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電池知識

為什么現(xiàn)在的手機都趨向于使用不可更換電池?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-05-17 14:15    點擊量:

2月25日更新。這幾天比較忙沒有上知乎,剛上來一看有這么多贊,感謝大家捧場。仔細看了回復,發(fā)現(xiàn)大家有幾點誤解:1.18650電池的安全問題,說到18650的爆炸威力大,就有朋友以為18650一定會爆炸。我所說的安全是相對的,就是在同樣短路引發(fā)爆炸的情況下,18650的爆炸威力相比較聚合物電池要大,并不是說他一定會爆炸。就好比悍馬和F0同樣再高速上發(fā)生車禍,但悍馬肯定會安全一些,但不是說F0在高速上一定會出問題。還有朋友認為特斯拉就成了移動的大號炸彈,這樣認為也是不對的,大家有興趣可以看看特斯拉拆解圖。它的電池組周圍都有冷卻系統(tǒng),它對每個電芯都有實時監(jiān)測,也就是它的電池管理系統(tǒng)做的很牛。最重要的是它用的是松下電芯?,F(xiàn)在電池的安全控制已經(jīng)提高很大,我們的電池都要經(jīng)過跌落,重物沖擊,熱沖擊,震動,短路,針刺等一系列安全性試驗,而像松下這樣的國際一線品牌還要做更多的試驗項目,并且將這些試驗重復做很多次。如圖1所示,刺穿要求不起火。但是現(xiàn)在市場上的電池魚目混雜,我們平常所用的充電寶的電芯有相當都是我回復中提到的那種小作坊生產(chǎn)的,及時有泄壓閥,但是安全性也相對較差。F0也有安全氣囊呢。所以我強調(diào)不要隨意拆解電池。
2.聚合物電池的可拆卸問題,我在原答案就說過,聚合物電池電池是可以做成拆卸的,這難度不大,沒什么技術(shù)問題,我們公司正在做的電池就有這種。華為也有很多款手機都是可拆卸電池。只是題主的問題是為什么趨向于內(nèi)置電池。這就在于手機廠商的取舍問題,魚和熊掌不可兼得?,F(xiàn)在手機的發(fā)展趨勢是更薄更持久 @杜蕾斯,所以電池的發(fā)展也趨向于內(nèi)置。
3.知乎只是一個知識普及網(wǎng)站,不是專業(yè)的學術(shù)論壇,所以我回答只是概述一些問題,目的只是讓行業(yè)外人士更好的理解。想深究的朋友可以到專業(yè)論壇,那里有很多大神。

 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~原答案:看了一圈回答,有點暈,因為我們公司是做電池的,所以我來簡單說下,因為現(xiàn)在電池的容量要求越來越大,為了滿足大容量的要求,現(xiàn)在智能機都采用鋰聚合物電池,而鋰聚合物是軟包電池,它的外表面是很薄的鋁箔,不是諾基亞時代用的鋁殼或鋼殼,這樣同等體積重量下容量就會比較大。而鋁箔比較薄,很容易弄破,如果給用戶自行拆卸基本上都會弄破,一旦弄破表皮,電池就沒用了,嚴重的甚至會起火,所以要做成內(nèi)置。說到起火,采用鋰聚合物電池不僅是容量大,也是為了安全考慮,以前那種鋁殼,鋼殼電池,由于全封閉,如果電芯內(nèi)部發(fā)生短路,很有可能發(fā)生爆炸,而軟包鋰聚合物不會,它只會漲包,漏液,嚴重才起火。雖然現(xiàn)在好多鋁殼電池都做的有防爆線,但安全性還是差一點。那種18650鋼殼電池爆炸起來更厲害,好多充電寶都用的這種電芯(雖然鋰聚合物充電寶也逐漸多了,但18650仍然是主流)。所以大家還是不要自行拆卸充電寶吧。ps:鋰聚合物也可以做成可拆卸的電池,電池正反面加鋼片然后注塑,但電池體積和重量增加了,經(jīng)濟性和工藝性都不好。
作者:餅干大蘇
鏈接:https://www.zhihu.com/question/31130384/answer/148134587
來源:知乎
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這是很久以前我們手機所采用鋁殼電池,外殼采用金屬鋁,非常堅固。但是有很大的缺點,安全方面。化學常識大家應(yīng)該很了解,首先電池內(nèi)部負極材料是由水加石墨粉攪拌而成的,后期通過烘烤去除水分,水含量烘烤之后水分非常低只有幾十ppm。大家都知道水被電解之后會產(chǎn)生氣體,如果某只電池水含量超標,后期使用過程中電池會發(fā)生化學反應(yīng)產(chǎn)生氣體,堅固的外殼讓氣體無處可泄。就像一只一直在吹起的氣球,隨時會發(fā)生爆炸。還有一種情況電池內(nèi)部短路,熱量會導致膨脹,內(nèi)部氣體也無處可泄,同樣也會發(fā)生爆炸的可能。容量越大爆炸的幾率就越大,可不僅僅是燃燒那么簡單。

先讓大家看看我們現(xiàn)在智能機采用的電池吧,外形采用一種很薄的鋁塑膜材料。

我們手機現(xiàn)在一體機內(nèi)部大部分電池都是這樣的!


除去保護板,加排線,加電芯表面上的標簽我們電池是這樣的!(已密封可充放電)

 

半成品周邊廢料未切除,我們的電池是這樣的(預(yù)留的小口,我們稱為氣囊袋,電解液就往這個地方注射進去的)


打開外層鋁塑膜我們電池內(nèi)部是這樣的。

把內(nèi)部電芯體拿起來是這樣的


上面鋁塑膜明顯被擠壓拉伸過,有凹槽,方便電芯體裝進去。沒拉伸之前是這樣的


跟以前手機電池唯一不同就是這外層包裝結(jié)構(gòu),以前采用的是堅固的鋼鋁材而現(xiàn)代采用的是柔軟又輕薄的鋁塑膜。


厚度僅有 121微米,大家可能覺得121微米也沒什么特別。請看圖分析。
 


僅有121微米,由有三層不同材質(zhì)完全貼合在一起,它不僅具有拉伸能力,看上圖鋁塑膜被沖壓出凹槽,單面最大拉伸深度能達到0.8CM,還不能破損,內(nèi)層具備抵抗內(nèi)部強酸的電解液(類似硫酸),對折之后經(jīng)過200°左右的高溫使電池密封成型,還不能使三種材質(zhì)結(jié)構(gòu)分層(很多材質(zhì)經(jīng)過高溫之后會與另一種材質(zhì)分離結(jié)構(gòu))
說明我們的科技已經(jīng)達到非常驚人的進步。然而這些科技一直被日本壟斷著,本文暫時不討論關(guān)于鋁塑膜為什么國內(nèi)做不好。

軟包鋁塑膜形電池好處就是安全,絕大情況下不會造成爆炸,可以承載更多膨脹氣體過多也會從鋁塑膜上下對折密封出泄掉部分氣體。


優(yōu)點: 電池外形比鋁殼做的薄,內(nèi)部空間添加材料利用率就增加, 電池可以做的容量又高,又輕,循環(huán)好,又安全。
缺點: 鋁塑膜材質(zhì)就像一張紙,無論你怎么對折都不會發(fā)生破損,最忌諱利器劃傷如(刀片),一旦劃破,電池就會報廢,內(nèi)部電解液會外流,流進手機主板直接導致報廢。這也就是在拿添加外殼的空間來提高容量,又控制了手機厚度,內(nèi)置是最好的選擇。
作為消費者,你會買幾千塊錢電池爆炸率高,容量低,循環(huán)差,又重的手機(鋁殼可更換)
還是買安全性能好發(fā)生爆炸概率非常低,容量高,循環(huán)好,(一般可以500周還能保持初始容量70%,滿電放電到關(guān)機狀態(tài)為1周)又輕的手機(軟包聚合物不可更換)


部分知友對上面不可卸裝電池還是不能夠理解!
首先目前我們智能機內(nèi)部工程師們可以說是能想辦法增加內(nèi)部空間利用率就能想過,消費者喜歡追求薄,美觀,又追求電池性能好容量高,目前電池能量密度就那么大,想在原有的尺寸上面提升容量幾乎已經(jīng)到了瓶頸了。電話卡內(nèi)存卡就是個例子,能裁小的就裁小。


以前手機使用內(nèi)部的線路。是這樣的!

 

聚合物軟包電池如果可以卸裝更換,就必須考慮給電池外表添加外殼這樣電池厚度就增加,這不符合設(shè)計者初始的需求。
現(xiàn)在我們手機幾乎沒有導線,因為導線厚度太占用空間了。
現(xiàn)在我們手機導線是這樣的,排線薄,多余空間可以好好利用。

 

市場上也不是沒有可卸載手機電池,凡事不能兩全其美,喜歡薄又兼顧容量高的手機就必須接受這一點。


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