我们最近谈到了三星可能如何致力于开发用于智能手机的固态电池,因为该公司已经申请了一些专利,甚至已经开始研究原型。但是,我们知道这些电池最终可供大众使用还需要一些时间。但在此之前,我们可以退后一步,开始研究什么是固态电池,以及它们与锂聚合物和锂离子电池(智能手机市场上最常见的两种电池)有何不同。
固态电池与市面上的锂离子电池有何区别?
我们在市场上看到的锂离子电池包括正极、负极、隔膜和电解液。相比之下,固态电池使用固体电解质而不是液体。研究还表明,固态电池在整体稳定性和安全性方面更好,因为它们不会着火或开始膨胀,这是市场上许多锂离子电池的常见问题。下面是固态电池和锂离子电池的对比图,由三星提供。
固态电池的另一个好处是这些电池带来了更低的功率密度和更高的能量密度。这些电池已经普遍用于电动。当它们也出现在智能手机上时,它们实际上会导致手机电池尺寸更小但容量更大。如今,一块5,000毫安时的锂离子电池比同等容量的固态电池要大得多。
固态电池还表现出较低的自放电,这在理论上可以改善智能手机的待机时间。这些电池具有令人难以置信的耐热性,可以实现更快的充电速度,并且考虑到它们的设计方式没有限制,这些电池可以很容易地制成非常薄或最小的选择。所有这一切都归功于您没有看到任何涉及的液体。
但是固态电池相对于锂离子电池有哪些优势呢?
考虑到固态电池以及智能手机制造商一直在努力将它们推向市场,可以肯定地假设您会从中获得一些优势。特别是当你将它们与传统锂离子电池进行比较时,这让我们想知道它们有哪些优势。毕竟,这项新技术必须足够可行,对吗?
固态电池的第一个好处是体积更小、重量更轻。这些电池已经有一定容量,但如果它们用于智能手机,我们可以预期它们会比平常更薄更轻。
固态电池的另一个好处是它们的能量密度可以提高2.5倍以上。如前所述,这可以轻松实现更高容量的电池。由于没有易燃部件,您的整体安全性也得到了提高,而且您不必担心电池着火。
固态电池的充电速度也恰好非常好,因为理想的电池充电速度比目前市场上的电池快4到6倍。这些电池的生产速度也更快,因为它们不使用那么多的组件。最后但同样重要的是,由于出色的热稳定性,固态电池可以更好地承受低温和高温。
尽管固态电池是未来,但一些突出的问题也不容忽视。
虽然我们确实在电动中看到了固态电池,并希望在智能手机中看到它们,但仍有一些不容忽视的明显问题。当你从智能手机行业的角度而不是其他角度来看这些问题时,这些问题会显得更加突出。
例如,这些电池的生产成本高于企业为锂离子电池支付的成本。因此,更大规模地制造它们将具有挑战性。当然,三星有自己的电池部门,这很好。考虑到该公司如何积极致力于改进技术并将其推向主流,我们可能会看到他们过得更轻松。但是,我们现在还不能说太多。
另一件可能成为障碍的事情是,当涉及到电池的充电和放电时,高内阻通常会成为障碍,因为它会减慢速度。不仅如此,电极材料最终会积聚在电池内部,这被认为是一种化学缺陷,会影响电池的整体健康状况,主要是在电池使用时间过长时。
固态电池,在充电时,锂金属阳极的厚度会膨胀,放电时会开始收缩——这会导致电池整体劣化,并使电池固定在一个地方可能很难。
不可否认,固态电池是未来。考虑到三星和其他公司如何将未来押注在这种电池技术上,看看这条路会把我们引向何方会很有趣。然而,在撰写本文时,很难说这些电池何时可以在所有智能手机上使用。当他们这样做时,公司如何计划克服与这些电池相关的所有负面影响和运营问题?我们将不得不拭目以待。