近日有爆料者稱新款iPhone將采用疊層電池技術,能夠提高電池能量密度從而延長電池續航力和降低手機電池過熱、發燙等問題。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,疊層電池指的是應用堆疊工藝生產的鋰電池,一般分為方殼、軟包兩種形態,存在各自不同的優劣勢。疊層電池與傳統電動汽車用的鋰離子電池的工作原理一致, 內部由正極、負極、隔膜、電解液構成,利用鋰離子的移動產生電。
疊層電池的結構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,以確保它們可以協調工作,并穩定地提供電能。
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,電池業內人士稱為卷芯。
三、疊層電池與卷繞電池有什么不同?
1、電池內阻不同
疊層式工藝生產的電芯具有較低內阻,而卷繞式內阻較高。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,大大降低了其內阻。內阻不同使得成品電池在充放電循環中產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
隨著充放電循環的持續進行,電池內部會產生熱量繼而影響電池的溫度。對于疊層式電池來說,其內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象比較嚴重,出現內部高溫、外部低溫的現象。溫度分布不均勻導致電池在充放電過程中,高溫位置活物質率先失活,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、電芯內部所受應力不同
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,無明顯應力集中點,電池在使用過程中也不會出現某個部位急劇破壞。卷繞式電芯的邊緣處是應力集中所在,根據以往的電池拆解分析經驗來看,極片彎折處更易出現微短路、電擊穿以及析鋰的現象。應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起來,更容易在短時間內完成大電流的放電,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別,主要還是從其內阻、應力、溫度分布等方面來進行分析,溫度不均勻、內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,容易實現產業自動化。疊層工藝雖然非常繁瑣,但隨著生產設備和技術工藝的不斷改進,也被很多企業采用,目前市場上電池企業電芯生產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,但隨著自動化技術的不斷發展,疊層式電芯也已經實現完全自動化生產。
除此以外,在電芯的質量控制方面,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,疊層電池與現有卷繞電池有什么差異?
根據 Android 知名爆料者@RGcloudS透露,從產業消息得知,疊層電池技術將優先用在蘋果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。
疊層式電池主要是采用層壓制造技術,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,而傳統電池內部是采用卷筒式設計,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,能夠增加總電池容量,讓疊層式電池比傳統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,分層結構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域面上,達到延長電池壽命。
目前電動汽車電池領域也都在使用疊層式電池技術,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,這意味iPhone在充電速度更快、續航更長,溫升更小和散熱更快。
另外消息來源也稱,已經有看見40W有線和20W無線 MagSafe 新協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——格瑞普引領先鋒!
疊層電池(英文:Stacking/Stacked Battery),正在革新能源儲存領域,而格瑞普(Grepow)則是這一前沿技術的領軍者之一。作為國內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. 低內阻:疊層電池具有較低的內阻,提升了電池性能和放電平臺。
2. 高倍率放電:多重疊層設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用。
3. 卓越放電平臺:相較于傳統的卷繞電池,格瑞普的疊層電池展現出更高的放電平臺,使其成為需要較高截止電壓的設備的絕佳選擇。
4. 提升容量和能量密度:疊層設計優化了空間利用率,提供更高的體積能量密度和質量能量密度。
5. 厚度一致:疊層電池內部結構一致,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,適應各種應用需求。
7. 廣泛應用:格瑞普的疊層電池可廣泛應用于高倍率電池、特殊用途電池,為無人機、遙控模型、醫療器械、可穿戴設備等多領域提供優質能源解決方案。
隨著科技的不斷進步,疊層電池的潛力將無限延展。格瑞普在這一領域的專業知識將為未來的能源消耗提供可靠和可持續的解決方案。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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