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適用于加熱器具的鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀及展望

2022-01-17 06:44曾顯清韓咚林黃玉川鄧永張?jiān)?/span>謝力劉鍇湯磊劉晟周惲鴻
中國(guó)煙草學(xué)報(bào) 2021年6期
關(guān)鍵詞:電芯負(fù)極器具

曾顯清,韓咚林,黃玉川,鄧永,張?jiān)?,謝力,劉鍇,湯磊,劉晟,周惲鴻

1 四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,成都市錦江區(qū)成龍大道一段56號(hào) 610066;2 四川三聯(lián)新材料有限公司,成都市高新區(qū)益州大道北段280號(hào) 610041;3 卷煙減害降焦四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都市錦江區(qū)成龍大道一段56號(hào) 610066;4 四川省新型煙草制品工程技術(shù)研究中心,成都市錦江區(qū)成龍大道一段56號(hào) 610066;5 四川大學(xué),材料科學(xué)與工程學(xué)院,成都市一環(huán)路南一段24號(hào) 610065

新型煙草制品逐步進(jìn)入消費(fèi)者視野[1-2]。其中,由于抽吸體驗(yàn)與傳統(tǒng)卷煙相似,加熱卷煙成為國(guó)內(nèi)外各煙草企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)[3-6]。據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開(kāi)的972件專(zhuān)利表明,電加熱型煙草制品專(zhuān)利占加熱卷煙專(zhuān)利的75%以上,其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和技術(shù)研究也最為廣泛和成熟[7-9]。

基于電加熱方式的加熱卷煙,主要由煙草材料構(gòu)成的煙支和對(duì)煙支進(jìn)行加熱的煙具(加熱器具)兩部分組成。其中,加熱器具包括一體式和分體式兩種產(chǎn)品類(lèi)型,圖1(a)為一體式加熱器具。圖1(b)所示為分體式電加熱卷煙,其加熱器具包括加熱桿和給加熱桿中電池充電的充電倉(cāng)[10]。電加熱型加熱卷煙主要工作原理是將加熱器具中電池電能轉(zhuǎn)化成熱能,通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式使煙草被加熱,從而產(chǎn)生煙氣[11]。電池作為加熱器具的能量供應(yīng)單元,體積占加熱器具體積的50%左右,它的性能決定加熱器具的續(xù)航時(shí)間、充電速度、預(yù)熱等待時(shí)間及使用壽命等關(guān)鍵參數(shù)。因此,重視電池技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā),對(duì)提升消費(fèi)者體驗(yàn)以及對(duì)我國(guó)新型煙草發(fā)展具有重要的意義。

圖1 電加熱型煙草制品的主要組成[10]Fig. 1 The main components of electrically heated tobacco products

1 加熱器具電池簡(jiǎn)介

目前在售基于電加熱方式的加熱器具,包括菲莫國(guó)際的IQOS系列、英美煙草的GLO系列、日本煙草的Ploom系列、韓國(guó)KT&G的Lil系列,以及國(guó)內(nèi)四川中煙的功夫系列、云南中煙的MC系列和湖北中煙的MOK系列等,其加熱器具內(nèi)部能量供應(yīng)單元,均為可充電型鋰離子電池[12-13]。鋰離子電池的組成主要包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜以及外部封裝材料,組成與工作原理如圖2所示[14]。

圖2 鋰離子電池組成與工作原理[14]Fig. 2 Composition and working principle of lithium-ion battery

以典型的鈷酸鋰(LiCoO2)為正極材料,石墨為負(fù)極材料為例。在充放電過(guò)程,其電極反應(yīng)的表達(dá)式如下:

充電時(shí),電池內(nèi)部正極發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng),將外部電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部。放電時(shí),電池內(nèi)部正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,為外電路提供能量[15-16]。

2 加熱器具電池主流技術(shù)

加熱器具電池屬小型3C消費(fèi)類(lèi)鋰離子電池,體積小,具有大電流放電特點(diǎn)。目前,國(guó)內(nèi)外加熱器具鋰電池供應(yīng)商包括LG化學(xué)、寧德新能源(ATL)、億緯鋰能、豐江電池、鋰威等40多家鋰電池企業(yè),能實(shí)現(xiàn)的主流技術(shù)是正極采用鈷酸鋰材料(LiCoO2),或鎳鈷錳酸鋰三元材料(LiNix Coy Mn1-x-y O2),少量采用磷酸鐵鋰正極材料(LiFePO4),負(fù)極使用石墨負(fù)極材料(Graphite)。其中,鈷酸鋰(LiCoO2)是第一代商業(yè)化正極材料,也是最成熟的鋰離子電池正極材料[17-18],鈷酸鋰正極材料具有優(yōu)異的壓實(shí)密度,在相同體積下,鈷酸鋰電池體系可以提供更多能量。加熱器具如IQOS Multi、IQOS 2.4的充電倉(cāng)、功夫MINIS、功夫2.0、MOK部分產(chǎn)品等均采用鈷酸鋰正極與石墨負(fù)極構(gòu)成的電池體系[19],電池標(biāo)稱(chēng)電壓一般為3.7 V。鎳鈷錳酸鋰三元正極材料(LiNix Coy Mn1-x-yO2),具有成本優(yōu)勢(shì)以及對(duì)環(huán)境相對(duì)友好的特點(diǎn),且在高鎳高電壓下已經(jīng)凸顯出優(yōu)于鈷酸鋰電池的能量密度優(yōu)勢(shì)[20-21]。特別是在加熱器具大電流放電的情況下,電池內(nèi)部發(fā)熱增加,溫度升高明顯,相比于安全性較差的鈷酸鋰正極材料而言,使用三元正極材料可在一定程度上提高電池在極限條件下的安全穩(wěn)定性[22]。Lil Solid 2.0、MOK Mini加熱器具采用三元材料作為電池正極,電池標(biāo)稱(chēng)電壓一般為3.6 V。同時(shí),將二者混合作為鋰離子電池正極材料,使電池具備能量密度高、成本低、循環(huán)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),如湖北中煙發(fā)布的MOK 2.0 BT加熱器具,其電池采用鈷酸鋰與三元材料混合正極體系,提升了加熱器具電池的綜合性能。

此外,對(duì)于分體式加熱器具,由于其加熱桿容量小,使用時(shí)需頻繁充放電,IQOS為其加熱桿配備了以磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料的鋰離子電池[23],標(biāo)稱(chēng)電壓為3.2 V。以磷酸鐵鋰為正極材料的電池優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)使用壽命長(zhǎng)、安全性好、價(jià)格便宜、環(huán)保無(wú)毒,缺點(diǎn)是能量密度低[24-26],在小型鋰離子電池中應(yīng)用并不多,主要以大容量的電動(dòng)大巴、信號(hào)基站儲(chǔ)能和大型UPS應(yīng)用為主[27]。表1展示了市場(chǎng)上具有代表性的加熱器具產(chǎn)品的鋰離子電池技術(shù)與規(guī)格尺寸。

表1 國(guó)內(nèi)外代表性加熱器具產(chǎn)品中鋰離子電池相關(guān)技術(shù)參數(shù)Tab. 1 Technical parameters of lithium-ion battery in representative domestic and foreign heated tobacco products

3 加熱器具電池存在的問(wèn)題及研究方向

盡管上述成熟的鋰離子電池已經(jīng)成功應(yīng)用在加熱器具中,器具電池仍存在諸多亟待解決的問(wèn)題[28],(1)在有限空間體積內(nèi),電池的能量密度低,容量偏低,導(dǎo)致加熱器具續(xù)航能力不足[29]。(2)鋰離子電池電極材料的電導(dǎo)率偏低,內(nèi)部離子電子傳輸速度慢,電池倍率性能差,影響充電速度以及放電功率,進(jìn)而導(dǎo)致加熱器具充電慢,預(yù)熱等待時(shí)間長(zhǎng)[30-31]。(3)大電流充放電情況下,電池內(nèi)部溫升大,且受電極材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、電解液穩(wěn)定性等限制,高溫高電壓下,電極材料結(jié)構(gòu)易坍塌,電解液易分解,導(dǎo)致電池容量衰減快,甚至引發(fā)安全問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題,各鋰電池以及從事加熱器具研發(fā)生產(chǎn)企業(yè),將加熱器具或電子煙鋰離子電池的發(fā)展方向聚焦在高能量密度、高充放電倍率以及高安全性能上,主要從基礎(chǔ)材料開(kāi)發(fā)、電芯設(shè)計(jì)、電路控制等層面來(lái)研發(fā)更高性能的加熱器具電池。

3.1 高能量密度

開(kāi)發(fā)高電壓型的鈷酸鋰正極材料是提高鋰離子電池能量密度的重點(diǎn)研究方向[32-33],有專(zhuān)利[34-35]報(bào)道了一種核殼結(jié)構(gòu)的高電壓型的鈷酸鋰正極材料,內(nèi)核為Mn或Mn/Ni共摻雜的鈷酸鋰顆粒,外殼為原位生成的Li2MnO3或Li2Ni0.5Mn1.5O4包覆層,該材料在高電壓下具有更好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,具有更高的放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性。Wang等[36]公開(kāi)報(bào)道了一種單晶或類(lèi)單晶型高能量密度三元正極材料,該材料摻有Al、Ti、Zr、B、Sr元素中的一種或多種,具有能量密度高,循環(huán)性能和安全性能優(yōu)異的特點(diǎn)。也有專(zhuān)利提出[37],由于硅碳負(fù)極的能量密度遠(yuǎn)高于石墨負(fù)極,采用硅碳材料代替石墨負(fù)極材料,硅碳材料作為鋰離子電池負(fù)極可以提高電池能量密度和容量。Xie等[38]公開(kāi)發(fā)明了一種電子煙鋰離子電池,其正極采用高電壓高壓實(shí)鋰酸鈷,負(fù)極采用硅碳或者硅碳和石墨的復(fù)合材料,優(yōu)化電解液配方,實(shí)現(xiàn)高電壓高能量密度的鋰離子電池。也有專(zhuān)利報(bào)道[29],將太陽(yáng)能電池板固定設(shè)置在電池倉(cāng)內(nèi)壁,太陽(yáng)能電池板通過(guò)光伏充電控制器與電池電連接,對(duì)電池進(jìn)行充電,可有效提高電池的續(xù)航能力。Yang等[39]在電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,采用電子煙煙管作為電芯外殼,減少內(nèi)部連接組件等,可有效增加電芯體積,提高電池容量。

3.2 高充放電倍率

有專(zhuān)利[40]公開(kāi)了一種高倍率鋰離子電池,負(fù)極采用具有多微孔石墨材料,滿足鋰離子快速嵌入和脫離,電解液具有較高的鋰鹽濃度和電導(dǎo)率,提高電池倍率性能以及充電速度。也有專(zhuān)利提出[41],在電池內(nèi)部加入石墨烯薄膜,使得鋰離子在石墨烯和電極表面快速穿梭,提高電池導(dǎo)電速度,縮短充放電所需時(shí)間。Gao等[42]公開(kāi)了一種具有導(dǎo)電性包覆層的鋰離子電池正極材料,包覆層由納米In2O3和Li2B4O7復(fù)合層組成,二者協(xié)同作用使鋰離子電池正極材料同時(shí)兼具良好的離子導(dǎo)電性和電子導(dǎo)電性,提升正極材料的倍率性能。有專(zhuān)利[43]公開(kāi)發(fā)明了一種高導(dǎo)熱導(dǎo)電性正極鈷酸鋰材料,鈷酸鋰殼層摻有鎂元素和鈦元素而部分形成尖晶石結(jié)構(gòu),提高了鈷酸鋰的導(dǎo)電性,實(shí)現(xiàn)電池大倍率放電。有專(zhuān)利在電芯設(shè)計(jì)上[44]提出一種邊沿空箔極片及其倍率型鋰離子電池,以解決現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池的電流通道是鋁和銅集流體而導(dǎo)致電池內(nèi)阻過(guò)高的問(wèn)題,該空箔集流體達(dá)到了正負(fù)極集流效果良好,且使電池內(nèi)阻降低到5 mΩ以下,進(jìn)而滿足20 C~30 C的大倍率大電流放電需求。也有相關(guān)專(zhuān)利[45]采用分階梯多檔位對(duì)電池進(jìn)行多次恒流充電,每次恒流充電對(duì)應(yīng)不同預(yù)設(shè)檔位。當(dāng)每次恒流充電至被充電池達(dá)到恒壓充電電壓時(shí),調(diào)小下一次恒流充電的電流值直至最小預(yù)設(shè)檔位,這種快速充電方法,能延長(zhǎng)恒流充電的時(shí)間,從而提高充電速度,縮短充電時(shí)間。

近期,菲利普莫里斯公司相關(guān)專(zhuān)利報(bào)道[46],采用鋰離子電容器(混合電容器)替代鋰離子電池,混合電容器負(fù)極由石墨和活性炭材料共同組成,器件的功率密度得以有效提升,與相同尺寸的電池相比,電容器能夠快速充電和放電,缺點(diǎn)是儲(chǔ)能容量低于鋰離子電池。韓國(guó)煙草人參公社也公開(kāi)報(bào)道了具備第一電池及第二電池供電的氣溶膠生成裝置[47],第一電池為鋰離子電容器,可實(shí)現(xiàn)大功率放電,適用于預(yù)熱模式階段減小預(yù)熱時(shí)間。第二電池為鋰離子電池,適用于吸煙模式下保持加熱器溫度。

3.3 高安全性能

有相關(guān)專(zhuān)利[48]提出,對(duì)正極材料進(jìn)行表面包覆,TaO2F、Zn4B6O13等包覆材料能有效降低正極材料脫嵌鋰過(guò)程中溫度升高帶來(lái)的熱膨脹,同時(shí)對(duì)電解液的分解和對(duì)正極材料的腐蝕起到緩解作用,包覆提高了正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和電化學(xué)性能。也有專(zhuān)利報(bào)道[49]通過(guò)體相、表面摻雜(Al、Mg摻雜)及表面包覆相結(jié)合同時(shí)優(yōu)化鈷酸鋰材料體相與表面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,從而提升鋰離子電池高電壓下的循環(huán)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性。Yin等[50]公開(kāi)發(fā)明了一種正極采用石墨烯改性鈷酸鋰材料,石墨烯可均勻分散于鈷酸鋰正極材料顆粒之間,鈷酸鋰正極表面的石墨烯對(duì)材料表面的氧原子起到“固定”作用,從而改善材料的循環(huán)性能和安全性。有專(zhuān)利[51]在電芯結(jié)構(gòu)上設(shè)置導(dǎo)熱墊將電池工作產(chǎn)生的熱量快速傳遞給外殼,通過(guò)散熱凸塊和散熱凹槽將熱量散出,提高了電池的使用壽命,通過(guò)在正極蓋板和負(fù)極蓋板上設(shè)置安全閥,可以有效改善大容量電池在過(guò)充、過(guò)放、高溫等情況下爆炸的問(wèn)題,提高電池的安全性能。也有專(zhuān)利[52]在電池的電芯與殼體之間設(shè)置了熱熔件,熱熔件在低溫下能將電芯與殼體絕緣隔離,在高溫下熱熔件熔化后,電芯與殼體接觸形成短路,電池電壓在短時(shí)間內(nèi)急速下降,使電池內(nèi)部的能量得到有效釋放,從而使電池具有更高的熱穩(wěn)定性,在高溫下不容易發(fā)生起火和爆炸。

此外,加熱器具電池充放電過(guò)程的電路控制是影響其安全性能的重要因素,包括充電管理電路和鋰電池保護(hù)電路,對(duì)電池進(jìn)行過(guò)充過(guò)放保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)以及短路等保護(hù)。加熱器具電池的充電過(guò)程控制示意圖,如圖3所示,通常使用5 V/1 A或者5 V/2 A規(guī)格的充電器連接USB接口對(duì)電池進(jìn)行充電,充電管理芯片控制電路充電,當(dāng)電池電壓達(dá)到充電限制電壓后,充電保護(hù)電路自動(dòng)關(guān)斷。上述過(guò)程鋰電池保護(hù)電路開(kāi)啟實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),當(dāng)充電保護(hù)電路失效時(shí),鋰電池保護(hù)電路啟動(dòng)關(guān)斷,防止加熱器具電池過(guò)充電。

圖3 加熱器具電池充電控制示意圖Fig. 3 Schematic diagram of lithium-ion battery charging control for electrically heated tobacco products

在加熱器具使用過(guò)程中,鋰電池處于放電狀態(tài)。一般的控制過(guò)程如圖4所示,當(dāng)加熱器具接收到按鍵信號(hào)或者加熱啟動(dòng)信號(hào),微處理器根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度控制曲線控制MOS管功率輸出,對(duì)發(fā)熱組件進(jìn)行加熱,同時(shí)發(fā)熱組件的電壓電流信號(hào)被采集,反饋至微處理器,進(jìn)一步進(jìn)行功率輸出控制。當(dāng)電池電壓下降至放電截止電壓時(shí),功率輸出MOS管關(guān)斷,電池停止給發(fā)熱組件提供電能。上述過(guò)程鋰電池保護(hù)電路仍然開(kāi)啟實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),當(dāng)微處理器控制MOS管關(guān)斷動(dòng)作失效時(shí),鋰電池保護(hù)電路啟動(dòng)關(guān)斷,防止加熱器具電池過(guò)放電。當(dāng)檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)到電路內(nèi)部發(fā)生短路、過(guò)電流或者高溫時(shí),微處理器和鋰電池保護(hù)電路同樣會(huì)啟動(dòng)關(guān)斷,保障加熱器具安全,防止漏液、起火、爆炸等現(xiàn)象發(fā)生。

圖4 加熱器具電池放電控制示意圖Fig. 4 Schematic diagram of lithium-ion battery discharging control for electrically heated tobacco products

4 加熱器具電池工藝與成本

用于加熱器具的鋰離子電池主要形狀有圓柱形、方形以及橢圓柱形,其封裝材料主要有鋁塑膜和金屬,其中鋁塑膜軟包材料占主流,鋁塑膜軟包電池的優(yōu)點(diǎn)之一是可根據(jù)客戶的需求設(shè)計(jì)不同尺寸,得到定制化電池。加熱器具電池的生產(chǎn)工藝與眾多鋰離子電池的生產(chǎn)工藝流程基本一致,主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段、電芯合成的卷繞/疊片注液階段,以及化成封裝的包裝檢測(cè)階段。目前加熱器具鋰電池的電芯制造主要采用卷繞工藝,如下圖5所示,對(duì)于不同的材料體系,工藝參數(shù)不同但生產(chǎn)工藝流程接近。

圖5 加熱器具電池生產(chǎn)工藝流程圖Fig. 5 The production process flow of lithium-ion battery for electrically heated tobacco products

鋰離子電池制造的前端工藝,直接影響電池的核心性能。如第一道攪拌工序,高質(zhì)量攪拌是后續(xù)涂布、輥壓工藝高質(zhì)量完成的基礎(chǔ)。后續(xù)的分切工藝,如產(chǎn)生毛刺則影響電池性能,甚至在電池使用過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患。在中間段的注液工序中,需嚴(yán)格控制環(huán)境濕度,防止電解液中水含量超標(biāo),進(jìn)而影響電池的電化學(xué)性能和安全性能。后段工藝流程中化成和分容是電池制造工藝中兩個(gè)重要工序,化成是將注液封裝后的電芯充電進(jìn)行活化,分容則是在電池活化后測(cè)試電池容量及其他電性能參數(shù)并進(jìn)行分級(jí),從而保證電池的質(zhì)量。

鋰離子電池的成本主要包括正/負(fù)極、電解液、隔膜等組成電池的核心材料成本,以及制造成本、人工成本等。相同材料體系下,電池容量的增加,其成本會(huì)隨著材料用量的增加而增加。加熱器具電池作為小型消費(fèi)類(lèi)鋰電池,相較于動(dòng)力電池,其制造成本和人工成本相對(duì)更高。對(duì)于軟包電池和金屬外殼電池,由于金屬殼電池易形成規(guī)模效應(yīng),產(chǎn)品合格率及成本易于控制,因此,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格(如18650)的金屬殼電池成本低于軟包電池。然而,加熱器具往往具有形狀、結(jié)構(gòu)各異的特點(diǎn),與其匹配的電池也常常被要求定制為特殊尺寸,此時(shí)軟包電池形狀尺寸多樣化的特點(diǎn)就具備一定優(yōu)勢(shì)。同時(shí),特殊尺寸電池的制造需要相應(yīng)配件和設(shè)備的投入,而軟包電池的投入成本會(huì)明顯低于金屬殼電池,這也是目前加熱器具電池的封裝材料中,鋁塑膜軟包作為主流封裝材料的原因之一。提高電池的能量密度,可有效降低電池成本,同時(shí)鋰電池生產(chǎn)制造工藝的升級(jí)與優(yōu)化,也是保障電池產(chǎn)品品質(zhì),降低產(chǎn)品成本的有效途徑。優(yōu)化電池生產(chǎn)工藝流程,升級(jí)生產(chǎn)設(shè)備性能,提升設(shè)備自動(dòng)化能力,保證電池產(chǎn)品的規(guī)模性和一致性,提高產(chǎn)品良率是目前加熱器具電池生產(chǎn)的發(fā)展方向。

5 總結(jié)與展望

近年來(lái),隨著全球控?zé)熣叩募訌?qiáng)以及人們健康意識(shí)的提高,新型煙草制品已經(jīng)成為煙草行業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),其中電加熱型煙草制品的高速增長(zhǎng)帶動(dòng)了鋰電池需求的增長(zhǎng)。未來(lái),隨著國(guó)內(nèi)加熱卷煙市場(chǎng)的逐步成熟以及加熱煙草制品技術(shù)的發(fā)展,小型消費(fèi)類(lèi)鋰離子電池技術(shù)將迎來(lái)更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

加熱器具電池高功率大電流的充放電特點(diǎn),對(duì)鋰離子正極材料極具挑戰(zhàn),要求具有能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能高等特點(diǎn),且需要更規(guī)范的檢測(cè)要求與標(biāo)準(zhǔn)。目前,適用于加熱器具電池的正極材料通常需要具備顆粒粒徑小、壓實(shí)密度高、導(dǎo)電性能好的特點(diǎn)。同時(shí),需兼顧正極材料、負(fù)極材料與電解液、隔膜的選型與匹配,以獲得高性能鋰離子電池。在安全方面,與動(dòng)力電池相比較,加熱器具電池外電路保護(hù)少,更多的是在高能量密度基礎(chǔ)上,根據(jù)電極材料和電芯設(shè)計(jì)來(lái)保障鋰離子電池的安全性能。

為提高加熱器具續(xù)航能力,大倍率充放電性能以及安全等性能,對(duì)電池技術(shù)的研究仍有以下幾個(gè)方面:(1)提高正極材料充電截止電壓和正負(fù)極材料的放電比容量,能有效提高鋰離子電池能量密度。其中,如何克服高電壓體系下正極材料由于晶體結(jié)構(gòu)變化帶來(lái)的鋰離子電池電芯體積膨脹問(wèn)題是關(guān)鍵。同時(shí),對(duì)電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)、加熱器具內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化,可有效增加電池容量。此外,對(duì)加熱器具內(nèi)部發(fā)熱體等功耗元件進(jìn)行優(yōu)化,可有效降低器具功耗,增加器具的續(xù)航能力。(2)提高電池正負(fù)極材料電導(dǎo)率、電解液離子導(dǎo)電率、隔膜鋰離子透過(guò)率以及對(duì)電芯結(jié)構(gòu)、制備工藝等進(jìn)行優(yōu)化以提高電池倍率性能和充電速度。同時(shí),提高正負(fù)電極材料的導(dǎo)電導(dǎo)熱率、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,保證電池在大倍率放電下的穩(wěn)定性與安全性,可實(shí)現(xiàn)電池的大功率放電。(3)通過(guò)摻雜包覆等改性手段提高正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、開(kāi)發(fā)耐高壓電解液,同時(shí)對(duì)電芯結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可有效提高鋰離子電池的安全性能。

加熱器具電池技術(shù)的應(yīng)用同樣離不開(kāi)電池與控制電路的結(jié)合,合理設(shè)計(jì)電池的輸出電壓與輸出功率,保障加熱器具安全,提升加熱卷煙煙支口感,實(shí)現(xiàn)新型煙草制品的技術(shù)突破和產(chǎn)品升級(jí),讓消費(fèi)者獲得更好的抽吸體驗(yàn)。

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