陶瓷線路板是怎樣解決鋰電池終極難題的你知道嗎?
鋰電池分為鋰金屬電池和鋰離子電池,鋰金屬電池屬于比較新的概念,我們今天要講的是鋰離子電池,鋰離子電池里面不含金屬態(tài)的鋰?,F(xiàn)在我們能用上這么小巧的手機(jī)以及便攜式電子設(shè)備,能開電動(dòng)汽車跑長途,這可都跟鋰離子電池脫不開關(guān)系,1992年,隨著鋰離子電池的問世,人們手中的大哥大漸漸消失不見,雖然與集成電路有很大關(guān)系,但是如果沒有鋰離子電池,現(xiàn)在的手機(jī)體積至少還要大上好幾倍。
陶瓷線路板解決鋰電池終極難題
鋰離子電池是對(duì)溫度極度敏感的,溫度過低鋰離子電池沒辦法工作,溫度過高,想想三星的悲劇大家就知道了。鋰離子電池的充放電是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程,在平靜的表面下,鋰離子在正負(fù)極間來回奔走。鋰離子電池充電時(shí),正極的鋰原子會(huì)喪失電子,氧化為鋰離子,鋰離子經(jīng)由電解液進(jìn)入負(fù)極,并獲得一個(gè)電子,還原為鋰原子。放電時(shí),過程則相反。此外,為了防止電池的正負(fù)極直接碰觸而短路,電池采用有細(xì)孔的隔膜,將正負(fù)極隔離。
鋰電池的脹氣、高溫、爆炸等問題,通常與過充、過放以及大電流有關(guān),三者會(huì)對(duì)電池造成損害。這三個(gè)問題很常見,超低溫環(huán)境很少見,但是對(duì)于超高溫,對(duì)于現(xiàn)在功率越來越大的電器來說,簡直不要太容易。那么怎么獲得穩(wěn)定的電流和怎么導(dǎo)出熱量就很關(guān)鍵了。這時(shí)就不得不講講我們的陶瓷線路板。
陶瓷線路板是目前市面上導(dǎo)熱率最高的線路板,這么一說相信大家就明白了,陶瓷線路板導(dǎo)熱率高代表著什么,代表能夠及時(shí)導(dǎo)出鋰離子電池散發(fā)出的所有熱量,那么大電流我們怎么解決呢?在這一點(diǎn)上除了電路控制系統(tǒng),與線路板也有很大的關(guān)系,線路板的精密程度越高,線路越均勻,就代表著電流流通會(huì)更穩(wěn)定。目前國內(nèi)的陶瓷線路廠商中,只有斯利通一家能夠達(dá)到這種技術(shù),使陶瓷與線路離子態(tài)完美結(jié)合,達(dá)到絕對(duì)的均勻,對(duì)于電流的穩(wěn)定性而言具有極大的好處。
陶瓷線路板解決鋰電池終極難題
去年12月,華為率先推出石墨烯的鋰離子電池,石墨烯在里面的作用,就是純粹的導(dǎo)熱,但是石墨烯畢竟還沒有商業(yè)化,石墨烯在商業(yè)化的道路上還有很長的路要走,用戶最關(guān)心的是何時(shí)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,商業(yè)化了的技術(shù)才能造福于用戶,才能推動(dòng)鋰電池產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。陶瓷線路板作為很成熟的產(chǎn)品,終究還是目前的王者。
陶瓷線路板終究是能夠在這個(gè)市場里站到頂尖,技術(shù)的更替并不能讓陶瓷線路板感到威脅,反而是無盡的動(dòng)力,畢竟陶瓷線路板也還有很長的路,也還能夠進(jìn)行近乎無限的更新迭代。而我們要做的,就只是利用好它。
不管未來是陶瓷線路板還是石墨烯,都不是我們的考慮范圍,我們只需要知道哪個(gè)更能滿足需求就行了,產(chǎn)品的生死,是由市場來決定的,陶瓷線路板也不僅僅只是鋰離子電池一個(gè)市場方向,還有包括LED、航空航天等等,都是屬于目前或者未來一個(gè)世紀(jì)最有前景的一些行業(yè),可以預(yù)見,陶瓷線路板必將在電子行業(yè)歷史的舞臺(tái)上留下濃墨重彩的一筆。
各企業(yè)技術(shù)路線詳情
松下-三洋電機(jī)
正極材料
研究開發(fā)錳酸鋰摻雜鎳、鋁等元素的固溶體類正極材料,以此作為電池的正極材料。目前,已開發(fā)出的正極材料有鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰等,并已經(jīng)在規(guī)模化應(yīng)用。
此外,為解決鎳氧化物帶來的熱穩(wěn)定性低和安全方面的問題,在正極材料表面進(jìn)行了納米涂層處理。
負(fù)極材料
目前主要使用碳材料,但同時(shí)在積極開發(fā)硅合金類負(fù)極材料,且已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
NEC-AESC
通過摻雜鎳、鋁等元素改善錳酸鋰材料能量密度低的不足,實(shí)際上路線和松下類似。不過,NEC看起來更大膽一些,正在開發(fā)比容量高一倍的鎳鉆合金的材料來取代錳材料。
目前,此新型正極材料的應(yīng)用,已經(jīng)解決了電池耐久性的問題。NEC正在積極開發(fā)動(dòng)力鋰電池專用的電極材料,目前已實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
日立
負(fù)極材料
日立負(fù)極材料的開發(fā)目前有兩種路線:
1.在碳材料的基礎(chǔ)上改進(jìn);
2.開發(fā)硅合金材料與碳材料的混合體SiO-C。
同時(shí),開發(fā)彈性極限應(yīng)力高且加工性能出色的新型銅箔作為電極材料。
隔膜
在隔膜方面,已經(jīng)開發(fā)出耐200℃高溫的陶瓷隔膜材料,是在普通的聚烯烴(Polyolefin) 制成的多孔膜上涂布板狀的無機(jī)微粒子,目前該隔膜材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
東芝
東芝主要通過提高正極材料的粒子密度來提高電池的能量密度。為將錳鈦電池的性能做到最優(yōu),東芝使用了燃點(diǎn)較高的電解液和耐熱性能出色的隔膜。
英耐時(shí)
英耐時(shí)堅(jiān)定地走錳酸鋰路線,其鋰電池技術(shù)水平在所有日本企業(yè)中處于領(lǐng)先行列。目前,英耐時(shí)提供的動(dòng)力電池的產(chǎn)品數(shù)據(jù)都不錯(cuò),但還需經(jīng)量產(chǎn)檢驗(yàn)。
GS湯淺
GS湯淺在錳酸鋰和磷酸鐵鋰兩條路線上都在積極前進(jìn),錳酸鋰的主要產(chǎn)品有EH6、LEV50,磷酸鐵鋰的主要產(chǎn)品有LEV25、LIM40。
索尼
索尼在開發(fā)磷酸鐵鋰電池的同時(shí),還在積極開發(fā)鈷酸鋰+錫基合金材料的動(dòng)力電池。索尼的辦法是在鈷酸鋰材料的粒子表面“進(jìn)行了0.1~1pm 厚的覆膜處理”,正極材料由鈷酸鉭和三元材料混合而成,同時(shí)采用陶瓷隔膜提高安全性。












