鋰電池的工作原理是什么?
我們先來看一下鋰電池工作原理:
充電的時候,在外加電場的影響下,正極材料LiCoO2分子里面的鋰元素脫離出來,變成帶正電荷的鋰離子(Li),在電場力的作用下,從正極移動到負(fù)極,與負(fù)極的碳原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成LiC6,于是從正極跑出來的鋰離子就很“穩(wěn)定”的嵌入到負(fù)極的石墨層狀結(jié)構(gòu)當(dāng)中。從正極跑出來轉(zhuǎn)移到負(fù)極的鋰離子越多,這個電池可以存儲的能量就越多。
放電的時候剛好相反,內(nèi)部電場轉(zhuǎn)向,鋰離子(Li)從負(fù)極脫離出來,順著電場的方向,又跑回到正極,重新變成鈷酸鋰分子(LiCoO2)。從負(fù)極跑出來轉(zhuǎn)移到正極的鋰離子越多,這個電池可以釋放的能量就越多。
了解了鋰電池的基本工作原理后,我們在返回來看看此次三星Note7的電池為什么會爆炸。
在三星Note7爆炸事件發(fā)生后,有權(quán)威專家(陳立桅)對爆炸電池進(jìn)行了分析,稱這次電池爆炸并不是偶然,而是必然,只不過三星Note7提前敲響了警鐘。并指出,在智能手機(jī)以超薄機(jī)身為主流設(shè)計的當(dāng)下和智能手機(jī)續(xù)航成為最大的制約因素的雙重作用下,大部分廠商會暴力提升續(xù)航能力,在電池體積不變的情況下強(qiáng)行提升電池的體積能量密度,這樣導(dǎo)致的結(jié)果就是不得不采用了更薄的隔膜材料。
同樣一塊電池,如果隔離膜變薄,減少了這部分的體積,就能多裝一點(diǎn)點(diǎn)正極和負(fù)極材料,可以提升電池能量密度和手機(jī)的續(xù)航時間。但是,越薄的隔膜對工藝的要求越嚴(yán)格,稍微的質(zhì)量瑕疵或電池工藝失誤都有可能造成隔膜缺陷,進(jìn)而導(dǎo)致電池的短路。
同事專家還表示,手機(jī)廠商非常關(guān)注電池的體積能量密度。“幾乎所有廠商都在追求在有限的體積內(nèi)裝進(jìn)更多的電能,以延長續(xù)航能力。”
那么問題來了,上文說的鋰電池密度到底是什么鬼?到底對電池行業(yè)的影響有多大?
電池密度其實(shí)就是電池的平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。電池能量密度=電池容量x放電平臺/電池厚度/電池寬度/電池長度。
可以說,能量密度是制約當(dāng)前鋰離子電池發(fā)展的最大瓶頸。不管是手機(jī),還是電動汽車,人們都期待電池的能量密度能夠達(dá)到一個全新的量級,使得產(chǎn)品的續(xù)航時間或續(xù)航里程不再成為困擾產(chǎn)品的主要因素。
















