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电池知识

为什么现在的手机都趋向于使用不可更换电池?

来源:宝鄂实业    2019-05-17 14:15    点击量:

2月25日更新。这几天比较忙没有上知乎,刚上来一看有这么多赞,感谢大家捧场。仔细看了回复,发现大家有几点误解:1.18650电池的安全问题,说到18650的爆炸威力大,就有朋友以为18650一定会爆炸。我所说的安全是相对的,就是在同样短路引发爆炸的情况下,18650的爆炸威力相比较聚合物电池要大,并不是说他一定会爆炸。就好比悍马和F0同样再高速上发生车祸,但悍马肯定会安全一些,但不是说F0在高速上一定会出问题。还有朋友认为特斯拉就成了移动的大号炸弹,这样认为也是不对的,大家有兴趣可以看看特斯拉拆解图。它的电池组周围都有冷却系统,它对每个电芯都有实时监测,也就是它的电池管理系统做的很牛。最重要的是它用的是松下电芯。现在电池的安全控制已经提高很大,我们的电池都要经过跌落,重物冲击,热冲击,震动,短路,针刺等一系列安全性试验,而像松下这样的国际一线品牌还要做更多的试验项目,并且将这些试验重复做很多次。如图1所示,刺穿要求不起火。但是现在市场上的电池鱼目混杂,我们平常所用的充电宝的电芯有相当都是我回复中提到的那种小作坊生产的,及时有泄压阀,但是安全性也相对较差。F0也有安全气囊呢。所以我强调不要随意拆解电池。
2.聚合物电池的可拆卸问题,我在原答案就说过,聚合物电池电池是可以做成拆卸的,这难度不大,没什么技术问题,我们公司正在做的电池就有这种。华为也有很多款手机都是可拆卸电池。只是题主的问题是为什么趋向于内置电池。这就在于手机厂商的取舍问题,鱼和熊掌不可兼得。现在手机的发展趋势是更薄更持久 @杜蕾斯,所以电池的发展也趋向于内置。
3.知乎只是一个知识普及网站,不是专业的学术论坛,所以我回答只是概述一些问题,目的只是让行业外人士更好的理解。想深究的朋友可以到专业论坛,那里有很多大神。

 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~原答案:看了一圈回答,有点晕,因为我们公司是做电池的,所以我来简单说下,因为现在电池的容量要求越来越大,为了满足大容量的要求,现在智能机都采用锂聚合物电池,而锂聚合物是软包电池,它的外表面是很薄的铝箔,不是诺基亚时代用的铝壳或钢壳,这样同等体积重量下容量就会比较大。而铝箔比较薄,很容易弄破,如果给用户自行拆卸基本上都会弄破,一旦弄破表皮,电池就没用了,严重的甚至会起火,所以要做成内置。说到起火,采用锂聚合物电池不仅是容量大,也是为了安全考虑,以前那种铝壳,钢壳电池,由于全封闭,如果电芯内部发生短路,很有可能发生爆炸,而软包锂聚合物不会,它只会涨包,漏液,严重才起火。虽然现在好多铝壳电池都做的有防爆线,但安全性还是差一点。那种18650钢壳电池爆炸起来更厉害,好多充电宝都用的这种电芯(虽然锂聚合物充电宝也逐渐多了,但18650仍然是主流)。所以大家还是不要自行拆卸充电宝吧。ps:锂聚合物也可以做成可拆卸的电池,电池正反面加钢片然后注塑,但电池体积和重量增加了,经济性和工艺性都不好。
作者:饼干大苏
链接:https://www.zhihu.com/question/31130384/answer/148134587
来源:知乎
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这是很久以前我们手机所采用铝壳电池,外壳采用金属铝,非常坚固。但是有很大的缺点,安全方面。化学常识大家应该很了解,首先电池内部负极材料是由水加石墨粉搅拌而成的,后期通过烘烤去除水分,水含量烘烤之后水分非常低只有几十ppm。大家都知道水被电解之后会产生气体,如果某只电池水含量超标,后期使用过程中电池会发生化学反应产生气体,坚固的外壳让气体无处可泄。就像一只一直在吹起的气球,随时会发生爆炸。还有一种情况电池内部短路,热量会导致膨胀,内部气体也无处可泄,同样也会发生爆炸的可能。容量越大爆炸的几率就越大,可不仅仅是燃烧那么简单。

先让大家看看我们现在智能机采用的电池吧,外形采用一种很薄的铝塑膜材料。

我们手机现在一体机内部大部分电池都是这样的!


除去保护板,加排线,加电芯表面上的标签我们电池是这样的!(已密封可充放电)

 

半成品周边废料未切除,我们的电池是这样的(预留的小口,我们称为气囊袋,电解液就往这个地方注射进去的)


打开外层铝塑膜我们电池内部是这样的。

把内部电芯体拿起来是这样的


上面铝塑膜明显被挤压拉伸过,有凹槽,方便电芯体装进去。没拉伸之前是这样的


跟以前手机电池唯一不同就是这外层包装结构,以前采用的是坚固的钢铝材而现代采用的是柔软又轻薄的铝塑膜。


厚度仅有 121微米,大家可能觉得121微米也没什么特别。请看图分析。
 


仅有121微米,由有三层不同材质完全贴合在一起,它不仅具有拉伸能力,看上图铝塑膜被冲压出凹槽,单面最大拉伸深度能达到0.8CM,还不能破损,内层具备抵抗内部强酸的电解液(类似硫酸),对折之后经过200°左右的高温使电池密封成型,还不能使三种材质结构分层(很多材质经过高温之后会与另一种材质分离结构)
说明我们的科技已经达到非常惊人的进步。然而这些科技一直被日本垄断着,本文暂时不讨论关于铝塑膜为什么国内做不好。

软包铝塑膜形电池好处就是安全,绝大情况下不会造成爆炸,可以承载更多膨胀气体过多也会从铝塑膜上下对折密封出泄掉部分气体。


优点: 电池外形比铝壳做的薄,内部空间添加材料利用率就增加, 电池可以做的容量又高,又轻,循环好,又安全。
缺点: 铝塑膜材质就像一张纸,无论你怎么对折都不会发生破损,最忌讳利器划伤如(刀片),一旦划破,电池就会报废,内部电解液会外流,流进手机主板直接导致报废。这也就是在拿添加外壳的空间来提高容量,又控制了手机厚度,内置是最好的选择。
作为消费者,你会买几千块钱电池爆炸率高,容量低,循环差,又重的手机(铝壳可更换)
还是买安全性能好发生爆炸概率非常低,容量高,循环好,(一般可以500周还能保持初始容量70%,满电放电到关机状态为1周)又轻的手机(软包聚合物不可更换)


部分知友对上面不可卸装电池还是不能够理解!
首先目前我们智能机内部工程师们可以说是能想办法增加内部空间利用率就能想过,消费者喜欢追求薄,美观,又追求电池性能好容量高,目前电池能量密度就那么大,想在原有的尺寸上面提升容量几乎已经到了瓶颈了。电话卡内存卡就是个例子,能裁小的就裁小。


以前手机使用内部的线路。是这样的!

 

聚合物软包电池如果可以卸装更换,就必须考虑给电池外表添加外壳这样电池厚度就增加,这不符合设计者初始的需求。
现在我们手机几乎没有导线,因为导线厚度太占用空间了。
现在我们手机导线是这样的,排线薄,多余空间可以好好利用。

 

市场上也不是没有可卸载手机电池,凡事不能两全其美,喜欢薄又兼顾容量高的手机就必须接受这一点。


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