鉅大LARGE | 點擊量:739次 | 2021年10月27日
On The Mark 帶你走進(jìn)鋰離子電池世界
隨著手機(jī)逐漸成為現(xiàn)代人的外延“器官”,我們也進(jìn)化出一種“通病”——電量焦慮癥。
臨床癥狀表現(xiàn)為:臨近出門,查看手機(jī),發(fā)現(xiàn)電量不到10%,就會心跳失衡,立馬翻箱倒柜地尋找鋰離子電池充電寶;手機(jī)快沒電了,在咖啡店或餐廳落座,第一個反應(yīng)也是問服務(wù)員要移動充電寶……
您患有“電量焦慮癥”嗎?您要常備鋰離子電池移動電源,防止斷電失聯(lián)嗎?
鋰離子電池的發(fā)明,擴(kuò)展了我們通訊的范圍。事實上,作為太陽能電池板的備用電源,鋰離子電池的應(yīng)用無所不在,小到手機(jī)、筆記本電腦、可穿戴設(shè)備,大到電動汽車甚至是火星探測器。在使用這些觸手可及的鋰離子電池產(chǎn)品時,你是否也曾對鋰離子電池出現(xiàn)好奇,渴求探索這個奇妙的“鋰”的世界?你是否關(guān)心過鋰離子電池安全問題,恐慌過手機(jī)和電腦的鋰離子電池會突然爆炸?
今天,我們就跟隨UL的季刊OntheMark,來解密鋰離子電池背后的故事。這里有鋰離子電池之父醉心科研的故事,科研人員測試鋰離子電池的方法,以及普通消費者如何趨“鋰”避害,選擇更為安全的鋰離子電池產(chǎn)品的秘籍。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
那些鋰離子電池背后的科學(xué)家們
鋰,廣受歡迎的澳大利亞出口化學(xué)元素,原子序數(shù)3,元素周期表中最輕的金屬和世界上最輕的固體元素。它具有最大的電化學(xué)勢,并為其重量供應(yīng)最大的能量密度。換句話說,這是一種非常強(qiáng)大而有效的儲能方式。
了解鋰離子電池的歷史,就不能不提起JohnGoodenough的傳奇故事。他被譽(yù)為“鋰離子電池之父”,全賴他開發(fā)長時間可充電電池,鋰離子電池實現(xiàn)為我們的筆記本電腦和iPhone以及其它設(shè)備供電。
事實上,考慮到他年輕時所經(jīng)歷的一切,Goodenough在科學(xué)界眾所周知本身就是一項成就。年輕時,他是一名患有未確診的閱讀障礙的學(xué)生。為了克服學(xué)習(xí)障礙,他通過模仿來克服學(xué)習(xí)障礙。在一位老師告訴他莎士比亞的十四行詩對他來說可能太難理解之后,Goodenough開始寫自己的十四行詩,來加強(qiáng)對這種詩體的理解。功夫不負(fù)有心人,這位年輕人最終從耶魯大學(xué)取得了理學(xué)學(xué)士學(xué)位,從芝加哥大學(xué)獲得博士學(xué)位。
他也是一名醉心研究的科學(xué)家。在麻省理工的林肯實驗室工作時,他創(chuàng)造了Goodenough-Kanamori規(guī)則,這是全世界工程師開發(fā)更小、更快的計算機(jī)的圣經(jīng)。后來,Goodenough搬到英國,領(lǐng)導(dǎo)牛津大學(xué)的無機(jī)化學(xué)實驗室并繼續(xù)他對電池的研究,這些電池在20世紀(jì)70年代初的石油危機(jī)之后變得越來越重要,化學(xué)家M.StanleyWhittingham開發(fā)的鋰離子電池于1976年被埃克森美孚商業(yè)化,但爆炸率卻很高。
1980年,Goodenough和他的團(tuán)隊使用金屬氧化物來制造更穩(wěn)定的電池,最終開發(fā)出氧化鈷,我們今天所知的鋰離子電池由此誕生。雖然大量公司通過該技術(shù)賺取大量資金,但Goodenough沒有收取任何版稅,也沒有獲得任何經(jīng)濟(jì)利益。
你可能會認(rèn)為,Goodenough會因金錢利益上的不公平對待而怨恨科學(xué),但他絲毫沒有受到影響。事實上,他專注于改進(jìn)他畢生的工作?!拔覀円牟皇菨u進(jìn)式改進(jìn),而是一步改進(jìn),我們的社會仍然完全依賴化石燃料,我們必須盡快找到替代能源?!?/p>
其實,除了“鋰離子電池之父”,鋰離子電池百年發(fā)展歷史中還有很多值得銘記的人和事。例如:
那些尋找電池缺陷的“破壞大王”
鋰離子電池的使用給我們工作生活帶來了極大的便利,但新聞報道中的鋰離子電池?zé)崾Э匾矔屛覀兏械缴窠?jīng)緊張,擔(dān)心自己使用的手機(jī)、電腦或者電動汽車變成不按時炸彈。
好在有致力于檢測并找出鋰離子電池缺陷的“破壞大王”們。
JesseRodriguez是伊利諾斯州諾斯布魯克UL電池測試實驗室的一名工程技術(shù)人員。他以破壞物品為生,尤其是電池。他的日常工作就是將電池摔到地上、碾碎電池、浸入水中以及過度充電的各種方式來破壞電池,將各種電池推向了強(qiáng)度極限,看它們是否符合UL標(biāo)準(zhǔn)。
實驗室是一個小型但高效密閉的房間,各種尺寸的防爆箱、大量的排氣扇和通風(fēng)口,大屏幕上充滿了各色圖表、圖形和不斷變化的數(shù)字集合,這都與實驗室本身的各種測試機(jī)制相關(guān)聯(lián)?!斑@里的設(shè)施非常完備,我們在相當(dāng)小的空間里完成很多工作”,實驗室的高級工程技術(shù)人員MatthewThomas說。
每天,Thomas和其他幾位技術(shù)人員在實驗室內(nèi)進(jìn)行電池檢測,測量工作有條不紊,測量結(jié)果十分精確。技術(shù)人員冷靜操作的狀態(tài)與測試過程中爆炸、過熱、鉆透和壓碎電池吵鬧混亂的場面形成了鮮明比較。Rodriguez說:“這里很平靜,我們都專注于工作,并會采取一切必要的預(yù)防措施。我們并不是忙著破壞東西,所有的活動都是按照電池測試的既定程序?!?/p>
通過這樣一整套精準(zhǔn)而又嚴(yán)格的測試標(biāo)準(zhǔn),這些電池才能夠獲得UL安全標(biāo)志。UL作為電池安全領(lǐng)域的領(lǐng)先者,有關(guān)消費者而言,UL安全標(biāo)志就意味著安心。Thomas說:“在過去,我的祖父母永遠(yuǎn)不會買沒有UL標(biāo)志的東西”。
OnTheMark,帶你探尋更奇妙的“鋰”世界!
看完以上內(nèi)容,相信您已經(jīng)對常用卻陌生的鋰離子電池有了初步的認(rèn)識,也很好奇UL的安全標(biāo)志究竟是什么樣子的?怎么樣像Thomas的祖父母相同更加安全地消費?
這些答案,近期你都可以從一本名為OnTheMark的雜志中找到。此外,你還可以探索到鋰離子電池世界的更多奇妙之處:怎么克服鋰離子電池存在的環(huán)保問題?世界上最大的鋰礦業(yè)公司是哪家?未來鋰離子電池的發(fā)展方向如何?
OnTheMark是美國UL公司最新推出的一份著眼于前沿科技領(lǐng)域的季度刊物,其中的文章均出自UL專家和業(yè)內(nèi)專家之手,從實踐和科學(xué)的角度探討我們生活中的技術(shù)創(chuàng)新和安全問題。它突顯了UL在飛速發(fā)展的世界中展示出的引領(lǐng)科技、支持創(chuàng)新、守護(hù)安全的領(lǐng)導(dǎo)力,帶讀者認(rèn)識不相同的前沿科技。本期關(guān)注的主題也正是與我們生活息息相關(guān)的鋰離子電池,可持續(xù)發(fā)展、智能城市、網(wǎng)絡(luò)安全等都將會是未來關(guān)注的話題。
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