iPhone 15电池容量更大充电更快用了什么电池技术?
近日有爆料者稱新款iPhone將采用疊片電池技術,讓手機電池向更大容量、更快充電速度和更長使用壽命方向發展,同時實現降低手機電池過熱發燙問題,這些都是真的嗎?下面格瑞普電池就帶大家來具體了解下什麽是疊片電池,及iPhone15爲什麽采用疊片電池,疊片電池與現有卷繞電池有什麽差異?


一、什麽是疊片電池?
疊片電池又稱堆疊電池,疊片電池指的是應用疊片工藝的生産的锂電池,疊片電池一般分爲方形鋁殼和鋁塑膜軟包兩種種形態,疊片電池與傳統電動汽車用的锂離子電池的工作原理一致,內部由正極、負極、隔膜、電解液構成,利用锂離子的移動産生電。


疊片電池的結構通常由多個正負極片單元組成,它們可以在同一方向或反向疊片,以便電流可以依次流經各個極片單元。在疊片過程中,極片單元之間需要使用隔膜進行絕緣和連接,以確保它們可以協調工作,並穩定地提供電能。
二、什麽是卷繞電池?


卷繞電池是由一片長正極片、一片長負極片和隔膜疊在一起,以卷繞方式組合成形的儲能單體,稱爲卷繞電池。單個卷繞電池也稱爲電芯,電池業內人士稱爲卷芯。
三、疊片電池與卷繞電池有什麽不同?


1、電池內阻不同
疊片式工艺生产的電芯具有较低内阻,而卷绕式内阻较高。因为卷绕式的電芯通常是单一极耳,而疊片式的電芯可以看成是多极耳式的,大大降低了其内阻。内阻不同造成成品电池在充放电循环中产热量的不同以及电池容量衰减快慢不同,很明显疊片式的电池电池容量衰减更慢。
2、電池壽命不同
隨著充放電循環的持續進行,電池內部會産生熱量繼而影響電池的溫度。對于疊片式電池來說,其內部的溫度分布較爲均勻,而卷繞式電池由于極片與隔膜之間只有單方向的熱傳遞方式,就導致溫度梯度分布現象比較嚴重,出現內部高溫、外部低溫的現象。溫度分布不均勻導致電池在充放電過程中,高溫位置活物質率先失活,不能進行脫嵌锂離子的功能,進而影響到其它位置的快速衰減,影響電池的性能。
3、電芯内部所受应力不同
两种制作方式导致電芯具有不同的力学特征。疊片式制電芯极片隔膜之间受力面积一致,无明显应力集中点,电池在使用过程中也不会出现某个部位急剧破坏。卷绕式電芯的边缘处是应力集中所在,根据笔者以往的电池拆解分析经验来看,极片弯折处更易出现微短路、电击穿以及析锂的现象。应力集中点是电池失活的首要位置,这也导致卷绕式电池的循环寿命降低。
4、電池倍率性能不同
疊片式工藝相當于多極片並聯起來,更容易在短時間內完成大電流的放電,有利于電池的倍率性能。而卷繞式工藝則正好相反,單一極耳導致倍率性能略差。
5、電池容量密度不同
疊片式电池容量密度更高,这是因为其内部空间利用的较为充分。反观卷绕式電池,電芯两边为圆形且卷绕最后两层隔膜占据了一定厚度,故容量密度较低。
6、安全性不同
兩者的安全性也有區別,主要還是從其內阻、應力、溫度分布等方面來進行分析,溫度不均勻、內阻高的卷繞式電池安全性更低。
8、極片制作複雜程度不同
卷绕式工艺更简单已操作,容易实现产业自动化。疊片工艺虽然非常繁琐,但随着生产设备和技术工艺的不断改进,也被很多企业采用,目前市场上电池企业電芯生产主要采用的是卷绕工艺和疊片工艺。
9、電芯制作复杂程度不同
卷绕式電芯操作比较简便,无论是半自动或全自动都可以快速完成。疊片式工艺复杂程度较高,人工操作费时费力,但随着自动化技术的不断发展,疊片式電芯也已经实现完全自动化生产。
除此以外,在電芯的质量控制方面,卷绕式更容易控制,而疊片式虽然工艺步骤繁琐,现在也能达到很好的一致性。
四、iPhone15爲什麽采用疊片電池,疊片電池與現有卷繞電池有什麽差異?
根据 Android 知名爆料者@RGcloudS透露,从产业消息得知,疊片电池技术将优先用在苹果iPhone 15系列手机,能够提高电池密度和延长电池寿命,随后三星才会替2024年款Galaxy S24+和Galaxy S24 Ultra搭载疊片式电池技术。
疊片式电池主要是采用层压制造技术,其中电池元件和隔板被折叠为锯齿状层次,中央采用隔膜,而传统电池内部是采用捲筒式设计,容易导致边缘有缝隙。
在疊片式电池封装单元空间浪费较少,能让材料放入更多、容量更高,包含更多活性物质,能够增加总电池容量,让疊片式电池比传统捲绕式电池有更高的密度。


左图传统卷绕电池、右图为格瑞普生产的疊片式电池
使用疊片电池在热量也能获得有效改善,分层结构能够让电池能做为多极电池运作,电池本身电阻更小,充电和放电产生热量会更少,同时能够让热量能够均匀分布到整个電池,而非像是捲筒电池集中在一个区域面上,达到延长电池寿命。
目前电动汽车电池领域也都在使用疊片式电池技术,能够提供高功率输出和快速充电,以及更高能量密度電池,这项技术对于智能型手机相对算是较新。
如iPhone 15能用上新一代疊片电池技术,这意味iPhone在充电速度更快、续航更长,电池发烫和散热更快。
另外消息来源也称,已经有看见40W有线和20W无线 MagSafe 新协议和电源芯片通过测试,不确定会用在iPhone 15或iPhone 16系列上,代表后续iPhone有线快速充电将会提高至40W 。
五、哪个电池生产厂家可以生产疊片电池?
疊片电池生产厂家有格瑞普,格瑞普作为国内较早接触软包疊片锂電池厂家,早在2007年便已成立锂电事业部,专于制造和研发疊片软包锂聚合物电池。发展至今,已经成为了国内外知名的疊片锂聚合物电池厂家,格瑞普生产的软包疊片电池具有以下优势。


1、內阻低
内阻在一定程度上是会影响電芯倍率性能和放电平台。所以说内阻越低对电池来说越好。而疊片电池相对卷绕电池来说内阻很低,相当于是多个小极片并联来降低内阻。
2、高倍率放電
高倍率電池,也可以称之为大电流放电电池。对于常规电池来说并不需要,但是对于动力电池来说,高倍率放電就是必要的一环。卷绕电池的单一极耳难以大电流充分完成放电。而疊片电池由于是多极片并联,所以就更容易在短时间内完成大电流放电。
3、放電平台
由于疊片电池的内阻较低,所以极化也较小,因而放电平台会高于卷绕电池而更接近材料的自身放电平台。对于很多放电截止电压较高的用电设备来说,放电平台较高的疊片电池无疑是优先选择。
4、容量密度
疊片电池由于采用了疊片工艺,电池内部空间利用充分,因而与卷绕工艺相比,体积比容量更高,这也使得容量密度相对较高。
5、厚度
電芯内部结构一致,电池各个部位厚度也一致,因此疊片工艺厚度便于控制。也由于电池内部结构统一反应速率相对一致,所以厚度即使大也不容易变形。
6、電池形狀
疊片电池由于尺寸灵活的关系,可以根据电池仓空间尺寸来实际制造每个极片的尺寸,从而电池可以做成任意形状。
8、適用領域
由于疊片工艺倍率性能更佳、外观形状的选择更为多样,固适用的范围也要广于卷绕电池。可以更多的适用于高倍率电池、異形電池、動力電池。
以上就是什么是疊片電池,及iPhone15为什么采用疊片電池,疊片电池与现有卷绕电池有什么差异的介绍,相信通过以上介绍大家都知道了疊片电池是一种能有效提高电池能量密度的新型电池技术。它将多个电池单体疊片,增大电极面积和电容量,从而实现更高的电流输出,而格瑞普作为海内外知名的疊片锂電池厂家,其生产的疊片锂電池被广泛应用于无人机、RC模型、农业植保、跑车、汽配、医疗、户外、海事、特种、工业、可穿戴设备、AR/VR和消费类电子等领域,相信随着科技发展的越来越快,疊片电池的技术将会越来越成熟,疊片电池在未来将会在更多的领域得到广泛的应用,为人们的生活带来更多便利和创新,让我们期待此项技术能为我们的能源消耗提供更高效、更可靠、更可持续的解决方案。
上一篇: 锂電池回收市场有前景吗?