Note7 kontinuierliche Explosion, Apple entwickelte Festkörperbatterie

Nach dem Rückruf und Austausch der neuen Maschine konnte die kontinuierliche Explosion immer noch nicht gestoppt werden. Note7 hat zweifellos dazu geführt, dass das Markenimage von Samsung auf den Boden gefallen ist, und Apple hat die Gelegenheit genutzt, "Öl im Feuer" zu machen.

Am 14. Oktober meldete Apple ein Patent für "explosionsgeschützte" Handybatterien an. Das Patent zeigt, dass Apple eine Technologie entwickelt, die die Akkulaufzeit verlängern kann, ohne zu explodieren. Das Patent konzentriert sich auf das Batteriegehäuse, und selbst wenn das Innere der Batterie explodiert, kann ein solides Gehäuse aus speziellen Materialien sicherstellen, dass der Benutzer nicht durch Sicherheit bedroht wird.

Gleichzeitig ermöglicht diese neue Gehäusetechnologie, dass die Form des Akkus entsprechend der internen Struktur gestaltet wird, ähnlich der Batteriestruktur des neuen Macbook. Außerdem wird der Abstand zwischen den Batteriestapeln verringert und Probleme wie die Batterieerweiterung werden verringert.

Je größer und funktionaler die Bildschirme von Smartphones werden, desto höher werden die Anforderungen an die Akkulaufzeit. Das Gleichgewicht zwischen Batterieleistung und Lebensdauer ist zu einer großen Herausforderung geworden. Dahinter steckt auch ein äußerst heftiger Kampf der Batterieindustrie gegen die Infighting.

Kampf im Dunkeln: Samsung Note7 explodiert weiterhin Apple, um Festkörperbatterien zu entwickeln

Membrandefekte verursachen eine Explosion

Derzeit verwenden die meisten Smartphones Lithium-Ionen-Batterien.

Nach dem Arbeitsprinzip gibt es im Allgemeinen zwei Elektroden auf beiden Seiten der Batterie, eine Kathode, die ein positives Ion enthält, und eine Anode, die ein negatives Ion enthält. Beim Aufladen des Telefons bewegen sich Lithiumionen von der Kathode zur Anode. Wenn wir das Telefon benutzen, dh wenn die Energie freigesetzt wird, bewegen sich die Lithiumionen von der Anode zur Kathode und in die entgegengesetzte Richtung. Zwischen den beiden befindet sich eine Elektrolytchemikalie, die dem Ion effektiv helfen kann, sich zu bewegen und Strom zu leiten.

Es ist jedoch anzumerken, dass die Yin- und Yang-Pole selbst dann unzugänglich sind, wenn sich die Ionen weiter bewegen. Daher werden die Batteriehersteller aus Sicherheitsgründen auch Abstandhalter zwischen die Yin- und Yang-Pole einfügen. Sobald es ein Problem mit der Partition gibt, besteht die Möglichkeit einer Explosion.

Bei dem Bombenanschlag auf GalaxyNote7 erklärte Samsung, dass die Partition defekt sei und sich Yin und Yang des Akkus berühren und eine Explosion verursachen.

In den Augen der Industrie kann dies darauf zurückzuführen sein, dass Batteriehersteller die Technologie an ihre Grenzen bringen. Je größer die Bildschirme von Smartphones und mehr Funktionen werden, desto höher werden die Anforderungen an die Akkulaufzeit. Wenn es keinen Durchbruch in der Lebensdauer von Mobiltelefonen gibt, können Hersteller nur die Akkulaufzeit nutzen. Und die Ladegeschwindigkeit ist so extrem wie möglich.

Um beispielsweise die volumetrische Energiedichte der Batterie zu erhöhen und die Lebensdauer zu verlängern, verwenden die Hersteller dünnere Membranmaterialien zwischen den beiden Polen, die jedoch aufgrund einer schlechten Qualitätskontrolle, schlechter Materialien oder aus anderen Gründen verdünnt werden können. Es ist unmöglich, die positiven und negativen Elektroden effektiv zu isolieren. Zu diesem Zeitpunkt kann es leicht zu einem Unfall in der Batterie kommen.

Diesmal nach dem Austausch der "Sicherheitsversion" Note7 immer noch häufige Explosionen, so dass Samsung den Druck endlich nicht aushalten kann. Am 11. Oktober kündigte das südkoreanische Unternehmen Samsung Electronics an, den weltweiten Verkauf und Austausch von Note7-Smartphones einzustellen. Aus Sicherheitsgründen wird allen Verbrauchern empfohlen, das Telefon nicht mehr zu verwenden.

Laut der offiziellen Website des AQSIQ reichte Samsung, nachdem die Strafverfolgungsbehörde das Interview durchgeführt und die Fehleruntersuchung eingeleitet hatte, einen Rückrufplan beim AQSIQ ein und beschloss, die Verkäufe auf dem chinesischen Festland ab dem 11. Oktober 2016 zurückzurufen. Alle SM- N9300 Galaxy Note7 digitale Mobiltelefone, insgesamt 190.984 Einheiten (einschließlich 1858 Produkte wurden erstmals am 14. September 2016 zurückgerufen).

Einige Analysten sagten, wenn Samsung den Verkauf von Note7-Handys vollständig einstellen würde, würde es bis zu 19 Millionen Handys mit einem Gesamtwert von ungefähr 17 Milliarden US-Dollar verlieren. Und einschließlich einiger anderer Kosten, die durch den Ersatz entstehen, ist der Rückrufverlust unermesslich.

Branchenexperten sind der Ansicht, dass das Design des Batterietrenners zwei Aspekte berücksichtigen sollte. Der erste ist, dass der Zellisolationsfilm zwischen dem positiven und dem negativen Pol nicht ausreicht. Es gibt einen speziellen Begriff namens Überhang. Dieser Sicherheitsabstand soll zunächst verhindern, dass die positiven und negativen Pole beim Ausdehnen und Zusammenziehen der Zelle ausreichend frei werden. Zweitens, um sicherzustellen, dass bei der Entwässerung der Zellen der Abscheider aufgrund von Wärmeschrumpfung zu kurz wird, um die Isolierung zu beeinträchtigen.

Darüber hinaus handelt es sich um Fremdkörper, die vom Zwerchfell selbst getragen werden. Da die fertige Membran vor dem Eintritt in die Zellproduktionslinie wie ein Klebeband gebündelt wird, können leicht kleine Partikel wie Staub, Partikel, die aus dem Betrieb des Mitarbeiters fallen, und sogar Partikel der positiven und negativen Materialien der Batterie entfernt werden. und viele mehr. Diese Partikel können den Barrierefilm wahrscheinlich durchstoßen. Immerhin ist der Film nur 20 bis 30 Mikrometer dick, insbesondere für Kraftfahrzeugzellen, oft zwischen 20 und 25 Mikrometer.

Der Batteriemarkt ist voll von drei

Handybatterien werden in Nickelbatterien und Lithiumbatterien unterteilt. Unter diesen weist Nickelbatterien eine geringe Kapazität, einen Speichereffekt, ein Selbstentladungsphänomen und eine Umweltverschmutzung auf, die durch Herstellungsmaterialien verursacht wird, so dass sie in der Mobiltelefonindustrie nicht fortgesetzt wurden. Die Lithiumbatterie gleicht den Mangel an Nickelbatterien aus und ist aufgrund ihrer hohen Energie und umweltfreundlichen Eigenschaften die einzige Stromquelle für das aktuelle Mobiltelefon.

Lithiumbatterien werden normalerweise in zwei Kategorien unterteilt. Eine Lithiummetallbatterie ist im Allgemeinen eine Batterie, die Mangandioxid als positives Elektrodenmaterial, metallisches Lithium oder ein Legierungsmetall davon als negatives Elektrodenmaterial und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet. Eine Lithiumionenbatterie ist im Allgemeinen eine Batterie, die ein Metalloxid aus einer Lithiumlegierung als positives Elektrodenmaterial, Graphit als negatives Elektrodenmaterial und einen nichtwässrigen Elektrolyten verwendet.

Obwohl die Lithiummetallbatterie eine hohe Energiedichte aufweist und theoretisch 3.860 Watt / kg erreichen kann, kann sie nicht als Leistungsbatterie für den wiederholten Gebrauch verwendet werden, da sie nicht stabil genug ist und nicht aufgeladen werden kann. Lithium-Ionen-Batterien wurden aufgrund ihrer Fähigkeit, wiederholt aufgeladen zu werden, als Hauptbatterien entwickelt. Aufgrund der Kombination verschiedener Elemente weist die Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials jedoch eine Vielzahl von Leistungsunterschieden auf, was zu Streitigkeiten der Branche auf dem Weg des positiven Materials führt.

Im Allgemeinen umfassen Leistungsbatterien hauptsächlich lithiumeisenphosphatbatterien, Lithiummanganatbatterien, lithiumkobaltoxidbatterien und ternäre Lithiumbatterien (ternäres Nickelkobaltmangan).

Eine verwandte Person von BYD sagte gegenüber Reportern: "Lithium-Kobaltoxid-Batterien werden häufiger in Mobiltelefonen und Notebooks verwendet. Lithium-Manganat-Batterien werden häufiger in japanischen Autos wie Nissan verwendet. Lithium-Manganat-Batterien sind sicherer als Lithium-Kobaltoxid-Batterien. Die Batterie ist besser , weil die Lithium-Kobaltoxid-Batterie mehr Energie zu speichern hat, um die Energiedichte zu verfolgen. Obwohl sie auch weiß, dass sie einige Sicherheitsprobleme aufweist, ist die Wahrscheinlichkeit einer Gefahr sehr gering. Die gesamte Industrie und die ganze Welt sind immer noch tolerant ist unmöglich zurückzukehren. In der Ära des "großen Bruders" macht die Batterie einen großen Teil des Volumens aus. Aber das Auto ist anders. Die Sicherheit des Autos ist sehr wichtig, daher wird die elektrische Energie etwas verworfen Die Sicherheit der Lithium-Manganat-Batterie ist besser als die der Lithium-Kobaltoxid-Batterie. Die Energiedichte ist jedoch nicht so groß wie die letztere. Andererseits ist die Lithium-Manganoxid-Batterie schwächer d. "

Laut der Forschung und Analyse des Prospective Industry Research Institute wird erwartet, dass das Ausmaß der chinesischen Lithiumbatterie-Industrie in den nächsten 10 Jahren 160 Milliarden Yuan überschreiten wird. Die vorgelagerten Lithiumressourcen, Schlüsselmaterialien im mittleren Bereich und der nachgelagerte Markt für Batteriemontagen werden weiterhin davon profitieren.

Der Weltbatteriemarkt kann in China, Japan und Korea als „dreibeinig“ bezeichnet werden. Der erste Platz im Bereich der Batterien von Elektrofahrzeugen war 2015 das japanische Joint Venture AESC von Nissan und NEC, auf das 23,5% des Weltmarktes entfielen. gefolgt von LG Chemical (16,6%), BYD und Panasonic Samsung SDI. Im Bereich der kleinen Batterien auf Geräten wie Smartphones hat Samsung SDI einen Marktanteil von 25% und steht an erster Stelle, wobei LG Chemical mit 16% an zweiter Stelle steht, gefolgt von Panasonic, ATL (China) und Sony.

Samsung SDI ist eine Tochtergesellschaft der Samsung-Gruppe. Lithiumbatterie ist eines der Hauptgeschäfte. Im Jahr 2014 begann es mit der Entwicklung nicht austauschbarer Batterien für Mobiltelefone, verlor jedoch gegen LG, ATL und andere Konkurrenten im Galaxy S6. Im GalaxyNote7-Projekt lieferte Samsung SDI schließlich den größten Teil des Akkus, hatte jedoch nicht damit gerechnet.

Es wird berichtet, dass Samsungs Flaggschiff der nächsten Generation, das Galaxy S8, SDI aufgeben und den Akku von LG verwenden wird. Der Deal bleibt jedoch abzuwarten, bevor Samsung und LG die endgültige Vereinbarung unterzeichnen. Samsung und LG konkurrieren in fast allen Bereichen der Unterhaltungselektronik, von Smartphones über Haushaltsgeräte bis hin zum Fernsehen. Aufgrund von Bedenken hinsichtlich technologischer Lecks verwenden die beiden Unternehmen nur selten Teile des anderen.

Ist eine Festkörperbatterie die beste Wahl?

Laut den neuesten Nachrichten aus ausländischen Medien scheint Apple eher darauf bedacht zu sein, aus dem Vorfall mit GalaxyNote7 zu lernen als Samsung, und hat ein Designpatent für die Sicherheit von Akkus und Benutzern angemeldet.

Apple schrieb in der Beschreibung der Patentanmeldung: "Die Batterieleistung von mobilen elektronischen Geräten und anderen Computergeräten ist immer beliebter geworden, insbesondere da mobile Geräte immer kleiner werden, aber ihr Leistungsbedarf steigt. Dies gilt insbesondere für die Prämisse höherer Niveaus. Daher ist die Aufrechterhaltung der Gerätekapazität bei gleichzeitiger Verbesserung der Batterielebensdauer zu einer der anhaltenden Herausforderungen für Gerätehersteller geworden. "

Das Patent zeigt, dass Apple eine Technologie entwickelt, die die Akkulaufzeit verlängern kann, ohne zu explodieren. Das Patent konzentriert sich auf das Batteriegehäuse, und selbst wenn das Innere der Batterie explodiert, kann ein solides Gehäuse aus speziellen Materialien sicherstellen, dass der Benutzer nicht durch Sicherheit bedroht wird.

Gleichzeitig ermöglicht diese neue Gehäusetechnologie, dass die Form des Akkus entsprechend der internen Struktur gestaltet wird, ähnlich der Batteriestruktur des neuen Macbook. Außerdem wird der Abstand zwischen den Batteriestapeln verringert und Probleme wie die Batterieerweiterung werden verringert.

Es ist erwähnenswert, dass Apple seit 2012 aktiv Patente für die Festkörperbatterietechnologie anmeldet und erwartet, dass diese neue Batterie in Geräten wie iPads und MacBooks sowie in Zukunft für flexible elektronische Geräte verwendet wird. Im November 2015 kündigte das US-Patent- und Markenamt ein neues Patent für die Festkörper-Batterieladetechnologie an, die Festkörper-Batterieladetechnologie für tragbare Geräte.

Die sogenannte Festkörperbatterie ist ein Batterietyp, bei dem kein Gas, keine Flüssigkeit und alle Materialien in fester Form vorliegen. Lithiumbatterien können sich ausbeulen, und Lithiumbatterien haben einen begrenzten Betriebstemperaturbereich, und die Lebensdauer bei hohen oder niedrigen Temperaturen kann leicht beeinträchtigt werden. Bei allen Festkörperbatterien treten diese Probleme jedoch nicht auf.

Nach Ansicht der Branche könnten Festkörperbatterien zum Mainstream der nächsten Batterieentwicklung werden. In einer Festkörper-Lithiumbatterie weist der Fest-Fest-Kontakt zwischen der Elektrode und dem Festelektrolyten jedoch einen höheren Grenzflächenkontaktwiderstand als der Fest-Flüssig-Kontakt auf, und die Grenzflächenkompatibilität und -stabilität wirken sich auch erheblich auf das Festkörperlithium aus Batteriezyklusleistung und Ratenleistung. Darüber hinaus sind Festkörperbatterien mit Engpässen bei der Entwicklung von Produktionsprozessen konfrontiert, die verbessert und die Kosten gesenkt werden müssen.

Zu diesem Zweck haben viele Forschungseinrichtungen viel geforscht und entwickelt. Beispielsweise wendet Sun Culture Solar in den USA die Festkörperbatterietechnologie auf dem Gebiet der Energiespeicherung an. Es wurde ein neues integriertes Solarpanel mit integrierter Festkörper-Niederspannungsbatterie und nahtloser Integration in den Wechselrichter entwickelt. Dieses vollständig integrierte Produktdesign reduziert die Gesamtkosten für Solarinstallation und Energiespeicherung um mehr als 50%. Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich (Schweiz) verwenden Granat als Elektrolyt, um die Kontaktfläche zwischen der Festkörperbatterieelektrode und dem Elektrolyten zu vergrößern und so die Ladegeschwindigkeit der Festkörperbatterie zu beschleunigen und zu widerstehen die hohe Temperatur von 100 ° C.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.