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鋰離子電池研發已達極限?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年08月16日  

10月20日在澳大利亞悉尼發生iPhone7起火并導致汽車著火事件,讓韓國媒體對廣泛配套于智能終端的電池安全性提出了反思:鋰電池研發或已達到極限。


智能手機的硬件配置已經提升到非常高的水準,中高端智能手機8核心集成顯卡的CPU運算頻率甚至超越了一部份PC設備,而2K高清顯示屏幕、6G運行內存、高保真音頻驅動無一不是耗電大戶。移動智能設備在給用戶帶來更優秀的使用體驗同時,對電池續航能力也提出了更激進的要求。


目前普遍認為導致三星GalaxyNote7頻繁起火的元兇是其內置不可拆卸的3600毫安時鋰電池,與2007年初代iPhone使用的1400mAh電池容量相比,十年間高端智能手機電池容量上翻了超過2.5倍。盡管如此用戶仍然對當前智能手機電池孱弱的續航能力表示不滿。然而在提供更長時間續航和鋰電池高密度輕量化對抗的現狀下,安全性卻開始成為大眾廣泛討論的話題,我們倒底需要鋰電池的研發向哪個方向發展,更高效還是更安全。


據了解,從使用功用的角度,目前鋰電池分為“動力電池”和“可充電電池”兩大類,在手機上使用的為鋰離子電池(Li-ion),嚴格意義上鋰電池不單指電板實體物理單元,還包括了控制電壓精度的IC電路模塊。與供應汽車等驅動動力的鋰電池相比,移動設備應用的電池體積更小密度更大,但對充放電環境要求相對較高而顯得更“嬌氣”。


三星蘋果接連爆炸鋰電池研發已達極限?


查閱相關資料可知,在鋰電池充電期間,鋰離子從陰極移動到陽極。當電池使用時,鋰離子向相反的方向移動。陰極和陽極之間是電解質物質,它能夠幫助電離子移動,傳導電流。為了防止電離子移動而陽陰兩極不發生接觸,電池制造商在兩極之間插入了隔離膜。


韓國媒體援引漢陽大學化學工程系金東元教授說法,“在電池體積不變的情況下提高容量,只能將隔離膜變得更薄,要么在陽陰極放入更多的電極活性化物質,要么提升電池充電時所能承受的最大電壓。”


“事實上這兩種條件都會提高電池爆炸的可能性”,金教授不接受把責任全部交給電池供應商的說法,“但接二連三的起火事故可能還是因為智能機承載的功能越來越多,使電池超負荷運轉所致”,電池過度充電或充電過快都可能導致電池起火或者爆炸。


韓國西江大學鄭玉鉉教授也認為,“發達的社交媒體放大了少數失火案例,現在就討論是否存在產品缺陷有些操之過急”。


業內人士認為,“韓國媒體針對最近三起iPhone爆燃的報道或許有稀釋責任的嫌疑,但是鋰電池研發已達極限的現實下,對安全性進行反思是理性的,這可以協助提高找到爆炸的真正原因。”


電池行業人士介紹稱,目前鋰電池續航時間達到極限值的九成,在沒有新材料替代方案的情況下,智能設備電池很難在續航和體積兼顧的條件下得到改善,目前電池事故越來越多被重視,當前電池業最重要的任務不是掩蓋潛在危險,而是要尋求安全方面的解決方案。

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