既能闪充又不会爆炸——石墨烯电池竟然这么好用?
来源:宝鄂实业
2019-03-28 10:39
点击量:次
如今手机系统被两大巨头瓜分,安卓系统和苹果ios系统,苹果系统自然不用多说,不止安全而且稳定性很好。听说之前苹果公司为了保护客户的私密性,不肯妥协与美国解开嫌犯的苹果手机,还因为此事闹上法庭,不得不让人佩服苹果公司为了保证顾客的私密性而做出的努力。当然安卓公司也不差,因为除了ios系统,安卓就是世界各大手机品牌的系统供应商,用途可是十分广。
我们中国人的骄傲——华为公司也是用的安卓系统。既然不能在系统上创新,要取得客户的青睐,手机公司在电池上想办法,可谓是明智之举。
毕竟电池相对于手机系统来讲功能比较单一,而且也比较好研究开发。
加之用户需求空间很大,如今的快速发展时代,特别是在我国,慢节奏的充电速度已经适应不上快速度的发展,消费者不断地为了追求速度而购入高价位的产品,所以要想取得高端产品的市场,把品质做到最优是一个明智的抉择。
在电池上下功夫不但可以保证手机的充电速度,还能保证手机的电容量。新产品必定带给人们高端的消费体验,所以价格必定会高于一般的产品。而高价格也给商家带来高额的利润,所以追求品质更好的产品是商家和用户共同的需求。
不知道大家有没有遇到过这样的困扰,想让手机快点充电,但是手机最快的充电时间也得半个小时,而且在充得快的同时,用手机时,电量流失得也非常的快,不单如此,手机在充电时就会不断发热,让人担心,它究竟会不会爆炸?
同时市面上又相继传来手机充电爆炸、致使用户被炸伤而面目全非的新闻,真是让人胆战心惊!
难道手机的充电速度的和安全性真的不能兼顾吗?
当然是可以的,最近各大手机运营商正在致力于研究石墨烯技术,看到这里你可能会有疑问,石墨烯好像只在初中化学书上见过,知道它是碳的同位素,用它怎么做电池呢?
石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池,由于高导电性、高强度、超轻薄等特性,非常适用于作为电池。而且这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短十几分钟。
分析人士认为,未来一分钟快充石墨烯电池实现产业化后,将带而世界当前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段,石墨烯储能设备的研制的成功,将为手机电池产业乃至电动车产业带来新的变革。
所以手机公司巨头都在想方设法地开设石墨烯电池的市场。
比如中国的骄傲——华为公司最新一代的手机已经开始使用带有石墨烯技术的电池了。三星也不甘落后,最近研究的一款石墨烯电池不但能够使充电的速度加快,而且温度还不会过高,大大减低了用户在充电时的风险。再有一个关键就是它不但充电快,而且电量流失还不快,并且容量还比之前多出了45%。试问这样一款不但安全,质量也很好的手机,谁能拒绝呢?
一颗颗电芯组合在一起,构成了电池包,这就是电动汽车最核心的部件之一。一辆车有成千上万颗电芯,可想而知,如果电池发生爆炸,产生的威力该有多大。我相信这样一说是没有人敢乘坐这样一个移动炸药包的。
但是新能源汽车发展至今保有量已经超过了200万辆,如果电池安全都得不到保证,那这200万辆车就是200万个移动炸药包,但事实却并非如此。
据汽扯扒谈调查,目前电池起火主要有以下四种原因,一是碰撞引起燃烧,这一种在传统乘用车和新能源汽车中都有发生;二是电池散热不够引起燃烧,常见于静态停车中;三是系统短路引起燃烧;四是电控系统等出现问题,在充电过程中的燃烧。
大家可能时常听说某某地发生新能源汽车自燃起火事故,但是大家应该没有听到过新能源汽车爆炸这样的消息。这是因为,无论是电池厂还是整车厂,对待动力电池部分都是慎之又慎,并且会从源头把控来保障电池安全,还会对电池进行各种残酷的试验。在电池装到车上之后,还要模拟各种事故,以确保在事故中电池能够安然无恙。
电池系统保安全
要保证电池安全,主要依赖三大关键技术:电芯技术、模组技术和BMS技术,各个技术环节都要确保电池安全,缺一不可。在这三大技术构成的铁三角中,电芯决定是否安全的“基因”,模组技术提供电池系统强壮的身体,BMS管理技术提供电池系统“智慧的大脑”。
CATL一直被视为动力电池行业的标杆企业,电池安全也是有口皆碑。汽扯扒谈通过与相关人士交流得知,为保障电池系统安全,CATL会先做模拟仿真试验,后做测试评估。
仿真试验覆盖微观到宏观,内容包括量子动力学、机械结构拓扑优化、形貌优化、尺寸优化、产热分析、防热失控、热场分布、模态、振动疲劳、冲击、石击等。这些方法对保证产品开发质量、大大缩短开发周期,以及满足客户技术需求都起了非常重要的支持作用。
而深圳比克电池则是从材料的角度来保障电池安全。在近期的一次行业交流中,比克电池研究院副院长李艳斌向外界透露,比克采用特定的化学体系设计、提高了电池发生起火的温度;采用独特的结构设计,保证了电芯在极端情况下定向爆破,对外界释放的能量最小最慢,极端情况下也能确保人员安全。
不仅是这两家电池企业,几乎全部的动力电池厂商都十分重视电池安全,在电池开发设计之初,就要充分考虑各种情况。
千锤百炼的安全测试
动力电池通常指的是电池包,而电池包是要经过各种近似变态的安全测试的。
国内的政策是对电池安全测试有严格要求的。国家标准中,电池包要通过针刺、火烧、电化学、高压、碰撞以及极端寒冷、极端炎热等试验。
以针刺试验为例,这是模拟电池内部短路的一种方法,其基本原理是利用一根金属针,以一定的速度缓慢的插入到锂离子电池的内部,从而引起锂离子电池内部短路,此时整个锂离子电池的电量都在通过短路点进行释放,相关研究显示在内短路发生时,最多会有70%左右的能量在60s内通过短路点释放出来,这部分热量最终都转换为热能,由于生成的热量无法及时的扩散,从而使得短路点瞬间的温度可达到1000 ℃以上,从而引发热失控。而针刺试验则要求在这一过程中电池不起火、不爆炸。