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电池知识

陶瓷线路板是怎样解决锂电池终极难题的你知道吗?

来源:宝鄂实业    2019-05-04 22:20    点击量:

 锂电池分为锂金属电池和锂离子电池,锂金属电池属于比较新的概念,我们今天要讲的是锂离子电池,锂离子电池里面不含金属态的锂。现在我们能用上这么小巧的手机以及便携式电子设备,能开电动汽车跑长途,这可都跟锂离子电池脱不开关系,1992年,随着锂离子电池的问世,人们手中的大哥大渐渐消失不见,虽然与集成电路有很大关系,但是如果没有锂离子电池,现在的手机体积至少还要大上好几倍。

  陶瓷线路板解决锂电池终极难题

  锂离子电池是对温度极度敏感的,温度过低锂离子电池没办法工作,温度过高,想想三星的悲剧大家就知道了。锂离子电池的充放电是一个化学反应过程,在平静的表面下,锂离子在正负极间来回奔走。锂离子电池充电时,正极的锂原子会丧失电子,氧化为锂离子,锂离子经由电解液进入负极,并获得一个电子,还原为锂原子。放电时,过程则相反。此外,为了防止电池的正负极直接碰触而短路,电池采用有细孔的隔膜,将正负极隔离。

  锂电池的胀气、高温、爆炸等问题,通常与过充、过放以及大电流有关,三者会对电池造成损害。这三个问题很常见,超低温环境很少见,但是对于超高温,对于现在功率越来越大的电器来说,简直不要太容易。那么怎么获得稳定的电流和怎么导出热量就很关键了。这时就不得不讲讲我们的陶瓷线路板。
  陶瓷线路板是目前市面上导热率最高的线路板,这么一说相信大家就明白了,陶瓷线路板导热率高代表着什么,代表能够及时导出锂离子电池散发出的所有热量,那么大电流我们怎么解决呢?在这一点上除了电路控制系统,与线路板也有很大的关系,线路板的精密程度越高,线路越均匀,就代表着电流流通会更稳定。目前国内的陶瓷线路厂商中,只有斯利通一家能够达到这种技术,使陶瓷与线路离子态完美结合,达到绝对的均匀,对于电流的稳定性而言具有极大的好处。

  陶瓷线路板解决锂电池终极难题

  去年12月,华为率先推出石墨烯的锂离子电池,石墨烯在里面的作用,就是纯粹的导热,但是石墨烯毕竟还没有商业化,石墨烯在商业化的道路上还有很长的路要走,用户最关心的是何时实现商业化,商业化了的技术才能造福于用户,才能推动锂电池产业向前发展。陶瓷线路板作为很成熟的产品,终究还是目前的王者。

  陶瓷线路板终究是能够在这个市场里站到顶尖,技术的更替并不能让陶瓷线路板感到威胁,反而是无尽的动力,毕竟陶瓷线路板也还有很长的路,也还能够进行近乎无限的更新迭代。而我们要做的,就只是利用好它。

不管未来是陶瓷线路板还是石墨烯,都不是我们的考虑范围,我们只需要知道哪个更能满足需求就行了,产品的生死,是由市场来决定的,陶瓷线路板也不仅仅只是锂离子电池一个市场方向,还有包括LED、航空航天等等,都是属于目前或者未来一个世纪最有前景的一些行业,可以预见,陶瓷线路板必将在电子行业历史的舞台上留下浓墨重彩的一笔。

各企业技术路线详情

  松下-三洋电机

  正极材料

  研究开发锰酸锂掺杂镍、铝等元素的固溶体类正极材料,以此作为电池的正极材料。目前,已开发出的正极材料有镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等,并已经在规模化应用。

  此外,为解决镍氧化物带来的热稳定性低和安全方面的问题,在正极材料表面进行了纳米涂层处理。

  负极材料

  目前主要使用碳材料,但同时在积极开发硅合金类负极材料,且已经部分实现应用。

  NEC-AESC

  通过掺杂镍、铝等元素改善锰酸锂材料能量密度低的不足,实际上路线和松下类似。不过,NEC看起来更大胆一些,正在开发比容量高一倍的镍钻合金的材料来取代锰材料。

  目前,此新型正极材料的应用,已经解决了电池耐久性的问题。NEC正在积极开发动力锂电池专用的电极材料,目前已实现应用。

  日立

  负极材料

  日立负极材料的开发目前有两种路线:

  1.在碳材料的基础上改进;

  2.开发硅合金材料与碳材料的混合体SiO-C

  同时,开发弹性极限应力高且加工性能出色的新型铜箔作为电极材料。

  隔膜

  在隔膜方面,已经开发出耐200℃高温的陶瓷隔膜材料,是在普通的聚烯烃(Polyolefin) 制成的多孔膜上涂布板状的无机微粒子,目前该隔膜材料已经实现应用。

  东芝

  东芝主要通过提高正极材料的粒子密度来提高电池的能量密度。为将锰钛电池的性能做到最优,东芝使用了燃点较高的电解液和耐热性能出色的隔膜。

  英耐时

  英耐时坚定地走锰酸锂路线,其锂电池技术水平在所有日本企业中处于领先行列。目前,英耐时提供的动力电池的产品数据都不错,但还需经量产检验。

  GS汤浅

  GS汤浅在锰酸锂和磷酸铁锂两条路线上都在积极前进,锰酸锂的主要产品有EH6LEV50,磷酸铁锂的主要产品有LEV25LIM40

  索尼

 

索尼在开发磷酸铁锂电池的同时,还在积极开发钴酸锂+锡基合金材料的动力电池。索尼的办法是在钴酸锂材料的粒子表面进行了0.1~1pm 厚的覆膜处理,正极材料由钴酸钽和三元材料混合而成,同时采用陶瓷隔膜提高安全性。

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