近日有爆料者稱新款iPhone將采用疊層電池技術(shù),能夠提高電池能量密度從而延長電池續(xù)航力和降低手機電池過熱、發(fā)燙等問題。這在今日也沖上微博熱搜榜,接下來格瑞普小編就帶大家來具體了解下什么是疊層電池,及iPhone15為什么采用疊層電池,疊層電池與現(xiàn)有卷繞電池有什么差異?
一、什么是疊層電池?
疊層電池又稱堆疊電池或疊片電池,疊層電池指的是應(yīng)用堆疊工藝生產(chǎn)的鋰電池,一般分為方殼、軟包兩種形態(tài),存在各自不同的優(yōu)劣勢。疊層電池與傳統(tǒng)電動汽車用的鋰離子電池的工作原理一致, 內(nèi)部由正極、負極、隔膜、電解液構(gòu)成,利用鋰離子的移動產(chǎn)生電。
疊層電池的結(jié)構(gòu)通常由多個正負極片單元組成,它們可以在同一方向或反向疊片,以便電流可以依次流經(jīng)各個極片單元。在堆疊過程中,極片之間需要使用隔膜及電解液進行絕緣和連接,以確保它們可以協(xié)調(diào)工作,并穩(wěn)定地提供電能。
二、什么是卷繞電池?
卷繞電池是正極、隔膜、負極以卷繞方式組合成形的儲能單體,稱為卷繞電池。單個卷繞電池也稱為電芯,電池業(yè)內(nèi)人士稱為卷芯。
三、疊層電池與卷繞電池有什么不同?
1、電池內(nèi)阻不同
疊層式工藝生產(chǎn)的電芯具有較低內(nèi)阻,而卷繞式內(nèi)阻較高。因為卷繞式的電芯通常是單一極耳,而疊層式的電芯可以看成是多極耳式的,大大降低了其內(nèi)阻。內(nèi)阻不同使得成品電池在充放電循環(huán)中產(chǎn)熱的不同以及電池容量衰減快慢不同,很明顯疊層式的電池容量衰減更慢。
2、電池壽命不同
隨著充放電循環(huán)的持續(xù)進行,電池內(nèi)部會產(chǎn)生熱量繼而影響電池的溫度。對于疊層式電池來說,其內(nèi)部的溫度分布較為均勻,而卷繞式電池由于極片與隔膜之間只有單方向的熱傳遞方式,就導致溫度梯度分布現(xiàn)象比較嚴重,出現(xiàn)內(nèi)部高溫、外部低溫的現(xiàn)象。溫度分布不均勻?qū)е码姵卦诔浞烹娺^程中,高溫位置活物質(zhì)率先失活,不能進行脫嵌鋰離子的功能,進而影響到其它位置的快速衰減,影響電池的性能。
3、電芯內(nèi)部所受應(yīng)力不同
兩種制作方式導致電芯具有不同的力學特征。疊層式制電芯極片隔膜之間受力面積一致,無明顯應(yīng)力集中點,電池在使用過程中也不會出現(xiàn)某個部位急劇破壞。卷繞式電芯的邊緣處是應(yīng)力集中所在,根據(jù)以往的電池拆解分析經(jīng)驗來看,極片彎折處更易出現(xiàn)微短路、電擊穿以及析鋰的現(xiàn)象。應(yīng)力集中點是電池失活的首要位置,這也導致卷繞式電池的循環(huán)壽命降低。
4、電池倍率性能不同
疊層式工藝相當于多極片并聯(lián)起來,更容易在短時間內(nèi)完成大電流的放電,有利于電池的倍率性能。而卷繞式工藝則正好相反,單一極耳導致倍率性能略差。
5、電池容量密度不同
疊層式電池容量密度更高,這是因為其內(nèi)部空間利用較為充分。反觀卷繞式電池,電芯兩邊為圓形且卷繞最后兩層隔膜占據(jù)了一定厚度,故容量密度較低。
6、安全性不同
兩者的安全性也有區(qū)別,主要還是從其內(nèi)阻、應(yīng)力、溫度分布等方面來進行分析,溫度不均勻、內(nèi)阻高的卷繞式電池安全性更低。
7、極片制作復雜程度不同
卷繞式工藝更易操作,容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自動化。疊層工藝雖然非常繁瑣,但隨著生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)工藝的不斷改進,也被很多企業(yè)采用,目前市場上電池企業(yè)電芯生產(chǎn)主要采用的是卷繞工藝和疊層工藝。
8、電芯制作復雜程度不同
卷繞式電芯操作比較簡便,無論是半自動或全自動都可以快速完成。疊層式工藝復雜程度較高,人工操作費時費力,但隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展,疊層式電芯也已經(jīng)實現(xiàn)完全自動化生產(chǎn)。
除此以外,在電芯的質(zhì)量控制方面,卷繞式更容易控制,而疊層式雖然工藝步驟繁瑣,現(xiàn)在也能達到很好的一致性。
四、iPhone15為什么采用疊層電池,疊層電池與現(xiàn)有卷繞電池有什么差異?
根據(jù) Android 知名爆料者@RGcloudS透露,從產(chǎn)業(yè)消息得知,疊層電池技術(shù)將優(yōu)先用在蘋果iPhone 15系列手機,能夠提高電池密度和延長電池壽命,隨后三星才會替2024年款Galaxy S24+和Galaxy S24 Ultra搭載疊層式電池技術(shù)。
疊層式電池主要是采用層壓制造技術(shù),其中電池極片元件和隔板被折疊為鋸齒狀層次,中間采用隔膜,而傳統(tǒng)電池內(nèi)部是采用卷筒式設(shè)計,容易導致邊緣有縫隙。
在疊層式電池封裝單元空間浪費較少,能讓材料放入更多、容量更高,包含更多活性物質(zhì),能夠增加總電池容量,讓疊層式電池比傳統(tǒng)卷繞式電池有更高的密度。
使用疊層電池在熱量也能獲得有效改善,分層結(jié)構(gòu)能夠讓電池能做為多極電池運作,電池本身電阻更小,充電和放電產(chǎn)生熱量會更少,同時能夠讓熱量能夠均勻分布到整個電池,而非像是卷繞電池集中在一個區(qū)域面上,達到延長電池壽命。
目前電動汽車電池領(lǐng)域也都在使用疊層式電池技術(shù),能夠提供高功率輸出和快速充電,以及更高能量密度電池,這項技術(shù)對于智能型手機相對算是較新。
如iPhone 15能用上新一代疊層電池技術(shù),這意味iPhone在充電速度更快、續(xù)航更長,溫升更小和散熱更快。
另外消息來源也稱,已經(jīng)有看見40W有線和20W無線 MagSafe 新協(xié)議和電源芯片通過測試,不確定會用在iPhone 15或iPhone 16系列上,代表后續(xù)iPhone有線快速充電將會提高至40W 。
探索疊層電池的強大能量——格瑞普引領(lǐng)先鋒!
疊層電池(英文:Stacking/Stacked Battery),正在革新能源儲存領(lǐng)域,而格瑞普(Grepow)則是這一前沿技術(shù)的領(lǐng)軍者之一。作為國內(nèi)最早專注于軟包疊層鋰聚合物電池的制造商之一,自2007年成立鋰電事業(yè)部以來,格瑞普已成為國際知名的疊層鋰聚合物電池廠家。
| 格瑞普的疊層電池亮點 |
1. 低內(nèi)阻:疊層電池具有較低的內(nèi)阻,提升了電池性能和放電平臺。
2. 高倍率放電:多重疊層設(shè)計使得格瑞普的電池能夠高效地進行高倍率放電,非常適用于高能耗的應(yīng)用。
3. 卓越放電平臺:相較于傳統(tǒng)的卷繞電池,格瑞普的疊層電池展現(xiàn)出更高的放電平臺,使其成為需要較高截止電壓的設(shè)備的絕佳選擇。
4. 提升容量和能量密度:疊層設(shè)計優(yōu)化了空間利用率,提供更高的體積能量密度和質(zhì)量能量密度。
5. 厚度一致:疊層電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致,確保了控制厚度和減少變形。
6. 多樣形狀:疊層電池尺寸和形狀靈活多變,適應(yīng)各種應(yīng)用需求。
7. 廣泛應(yīng)用:格瑞普的疊層電池可廣泛應(yīng)用于高倍率電池、特殊用途電池,為無人機、遙控模型、醫(yī)療器械、可穿戴設(shè)備等多領(lǐng)域提供優(yōu)質(zhì)能源解決方案。
隨著科技的不斷進步,疊層電池的潛力將無限延展。格瑞普在這一領(lǐng)域的專業(yè)知識將為未來的能源消耗提供可靠和可持續(xù)的解決方案。與格瑞普高性能的疊層電池一同探索未來的能源儲存吧!立即開啟新的可能性!
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