必威官网登录-betway必威官网|体育在线

热门关键词: 必威体育,betway必威官网,必威官网登录,必威app下载

2016年共发生50起锂电池起火爆炸事件,此外固态

作者: 科技新闻  发布:2019-11-06

固态电池使用在消费者便携电子设备上的前景如何呢?

近年来,动力电池起火爆炸事故频发,据锂电大数据统计,2016年共发生50起锂电池起火爆炸事件。提高电池的安全性能一直是锂电人孜孜追寻的课题,而此时,兼具安全性和高续航优势的固态电池逐渐走进大家的视野。

2013 年 7 月份美国专利商标局公布了苹果公司一项与固态电池充电技术相关的专利。固态电池属于低功率密度和高能量密度类电池。丰田公司目前专注于利用固态电池的高能量密度特性,有意将电池续航提升 3-4 倍,并准备将其运用到 2020 年的车型上。而苹果方面则对固态电池的低功率密度感兴趣,有意在未来 iOS 设备以及穿戴设备上使用这种电池技术。

液态锂电池安全性亟待提升

betway必威官网 1

液态锂电池已成为当下最为成熟且使用最广泛的技术路线,但其安全性问题却成为业界当前迟迟攻克不下的难题。据锂电大数据统计,2016年共发生了50起锂电池起火爆炸事件,锂电池起火爆炸事故频发为我们敲响警钟——锂电池安全性能亟待提升。

固态电池更容易小型化,可以使用更薄的设计,对于可弯曲设备或者是带有柔性屏幕的设备来说,固态电池的这些特性对它们的设计会有很大的帮助。而且使用固态电池还可以有效避免传统电池容易出现的电解质渗漏问题。美国专利商标局日前又公布了苹果另外一项与固态电池充电技术相关的专利,不过这次是便携设备的固态电池充电技术。

锂电池为何频频起火?究其原因还是电池内部的活性物质及电解液发生反应,温度过高失控导致。固态电池中不含可燃的液体电解质,这一特性能够极大地改善电池的安全性。中国科学院物理研究所研究员李泓曾表示,在未来,很多电池形态将以全固态形式出现,包括金属锂、锂硫和锂空气电池,为提高安全性未来大体策略就是固态化。

2016年共发生50起锂电池起火爆炸事件,此外固态电池的安全性比锂离子或锂聚合物电池的更高。苹果公司在专利文件中指出电池技术近年取得的突破和进步也带动了固态电池技术的发展。在固态电池中,电极和固态电解质是放在不导电的衬底上。和锂离子或锂聚合物电池相比,固态电池中的固态电解质占据的空间更少,而且也更轻,所以固态电池相比上述两种电池有更高的能量密度。

固态电池能量密度提升2倍

此外固态电池的安全性比锂离子或锂聚合物电池的更高。比如固态电池中使用的不易燃的固体电解质就能够避免出现和液态电解质一样的问题,包括泄露、膨胀或着火等。相比起来固态电池自然就能够强化便携电子设备的安全性、可靠性、电池续航,机身设计也能够有更多可能。

续航里程问题始终是限制纯电动车普及的关键因素之一,而电池续航里程的长短在很大程度上取决于电池储能能力即单位体积的能量密度。当工作电压只能在固定区域内,要提升电池能量密度,只能依靠对电极材料的能量密度提升。目前现有锂电池正极材料一般有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等,而负极材料一般为石墨、硬/软碳、钛酸锂以及合金负极材料,这些材料的可挖掘空间已经并不大。所以,要大幅提升锂电池的续航里程,除非在电极材料上能找到新的替代品。此时,与液态锂电池相比能量密度提升2倍的固态电池脱颖而出。

苹果在专利文件中介绍,他们将会针对便携电子设备中的固态电池设计一个系统,从而管理固态电池的使用。在便携电子设备使用固态电池时,系统就会运行监控固态电池的温度。该系统还能够根据电池的温度来调整充电,以增加固态电池的容量或者是续航时间。

从理论的提出时间来看,固态电池并不是一个新的概念。此前,中国工程院院士陈立泉专门就固态电池的技术发展状况及其优越性能进行了阐释,并提出,固态电池中不含可燃的液体电解质,这一特性能够极大地改善电动汽车的安全性,因此他建议应大力支持固态电池的研究、开发和产业化。如果能量密度进一步提高,大于500瓦时/公斤的话,从现在开始就要考虑固态锂电池体系探索研究。

betway必威官网,苹果表示他们的这项技术可以使用在 iPhone、iPad、MacBook 和 iPod 等设备。苹果公司于 2012 年第一季度就申请了该专利,不知道他们何时才会在旗下的设备上使用固态电池。

固态电池受到科研界广泛关注

目前相比于将固态电池使用到便携设备上,行业好像更加关注这种电池使用到电动汽车上的前景如何。比如在前不久,博世刚刚发布了他们在车用电池方面的最新成果:一块固态锂离子电池。号称有了它,电动车的续航里程能增加一倍。那么你认为固态电池使用在消费者便携电子设备上的前景如何呢?

固态电池或将成为下一步电池发展的主流方向。但固态电池还面临生产工艺待提高、成本待下降的发展瓶颈,为此科研界为此进行大量研发工作。

由美国前密歇根大学工程学教授玛丽˙塞思特里创办的Sakti3研发出了一种使用平板电视与太阳能面板制造技术制成的固态锂电池,这种电池因采用“薄膜沉积技术”,使其造价仅为目前锂电池造价的五分之一,然而能量密度却是锂电池的两倍。

2016年9月,中科院青岛生物能源与过程研究所研发出高能量密度、高性能全固态锂离子电池,已通过11千米全海深模拟压力仓循环压力测试,将来有望成为“蛟龙号”等全海深深潜器的理想能量动力。该新型全固态电解质膜的电化学窗口可高达4.6V,电解质热稳定温度至少能达到200℃,当这种电解质用于全固态锂离子电池时,经过1000次的充放电长循环,仍保持92%的容量。即使当研究人员对这种固态电池进行切角和穿钉测试时,它仍然可以正常地进行充放电。另外,研发团队开发出一系列综合性能优异的全固态聚合物电解质,将锂电池的能量密度提高了两倍,电动车的续航里程有望提高到450公里以上,应用前景极其广阔。

瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员们,通过石榴石作为电解质,使得固态电池电极和电解质之间的接触面积放大,从而实现了固态电池充电速度加快的效果,并且够承受100℃的高温。

美国SunCulture Solar则将固态电池技术应用到储能领域中,其开发的新型一体化太阳能电池板,内置有固态低压电池,并与逆变器无缝集成。这种完全一体化的产品设计,可将太阳能安装和储能总成本降低50%以上。

美国国家航空航天局在与迈阿密大学合作,研制一种新型固态锂电池。这种固态电池的体型比传统锂电池更小,可以用在“立方体卫星”等微型卫星上。

今年1月,北京大学化学与分子工程学院高分子科学与工程系范星河教授/沈志豪副教授及其研究团队成功研发出了一种新型、具有高温稳定性的锂电池固态聚电解质膜,有望打破现有锂离子电池固态电解质研究、产业格局。

企业发力固态电池

固态电池由于其高安全性、高能量密度和长寿命等优势,成为下一步电池发展的主流方向。近年来,国内外众企业纷纷布局发力固态电池领域。

戴森公司

2016年8月英国戴森公司14亿美元投建固态电池厂。公司曾在2015年以9000万美金收购固态电池企业Sakti3,并表示将会投资近10亿美元生产固态电池。2015年,Sakti3声称已制造出能量密度达每公升1.1千瓦时的电池,这一能量密度要比锂离子电池的高大约50%,电池蓄电量是特斯拉现在使用的锂电池的两倍。

丰田

本文由betway必威官网发布于科技新闻,转载请注明出处:2016年共发生50起锂电池起火爆炸事件,此外固态

关键词: