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    低溫26650 3300mAh
    低溫磷酸3.2V 20Ah
    低溫18650 3350mAh
    21年專注鋰電池定制

    電池技術新突破?小米硅氧負極電池有什么玄機?

    鉅大LARGE  |  點擊量:109次  |  2023年01月06日  

    摘要
    本文為大家全面解析下小米旗艦機型使用的“硅氧負極電池”到底是怎樣一種技術。

    在小米11Pro/小米11Ultra的預熱期,小米官方放出宣傳物料這兩款手機將會采用全新的硅氧負極電池。一時間看的廣大網友一頭霧水:現在吃瓜太難了吧?知識儲備跟不上小米點亮科技樹的速度。本期,我們就來為大家全面解析下小米旗艦機型使用的硅氧負極電池到底是怎么樣一種技術。


    01硅氧負極電池不能算是一種新技術


    首先,硅氧負極電池并不能算是一項新技術。這項技術在電動汽車動力已經應用,如前段時間蔚來公布的固態電池技術創新中,其中就包含采用硅碳負極技術。


    提升電池容量重要有三種途徑,分別是更換能夠提升能量存儲密度的正極材料、采用全新電池隔膜技術和更換能夠提升能量存儲密度的負極材料。當前,充電電池的正極材料創新重要是石墨烯正極材料,這種材料的用途是提升電池充電速度,無法有效提升能量密度;對電池隔膜技術的改造重要是讓電池隔膜越來越薄,不過,過薄的電池隔膜很容易造成危險。因此,更換全新負極材料是提升電池容量性價比最高的途徑。

    低溫磷酸鐵鋰電池3.2V 20A
    -20℃充電,-40℃ 3C放電容量≥70%

    充電溫度:-20~45℃
    -放電溫度:-40~+55℃
    -40℃支持最大放電倍率:3C
    -40℃ 3C放電容量保持率≥70%

    采用硅碳負極材料能夠有效提升電池能量存儲密度。這重要是因為傳統電池負極材料為碳材料,碳材料作為電池負極的特點是膨脹系數?。s10%),能量密度過低(理論克容量372mAh/g),雖是理想電池負極材料,但同體積下電池能量密度偏低;硅材料的理論克容量約4200mAh/g,但膨脹系數高(約300%);而硅氧化物理論克容量達到了2615mAh/g,膨脹系數約為160%。說人話就是,硅氧負極材料取得了電池能量密度和膨脹系數的平衡。


    采用硅氧負極電池,對智能手機提升很明顯,這意味著同樣體積下的電池會擁有更大的電池容量,亦或是控制電池容量將手機輕薄化設計。小米11Pro/小米11Ultra選擇前者,將電池做到5000毫安,保障續航。


    因此,硅氧負極電池不是一種新技術。但硅氧負極材料大規模量產,并不是一件容易的事情。


    02硅氧負極電池量產難度大


    上一部分我們比較了碳、硅和硅氧化物作為電池負極材料的理論克容量和膨脹系數,能夠發現的是,碳材料的膨脹系數最小,為10%;而硅負極材料電池雖然能量密度高,這類電池很容易充電鼓包。上述三種電池負極材料安全性排名為,碳材料>硅材料>硅氧化物材料。我們總結下硅氧負極電池存在的問題:最重要的問題是充電過程中容易膨脹,不安全;其次是電池壽命短,能量密度下降快。

    低溫高能量密度18650 3350mAh
    -40℃ 0.5C放電容量≥60%

    充電溫度:0~45℃
    放電溫度:-40~+55℃
    比能量:240Wh/kg
    -40℃放電容量保持率:0.5C放電容量≥60%

    硅氧負極電池的技術難點重要是控制負極材料的膨脹。而這就要在包裹材料、加工工藝、粘合劑等方面做出突破,這些都會影響整塊電池的最終成本。另外,為了讓電池充電時更為安全,小米在配置快充時沒有選擇120W快充,選擇67W快充保障充電安全。


    總結


    最后我們總結下硅氧負極電池的優缺點。優點:單位克容量大,可以讓手機在同樣的電池體積內具備更大的電池容量;缺點:負極材料膨脹系數大,充電安全要控制。

    將硅氧負極電池這類電動汽車技術應用在智能手機上,能夠看出小米還是下了心思的,要注意的是,電動汽車電池和手機電池是兩種不太相同的技術,因此不能算是下放。雖然硅氧負極電池算不得新技術,但確確實實提升了智能手機電池使用體驗。盡管當前電池技術很難有大突破,但是我們還是期待電池技術的革命盡早到來。

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