三星NOTE7的爆炸,让快充技术重见天日.doc
《三星NOTE7的爆炸,让快充技术重见天日.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《三星NOTE7的爆炸,让快充技术重见天日.doc(6页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、三星NOTE7的爆炸,让快充技术重见天日去年,三星NOTE7的电池爆炸事件,引发了全球市场的关注。三星电子随后相继召回全球约250万部Galaxy Note 7设备,此举据估算花费该公司约1万亿韩元(9.04亿美元)的成本。此次电池质量事件,究其原因由电芯缺陷引发的,是快充技术惹的祸!如今智能手机仍在持续升级,无论在屏幕尺寸还是硬件性能都在不断飙升,可唯独电池续航无法得到质的提升。在其他部件技术正在快速发展的同时,电池技术并没有同步得到发展,已经被远远甩在后面。正因如此,手机的续航能力成为用户日常使用手机最头疼的问题。而快速充电可以说是因为在目前这个环境下推出的一个更有效的手法。快充技术讲快充
2、技术必须先了解电池充电中的“C”的概念。这个概念非常重要,是电池讨论分析中最常用的术语。电池中的倍率缩写是Current-Rate-“A C rate is a measure of the rate at which a battery is discharged relative to its maximum capacity. A 1C rate means that the discharge current will discharge the entire battery in 1 hour.” 就是电池在规定的时间内放出其额定容量所输出的电流值,1C表示用1个小时将电池电量放完所
3、需要的电流大小。2C就表示0.5小时放完所需要的电流大小。倍率越大,也就意味着电流越大。之后就是快充的定义:顾名思义,快充即对二次可充放电池的快速充电的过程,其实多快算快,多快就不算快也没有一个特别严格的定义,但是一般情况下可以简单化的理解为在小于1小时内充电的制度(即充电速率大于1C)。快充技术的基本概念1、电池的充电一般都是靠测量其电压来测定充放电程度的,使用库仑计的是少数,而这种情况下电池充/放电的电量显示实际上只是一个电池实时电压的换算关系。快充与慢充相比,会带来很大的过电压(电流变大,U=IR,电池内阻会贡献更大的过电压),化学扩散反应也会跟不上,此时虽然电池可能表面上充到了一个高电
4、压值而显示电量很高,实际上并没有充进那么多电,一个实例如下图所示:2、实际上,任何电池其实都能快充充“满”电,在这里的“满”其实只是电压提了上去,无法与充入的电量/能量直接线性比例地对应起来。而且在这些时候,大电流充电会导致焦耳发热效应加剧(Q=I2Rt),并带来电池内的材料副反应分解、产气等一系列问题,危险系数骤然增加,至于此条件下电池的寿命就更不用提了,非功率型电池的寿命必然会大幅缩短:因此其实是大部分厂家自己为了安全可靠,出于综合考虑,厂家设计了电路为电池限定了充电电流的上限,不让大家使用快充。3、如果电池想要快充,对于其功率相关的性能要求也就更高,内阻低就是很重要的一条(Q=I2Rt,
5、小的电阻值R可以减少焦耳发热量),在这种情况下,使用高电导的电极材料(碳包覆,改性提高锂扩散系数,减小粒径缩短扩散路径)、使用更多的导电剂、涂布更薄的电极(让传质扩散距离变短)都是典型的功率快充型电池的设计思路。以上这些设计理念当然也会与追求能量密度的目标有所冲突,鱼与熊掌不可兼得。4、满足上述特性的功率型电池,比起能量型电池更为适合快充,这意味着其内阻小,充电发热量低,副反应更少,安全性能更好,比起能量型/那些大部分不适合快充的电池,在大电流快充时其电压与充入电量/能量的对应关系更优,通俗的讲就是:发热少,更安全,真的能充进那么多电,而不是只是显示着好像能充进去。5、老生常谈的一个简单判据,
6、如果有人吹嘘他的快充技术,你一定要折算一下充电功率,然后看看这个充电功率需要对应多粗的电线,单这一条判据就足够筛走90%不靠谱的快充假新闻了。快充技术对于电池的要求如果电池想要快充,对于其功率相关的性能要求也就更高。那么电池就要提升功率性能,需要在电池整体的各个环节中都下功夫,主要包括正极、负极、电解液、隔膜和结构设计等。1、正极各种正极材料几乎都可以用来制造快充型电池,主要需要保证的性能包括电导(减少内阻)、扩散(保证反应动力学)、寿命(不需要解释)、安全(不需要解释)、适当的加工性能(比表面积不可太大,减少副反应,为安全服务)。当然,对于每种具体材料要解决的问题可能有所差异,但是我们一般常
7、见的正极材料都可以通过一系列的优化来满足这些要求,但是不同材料也有所区别:A、磷酸铁锂可能更侧重于解决电导、低温方面的问题。进行碳包覆,适度纳米化(注意,是适度,绝对不是越细越好的简单逻辑),在颗粒表面处理形成离子导体都是最为典型的策略,相关有大量的文献以及企业的研究成果报导,在国内,CATL和BYD等企业都在磷酸铁锂的优化方面有自己的特色。B、三元材料本身电导已经比较好,但是其反应活性太高,因此三元材料少有进行纳米化的工作(纳米化可不是什么万金油式的材料性能提升的解药,尤其是在电池领域中有时还有好多反作用),更多在注重安全性和抑制(与电解液的)副反应,毕竟目前三元材料的一大命门就在于安全,近
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 三星 NOTE7 爆炸 让快充 技术 重见天日
链接地址:https://www.31doc.com/p-3365716.html