500亿手机电池市场的隐忧! - 吴名- 职业日志- 价值中国网:网络就是 ...

手机电池质量问题为何频频发生,手机电池产业将何去何从?  

  诺基亚BL-5C手机电池的大规模召回,以及此起彼伏的手机爆炸事件,使小小的手机电池从幕后走向了台前,成为公众xx的热点。手机电池质量问题为何频频发生,手机电池产业将何去何从?

  500亿元的大市场

  前不久,记者一位做贸易的朋友新购置了一部N95,这是目前市面上{zg}端的诺基亚手机,为了给手机提供足够的能量支持,满足其连续上网、摄影、摄像、手机视频、电子小说、语音通话等需求,记者的朋友一口气为其配置了三个手机电池。

  其实这并非是某个人的“疯狂”特例。目前,手机终端的功能已经日趋丰富,拍照、摄像、手机视频、电子小说等已经成为手机的基本配置,并且只需要1500左右的价格。即使是地下工厂生产的黑手机,也照样是各种功能一应俱全,价格更低至五六百元左右。上至商务阶层、白领阶层,下至学生一族、民工兄弟,他们手中的手机功能上的差距已经在逐步缩小。

  手机功能的丰富必然将加大电池的消耗量,一个手机配置两个电池已经是一种普遍现象了。因此,一个巨大的手机电池市场业已形成。

  信息产业部的{zx1}数据显示,目前我国的手机用户已经超过5亿,以每部手机平均配置两个电池来算,市场需要至少10亿块电池,这将是一个500亿元左右的大市场。此外,一旦3G上马,市场对手机电池的消耗数量将会达到一个更大的规模。

  庞大的市场、良好的未来预期,使手机电池概念受到了资本市场的认可,德赛集团、飞毛腿集团纷纷在香港上市成功。手机电池市场在高速发展中呈现出一幅繁荣的景象。

  陷入信任危机的“能量盒”

  但在市场高速发展过程中频频发生的质量问题,却使手机电池陷入了前所未有的信任危机之中。

  甘肃手机爆炸事件,虽然事后被确定为意外事故,但业界依然普遍认为,非原配电池乃罪魁祸首。一时间,非原配手机电池遭遇到了前所未有的信任危机,诸多手机厂商和媒体都表示,要使用原配电池才能{zd0}程度的保障安全。

  但近日诺基亚手机电池召回事件又使公众产生了一丝迷茫和恐慌,原配电池原来也未必能够给安全打上“包票”。 诺基亚堪称全球对电池供应商最为严格和苛刻的厂商,相当数量的原装电池大都仍采用三洋、索尼的供货,但即便如此,还是出现了大规模的电池品质问题。

  非原配电池缺乏安全保障,高价的原配电池也有过热的危险,那究竟有没有{jd1}安全的电池?为什么一块不起眼的电池会如此频繁的发生问题,什么样的手机电池才能保障安全?

  虽然,xx手机品牌的原配电池并非xx,即使存在质量问题,也不至产生严重的恶果,对手机安全威胁{zd0}的还是大量的假电池。由于原装电池价格昂贵,这为假冒电池提供了巨大的市场空间。假冒电池生产制造没有按标准来做,也没有任何质检安检措施,很容易出现安全问题,常见问题是充电时容易产生过热现象,从而引发自燃,甚至发生爆炸事件。

  其次,锂电池制造技术的不完善,也是导致手机电池产业陷入信任危机的重要因素。日本东京理工大学的教授Wakihara就指出,大部分笔记本和手机所使用的锂离子电池的底层技术都存在潜在危险。

  国产品牌的契机

  由于信任危机而促使公众对手机电池品牌意识的抬头,将是国产手机电池品牌突围的{zj0}契机。

  原配电池动辄几百元的价格,令很多手机用户只能望价兴叹,而国产品牌电池的价格介于原配电池和假冒电池中间,同时,品质也能得到较好的保证。因此,可以预见,在用户安全意识不断提升的趋势下,国产品牌电池将会受到市场的青睐。

  而国产电池要把握这场契机,首先要做的就是整顿市场,将那些伪劣电池赶出市场。

  要整顿市场,首先就要树立自身的品牌。毕竟手机电池是面向亿万公众进行零售,同时又仅仅是手机附属的一个配件。如果没有大规模的宣传,树立起较强的品牌认知度,那就很难影响公众的消费选择。目前,在国内已经有一批实力较强的手机电池厂商,如飞毛腿、比亚迪、德赛、联想、TCL等,但他们在公众中的品牌认知度还不够深入人心。

  另外,在当前伪劣电池泛滥的市场环境下,如何打造好渠道,让消费者购买到货真价实的xx,将是打开局面的关键。在这方面,飞毛腿电池走到了业界的前沿,据了解,2007年,飞毛腿集团将开发300家专卖店,渠道铺遍全国各地。品牌专卖店的广泛铺设,为手机用户购买xx电池,提供了一个可靠的渠道;同时,对手机电池品牌的树立也起到非常大的作用。在公众品牌意识日益提升的趋势下,如果国产手机电池的品牌专卖店能够在全国遍地开花,那么假冒伪劣电池也将会逐渐失去生存的空间。

    但是作为公众品牌,飞毛腿集团并未能够真正带好头,虚标电池依然飘红更者是飞毛腿旗下品牌。纵观整个市场,现如今电池成了市场利润可观的一个海水池,大家都来抢占分羹。飞毛腿、弘毅等品牌现在都是以营利为主要基本,未能真正的将市场做好。那市场上面到底有没有一个真正为电池事业做贡献的一个品牌呢?我考察了中国大部分市场,得到的结论是:有,只是现如今量不大,没被市场所xx接受。经过反复调查考证:深圳市迪瑞龙科技有限公司是一家专业从事手机、数码、通讯产品周边设备的集研发、生产销售为一体的大型科技公司;公司坐落于电子产品的制造、分销最集中的地区--深圳,这家公司专门从事的是xx的数码配件,我购买了几块市面上的电池,包装独特、新颖,给我的是一种时尚xx的感觉,尤其是上面小标基本上能够将他们的卖点突出来。打开来将标撕开然后经过检测,确认其确实是使宏德、比克等电芯,并且根据检测分析,的确是A1级电芯。
        现在市场上面经常听到“虚标电池”等词汇,到底什么是虚标,怎么衡量呢?那我在这给大家介绍下:
如何计算电池材料的理论容量值:
C=26.8nm/M,n是电子数,m是活性物质质量,M是活性物质的分子量

电池的化成,有的采用常温化成,有的采用高温化成,这两种化成的优缺点:
主要区别应该是SEI膜的厚度和致密程度吧,高温化成形成的SEI较厚但不致密,消耗的锂比较多,常温或低温形成的较薄切致密。

电池配方:
负极配方:CMS:CMC:SBR:Super-P=94.5:2.25:2.25:1
电解液:1M-LiPF6 EC/DMC/EMC
负极设计比容量:300mAh/g
正极设计比容量:140mAh/g
充放电制度:1)恒流充电(1C,4.2V)
            2)恒压充电(4.2V,20mA)
            3)静置(10min)
            4)恒流放电(1C,3.0V)
            5)静置(10min)
            6)循环(350周)


聚合物在溶剂中的溶解要遵循三原则(极性相似原则,溶剂化原则,内聚能密度相近原则),此三原则结合聚合物和溶剂的“溶度参数”值,是选择聚合物良溶剂的依据。PVDF/NMP原本是很好的聚合物/溶剂搭配,但NMP是高极性溶剂,与水的亲和力很好,所以极易吸潮,随着NMP中水份含量的增加,形成的NMP/水混合溶剂的“溶度参数”、极性、溶剂化能力等都发生漂移,而PVDF的相应值并无变化,PVDF/NMP粘合剂溶液体系随含水量的增加,渐渐变得不稳定,含水量达一定值时,PVDF可以从溶液中析出,在这一过程中溶液的性质,包括粘度、粘结性能等都会产生变化。向PVDF/NMP溶液中滴加水,局部形成不良溶剂环境,必会有PVDF析出。

不同的配料工艺以和相应的配方相结合,提供了一个普通配方:
LiCoO2:92%      导电石墨:2.5%      导电剂:2.5%         PVDF:3.0%

正极活性材料80%,乙炔黑10%,PVDF10%。
企业配方:
钴酸锂94%          导电剂1%    导电剂2 %    PVDF  3%


负极表面的SEI膜大致可以认为是电解液的有机溶剂被还原分解所得到的不溶性产物附着在电极表面的结果,不同的负极材料会有一定的差别,但大致认为是有:碳酸锂,烷基酯锂,氢氧化锂等组成,当然也有盐的分解产物,另外还有一些聚合物等。一般认为对于金属锂,负极在首次嵌锂时形成SEI膜,形成电压为1.5V开始(相对于金属锂),在0.8V附近大量形成,到0.2V左右基本完成。另外研究表明,首次嵌锂时为SEI膜形成的主要步骤,后序5周内都有SEI膜的形成过程,但量很少。此外SEI膜并非一成不变,在充放电过程中会有少许的变化,主要是部分有机物会发生可逆的变化。此外不同的电流密度,不同的电极表面所形成的SEI膜的组成少有差别。
正极表面的SEI膜少,以前xx很少,目前好像xx度在上升。有一种观点认为是电解液的氧化产物沉积的结果,另一种观点是由于负极表面的SEI膜部分溶解后在正极表面沉积的结果。相对来说,电解液在正极表面氧化沉积的证据不多,当然也不排除是由于量少而目前的仪器精度无法达到的情况
为什么负极要用铜箔而正极要用铝箔
1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。
2、铜表面氧化层属于半导体,电子导通,氧化层太厚,阻抗较大;而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体,氧化层不能导电,但由于其很薄,通过隧道效应实现电子电导,若氧化层较厚,铝箔导电性级差,甚至绝缘。一般集流体在使用前{zh0}要经过表面清洗,一方面洗去油污,同时可除去厚氧化层。
3、正极电位高,铝薄氧化层非常致密,可防止集流体氧化。而铜箔氧化层较疏松些,为防止其氧化,电位比较低较好,同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金,但是若铜表面大量氧化,在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。
4、集流体要求成分纯。AL的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀,更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金。


极片重量为 活性物质重量 加 基片(铝或者铜)重量, 正极按理论设计极片重量减去基片(铝密度2.7,铜8.9) 后的重量,得到活性物质重量,活性物质重量乘以140mAh/g(钴酸锂的),得到设计的多少mAh容量,负极容量按正极的1.05-1.1倍计算,方法一样,负极按300-330mAh/g计算


公式:
锂离子电池理论容量=(厚度-2*壁厚)*(宽度-2*壁厚)*(长度-2*壁厚)/正负极加隔离膜厚度的估算值参数/100*正极设计的涂布密度参数*容量比
其中:
0.0244 是正极设计的涂布密度,其实都差不多的
0.45是正负极加隔离膜厚度的估算值参数
140容量比。
但是按上计算,063048的理论容量则只有555毫安时(厚按6.3计算),这个容量只能作废品处理了。
(6.3-0.35*2)*(30-0.35*2)*(48-0.35*2)/0.45/100*0.0244*140=555


一般来说,xx石墨包覆的负极,不可逆容量要大一点。mcmb要好一点,这是实验的结果。还有一个,SEI膜的成膜电位是1.2~0.8V(vs Li/Li+),嵌锂电位是0.25~0v,这个电位中嵌入的锂才是可逆的。如果能让SEI膜在更高的电位下形成,它能阻止溶剂的进一步还原,减少不可逆容量,也就是在首次充电曲线中不可逆容量的极化比较大,容易下降到嵌锂平台,这样形成的可逆容量要高。SEI膜对电池的循环性能有至关重要的作用,没有良好的SEI膜,每次循环都有较大不可逆容量损失,这样的电池通常可以从电解液吸水,或电池内部存在结晶水时可以看出来。

简单概括一下:电池容量是与电池尺寸成正比的,并不是一个标贴而已!


     好了,对市场的报告先暂时写到这里,欢迎大家一起评论!   

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