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为何电池技术如此难以革新?
为何电池技术如此难以革新?
  • 发布时间:2021-02-09 15:44

为何电池技术如此难以革新?

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锂离子电池技术很难突破,究竟为何?


九月十三日上午,苹果公司推出了三款新iphone。三款新机型包括iPhoneXS、iPhoneXSMAX和iPhoneXR。与前几代手机相比,这些最新的智能设备在处理器和图形芯片方面有了新的突破。但苹果和其他手机制造商在公布会上提到的一个组件多年来一直没有改变:锂离子电池。无论是智能手机、平板电脑,还是过去几年大肆宣传的特斯拉(tesla)电动汽车,用于各种电子设备的锂离子电池技术,仍然与索尼(SONY)1991年公布的第一款商用锂离子电池有着本质的不同。


在过去的几十年里,不可防止地出现了一些差异,世界各地的研究人员从未对开发新的电池技术失去兴趣。2017年,一系列颠覆性举措出台。在充电功率、电池容量和散热方面,传统的锂离子电池也比较好。现在,许多新的电池技术似乎即将投入商业应用。


但是到目前为止,电池寿命仍然难以满足,电池技术仍然是所有电子设备最大的瓶颈,从行业的角度来看,电池技术仍然是革命性的突破,还有很长的路要走…


为何电池技术如此难以革新?主流的锂离子电池出了什么问题?


锂的原子序数为3,这意味着它有3个质子和碱金属中最轻的元素,这使它成为制备移动电池正极的最合适材料。


当然,除了锂离子电池,锂离子电池还包括其他金属和非金属,如磷酸铁、锰、石墨材料和钛酸盐。锂离子电池体积更小,重量更轻,比早期的镍电池具有更高的能量密度。在不到15年的时间里,他们已经取代镍电池成为电子设备的重要电池技术。


但也有许多问题,最重要的是发烧问题。在锂离子电池的充放电过程中,高密度的空间会出现大量的热量。


关于智能手机等小型电子设备,由于容量限制,加热并不是一个大问题。手机内部的导热规划基本上解决了散热问题,但关于特斯拉电动轿车来说,有上千个底盘。大型的锂离子电池要适当的冷却。


这就是为何几乎所有的电动汽车或混合动力汽车都有巨大的液冷锂离子电池,但即便如此,有些电动汽车的电池还是会不时爆炸。锂离子在锂离子电池中的数量是固定的,假设要达到更长的电池寿命,你要新增电池的数量,但这意味着更重的设备,更多的热量,和更高的可能性过热。假设你想要更安全或更便携,你必须牺牲电池的数量和使用时间。


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