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电池博客

锂电池为什么没有革命性的电池技术突破

来源:宝鄂实业    2019-02-22 18:54    点击量:
 智能手机在2011年出现了井喷式的发展,也正是从那年开始,中国的山寨手机市场开始走向死亡,毫无翻身之地。在以小米为首的以性价比著称的手机厂商迅速掀起了一阵换机潮,抓住机会的那些手机厂商重新瓜分了中国的手机市场。

  锂电池中锂离子的数量是固定的,而想要使电池使用时间变得更长,就必须增加电池数量,但这又意味着更重的设备、使用过程中更大的发热量以及更高的过热爆炸可能性。这也是手机在重度使用后,成为“暖手宝”的原因。如果想要更安全或者更便携,就必须牺牲电池数量和使用时间。

  电池的发电原理我们并不陌生,不过是将化学能转化为电能,虽然电池的系统原理简单,但是进一步的革命性突破却很难。为什么呢?因为电化学是实验科学,而元素周期表和晶体数据库翻来覆去的看也就那么几种反应物!

  而且,就算找到了合适的反应物,也依旧有很多因素制约着这些反应物商用的可能性!

  寿命短不行!重量重不行!体积大不行!效率低不行!稳定性差不行!发生副反应不行!不安全可靠不行!使用太麻烦不行!释放能量太慢不行!成本太高更不行!

  保持能量密度就会牺牲效率,保持安全可靠就会增加成本,可充放电池的设计上存在着多种多样的因素限制。而且即使有了方向,分析过程也无法轻易建立数学模型,最优组合只能靠尝试,只有经过大量实验,才能获得各项参数的平衡。

  又由于电池系统复杂,实验的细节多,周期性长,重现性差,所以耗时巨大却收效甚微。

  技术从实验室最终走近市场,要经历漫长的周期。即使在设计上微调电池的宽度,也会花费大量的成本,更别说贸然采用革命性技术,一旦失败风险将难以估量!就像三星Note7的电池爆炸门事件,三星Note7还是采用的锂电池呢,却因为设计上的不合理,最后只能全球召回,而最终电池爆炸事件对他们公司造成了1443.19亿元的经济损失!

  可喜的是,一些公司似乎找到了电池发展的新方向!

  2016年,ITRI公司发布了一款与斯坦福大学共同研发的可快充铝电池URABat,据称是一种更安全和更高效的锂电池代替品。URABat电池完成一次充电仅用时1分钟且充电循环次数可高达1万次。

  智能设备的下一次革命性技术更新或许就是电池技术的进步了,或许那个时候“充电”这个名词就不会存在了,手机、笔记本、特斯拉在出厂的那一刻就被赋予了足够用到报废的电量。