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三星宣布上马石墨烯电池,十几分钟即可充满,还会爆炸吗?

来源:宝鄂实业    2019-03-18 18:30    点击量:
现在的智能手机不管是在芯片上还是核心技术上都得到了很大的改善,唯独电池的问题一直没有得到解决,目前所有的手机只是在不断的手机电池的容量变得更大,并没有从根本上解决问题,几年之前三星的手机就因为电池的原因发生了爆炸,从此之后就逐渐的消失在消费者的眼中,但是近期三星正式宣布已经完成了有关石墨烯的所有准备工作,首先将会把不发生爆炸的电池用自家Note10手机上,只需要短短的十几分钟就可以将手机充满,这也就意味着三星将实现逆袭。
 
 
其实很早之前石墨烯电池就已经研发出来了,但是一直没有运用到生活当中,最主要的原因就是它的造价实在是太高了,最早的时候每一克可以达到2000元,所以之前一直都存放在实验室中,经过漫长的研究之后发现石墨烯的放电速度超过锂电池十几倍,对于电池来说容量以及充电的速度是最主要的问题,目前石墨烯已经将这两点完美的融合到了一起,和之前的电池相比较在速度上它的传统电池的很多倍。
 
 
这也是为什么会说在十几分钟就能给手机充满电的原因,现在全球有很多的机构以及科研人员参与了石墨烯的研究,目前中国在这方面的专利技术已经占了世界的三分之一,之后才是美国以及其他的国家,早在几年之前华为就已经宣布研发出了用石墨烯研发的锂电池,在使用温度上将提高适度左右,在使用寿命上将是传统电池的两大三倍,但是华为目前研发出来的这个电池并不是完全使用石墨烯材料的。
 
 
只是借助了某些特有技术来帮助手机进行一个散热的处理,前段时间三星也正是公布了完成研究的事情,也就是说石墨烯电池将和消费者见面,三星官方也表示将会在自家Note10手机上进行试用,这一次三星所说的电池并不是说支持充电的技术,而是完全使用石墨烯材料的电池,和华为相比较三星的技术会更加强大,这项技术将会首先搭载在自家的Note10手机上,网友最关心的就是还会爆炸吗,这也就是意味着三星自从上一次手机爆炸的事情之后,三星这次将实现逆袭。
 
 
和传统的锂电池相比它的安全性会更高一点,在散热方面也会比传统的锂电池好一些,在同样的情况下石墨烯不会因为温度升高出现起火亦或者是爆炸的事情,所以这些年关于石墨烯的事情才会备受大众的关注,不仅仅是大众很关心这些事情,就连华为以及三星都在加快研发的速度,三星宣布上马石墨烯电池,如今两家都取得相当不错的成果,相信在未来的几年的时间里,关注了几年的电池就会要和出现在大家的面前。
虽然这个段子是个玩笑,但是三星Note7手机电池的爆炸事件还是引起了很多人的关注,就连现在国内国外的很多航空公司都开始禁止托运Note7手机或者是在飞机上使用该手机。也许大家会问,电池为什么会爆炸呢?
 
 
昨天晚上在贴吧热传的三星Note7第7爆时间,发送地点在沈阳,具体发生原因未知
 
——三星Note7手机电池为什么会爆炸
 
三星电子手机业务相关负责表示,Note7爆炸的主要是由于采用了存在缺陷的电池所致。采用SamsungSDI 的锂电池的Note 7因电池电芯内部的一个设计缺陷就存在严重发热甚至是爆炸的风险。
 
虽然对此事件的技术细节三星没有对此给出更多的描述,但是最近有SDI(Note 7电池供应商)的内部人士也表示,爆炸是由于电池R角位出现了正负极短路的问题,如何理解呢?
 
大家都知道,锂电池一般结构分为正级、电解液、负极,在电解液与正负极之间会有一层隔膜,三星Note7手机部分机型电池出问题的就是这个隔膜不合格,不合格的隔膜有可能造成阴阳极直接接触,一旦接触就相当于正负极短路,轻则自燃,重则爆炸!
 
 
聚合物锂离子电池隔膜结构示意图
 
当内部出现短路后开始发热,此时电池某一部分温度升高,进而导致其他部分温度升高,当发热的部件越来越多最终导致恶性循环,电池内部的电解质开始膨胀并形成蒸汽,最终导致电池内部压力过大而爆炸。事实上,今天早上还有小伙伴在微信上问我,他的一款旧手机后盖被电池顶出了一个泡,是否还可以用的时候,我干脆地告诉他马上安全地处理它。
 
虽然目前锂电池技术没有什么大的突破,用的还是几十年前的技术,续航能力 一直在拖电池产品的后腿,有变化的只是在制作工艺和封装工艺方面有所优化,但是锂电池技术本身已经非常成熟了,设计和做工出色,质量合格的产品爆炸的几率还是非常非常低的。
 
——手机电池爆炸的其他原因
 
我们现在使用的手机电池大多是锂离子电池,引起锂离子电池爆炸的常见原因除了上面提到的短路过热外,还有一种原因是机械损坏。
 
机械损坏好理解,就是挤压电池引起了内部短路。大家都知道,现在手机越来越薄,导致电池内部外壳和正负级之间的隔膜越来越薄,这就为电池安全埋下了隐患,如果物理损坏导致隔膜损坏,同样能引起短路和电池内部过热。
 
 
软包叠片式锂离子电池结构示意图
 
但是需要特别提到,不管哪种原因引起的电池内部失控,不同电池电芯的表现形式是有区别的,会起火但并不一定会爆炸,如果能做到这一点也会安全不少。
 
——工业这样如何预防电池过热
 
如今电池的应用无所不在,很多电子产品都需要它。那么在工业制造和设计上,为了避免电池出现燃烧和爆炸现象,锂离子电池会采用不同的安全技术,例如内部设置热敏电阻或热熔断器,在过热的时候断开电路。
 
设置安全阀:在防止电池爆炸采取的措施上,最为传统的是为电池设置安全阀。当电池内压过大时,气体可以通过安全阀逃逸出去,从而阻止爆炸发生。
 
电池外壳做薄:除此之外,还有一些其他看似笨的聪明办法,如把电池外壳做薄,电池外壳越薄能够承受的压力就变得更小,电池内部压力过大时,不要特别大的压力就会让外壳爆裂,相当于形成了一个安全阀。试想非常大的压力+非常厚的外壳,这样的设计一旦爆炸就无疑于口袋里的小炸弹一枚了。
 
抗燃型电解质:另外还有使用抗燃型电解质,一定程度上可以缓解爆炸燃烧导致的损失。目前锂离子电池一般使用低沸点、低燃点的电解质,一旦电池受到损坏,电解质暴露在空气中,很可能会产生爆炸。不过要想电池电解质具备理想的工作状态,在遇热或明火时又不燃烧,这在目前则很难实现。
 
——什么手机电池才较为安全呢?
 
曾经有专业人士爆料说,三星Note7使用的是锂离子电池,虽然小编没有去实际验证真假,但是锂离子电池和聚合物锂离子电池又存在哪些区别呢?
 
通俗点讲吧!锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池(简称聚锂电池)。两者的区别就在于采用的电解质形态上。
 
 
三星Note7手机拆解,可以看到内部的锂离子电池
 
液态锂离子电池使用了液体电解质,聚合物锂离子电池则使用了固态的“电解质”,也就是说用“干态”或“胶态”的固体聚合物电解质来代替液态电解质,在成本是上,锂离子电池比聚合物的要低一些,而且还具备容量大、寿命更长、不存在漏液问题等一系列优点。
 
而对于三为什么采用液态锂离子电池的做法,也有消费者在三星官网的Live Chat上询问过技术专家,对方说:三星采用传统锂离子电池而非聚锂电池,是因为聚锂电池有高电阻的问题,而且与其他更加成熟的电池技术相比,聚锂电池充电时间较长,最大放电速率较低。由此看开,不同商家选择不同电池也有各自的观点了,也不存在绝对的说好谁坏。