,最大的挑戰在于讓表面玻璃彎曲;大家認為可彎曲玻璃不會碎,這是一個誤解。


康寧部門副總裁兼willow玻璃項目總監迪帕克-喬杜里強調說,WillowGlass可折疊玻璃設計初衷是成為襯底材料,從目前的水平來看,用它來保護內部材料強調仍然不夠,設計它本來就不是為了這個目的。


的確,WillowGlass可以像康寧金剛玻璃相同進行化學強化處理。金剛玻璃用在許多手機、平板、筆記本屏幕表面,起到保護用途,它的強度很好。盡管如此,就算強化后的WillowGlass玻璃強度足夠,可以讓它用在手機上且可以彎曲,但碎裂仍然是一個繞不開的難題。


當化學家和產業設計師談論強度,說的不是玻璃出現裂隙或碎裂;它實際上說的是產品能經受跌落實驗,受到的損傷比剛性玻璃小,因為玻璃能彎曲,可以減少傷害;但可折疊玻璃無法防止劃痕,且長期的磨損會使屏幕更容易破裂。


康寧WillowGlass玻璃可以深度彎曲,但它也可以被刺穿,可以折斷。


最初看到的可彎曲顯示屏可能會在外面包裹塑料,而不是玻璃,但彈力和耐用性存在挑戰。


喬杜里指出,幾年來,一些公司已經展示可彎曲塑料顯示屏,但離商業化仍然遙遠。


實際上,智能手機產業大規模從塑料顯示屏向玻璃顯示屏轉移。比如iphone5就沒有用什么塑料Retina顯示屏。玻璃顯示屏的圖像更明銳、更清晰,觸摸響應更敏捷。


玻璃還可以更好地防止氧氣和水的滲透,像手機這樣的電子產品恨不得離這兩樣東西越遠越好,它會導致產品受損老化。


假如看到可彎曲塑料顯示屏設計,它們可能是參考產品或者概念設計,或者是早期細分模型產品,而不是成熟的、面向大眾市場的設備。


就算你讓顯示屏和玻璃彎曲,其它內部組件要彎曲也存在問題。電池如何彎曲?處理器呢?攝像頭模組呢?還有NFC電路呢?


電池公司LeydenEnergy研發副總裁MarkJuzkow說,今天的智能手機用的是傳統鋰離子電池,它是相當堅硬的,只有堅硬不彎曲才能盡可能續航更長時間。


新電池技術仍處在研發初期,它的方向是讓電芯更薄更扁平,電池還拿不出針對可彎曲手機的解決方法。首先,電池用固態電解質形成出現功率,這樣使得電池充電時間更長;其次,電池能量輸出無法讓手機運行很長時間。


MarkJuzkow也指出一種可能,將更厚更短的電池放在設備的一端,這樣手機可以折疊電池卻不必。還有一個辦法,將許多更小的電池沿著屏幕排列,設備可以通過電池間的間隔彎曲。不過,第二種辦法有一個重要困難:電池越小電荷也越少,而且比大電池壽命更短。


盡管如此,并不代表可折疊手機無法成真。機械和設計工程師們一直在努力改變電池和印刷電路板形態。比如,在翻蓋手機中就曾普遍用到可折疊的印刷電路板,它連接手機的兩半。


在思考可彎曲手機時,用什么材料也是一個問題。從設計角度來看,手機太軟或者太硬都不好。


FrogDesign設計主管羅爾斯頓說:你得有限度,可以用彈性塑料,但機身材料在彎曲之后又如何呢?


換句話說,假如手機彎曲了,它能回到原狀嗎?有時,手機太有彈性,彎曲過了頭,無法復原。


羅爾斯頓認為:最關鍵的是問題是材料的記憶性。假如彎曲或者不彎曲,它能保持多長時間?


由此來看,記憶性與復原性是對立的。好消息是,這樣的材料已經存在,難題在于將所有部件組合成功能性設計品。


康寧部門副總裁兼willow玻璃項目總監迪帕克-喬杜里說,因為玻璃可以卷起來,在制造時更便宜,這是一個重要的好處。


但是,單一組件制造費用低一些,并不意味著產品整體價格會便宜。研發、新材料制程,這些不是一夜之間完成的,讓玻璃彎曲是新技術,它的價格肯定高。


普通消費者要為可彎曲手機掏多少錢呢?是的,這是一個新玩意,可新鮮勁過后,可彎曲手機與傳統手機相比,可折疊到底有多實用?換句話來說,為了讓手機放在口袋更舒服一些,你愿意多付多少錢?


在想像可折疊智能手機時,不要指望手機能彎成圈或者卷成卷。


FrogDesign創意主管羅爾斯頓說,讓手機卷起來是一個愚蠢的想法。他說:手機卷起來然后鋪開,這背離手機使用習慣。也就是說,大家從口袋拿出設備,立刻就想用,而不是要鋪開才用。


可折疊手機和其它設備可能有市場,但羅爾斯頓認為在可彎曲玻璃和其它可彎曲組件真正成熟之前,產品不會出現。


康寧帕克-喬杜里認同此看法,當中有一個原因:廠商不清楚自己要什么。喬杜里說:我們在嘗試將玻璃商用化,但談到功能完備的設備時,彈性到底是意味著什么大家意見不一。除了含義模糊,廠商如何從可折疊手機獲利也是一個問題。


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