讓我們來(lái)看看電池使用的秘密

最近，用戶在購(gòu)買智能手機(jī)時(shí)會(huì)考慮很多因素。性能，屏幕尺寸和專業(yè)功能。特別是每個(gè)人都會(huì)查看電池續(xù)航時(shí)間。如果您以前有更換電池類型的手機(jī)，則可以攜帶充電的備用電池。當(dāng)電池耗盡時(shí)，不得不更換電池。但現(xiàn)在，大部分都是一體機(jī)，所以如果你沒(méi)有電池，你必須將它連接到充電器或使用二次電池。因此，該設(shè)備的電池?cái)?shù)量，電池容量的多少，也是一個(gè)重要的購(gòu)買因素。智能手機(jī)中使用的電池是鋰離子電池?？沙潆婋姵乜梢允擎囨k，鎳氫，鋰離子，鋰聚合物等。你想知道為什么鋰離子電池用于智能手機(jī)？讓我們來(lái)看看從現(xiàn)在開(kāi)始可充電電池的類型，原理和歷史。讓我們來(lái)看看目前智能手機(jī)電池的歷史趨勢(shì)。

電池原理

電池基本上由陽(yáng)極，陰極和電解質(zhì)組成。當(dāng)陰極發(fā)生氧化熄電子，陽(yáng)極發(fā)生電子還原反應(yīng)。因此，一個(gè)大的金屬陽(yáng)極，所述離子化傾向，正電極是使用離子化傾向較小的金屬。電池將化學(xué)反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為電能。在陰極的電子向上氧化反應(yīng)是由通過(guò)外部電路中流動(dòng)。這些電子流入電池的陽(yáng)極并使之進(jìn)行還原反應(yīng)。它使該電池完全放電，是指化學(xué)品的氧化和還原在內(nèi)部電池電力的化學(xué)反應(yīng)。電池有一次電池和二次電池。原電池是一次性電池，不能充電，只能使用一次。可充電電池是可在使用后充電。充電是將電極恢復(fù)到發(fā)生氧化和還原反應(yīng)的初始狀態(tài)的工作。

可充電電池 – 鉛酸電池，鎳鎘電池，鎳氫電池

二次電池的代表性實(shí)例是用于汽車的鉛酸電池。鉛酸電池由兩個(gè)電極組成，與其他電池一樣。引線電極是陰極，引線過(guò)氧化物電極是陽(yáng)極，電解質(zhì)是硫酸溶液。電池引線電極是負(fù)離子，并滿足在硫酸電解液和地點(diǎn)硫酸鉛用于拍攝電子。過(guò)氧化物引線電極鉛離子是接受電子與產(chǎn)生的硫酸反應(yīng)的硫酸鉛和水。當(dāng)你使用它時(shí)，兩個(gè)電極變成硫酸鉛。當(dāng)鉛酸電池充電時(shí)，使用過(guò)程反向進(jìn)行。在陽(yáng)極中，鉛在釋放電子的同時(shí)轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化鉛。在陰極中，電子被吸收，硫酸鉛被還原成鉛。該反應(yīng)不會(huì)自發(fā)發(fā)生。因此，需要通過(guò)充電來(lái)供應(yīng)電能。

在二次電池的鉛酸蓄電池很重，不適合經(jīng)濟(jì)的便攜式設(shè)備。因此業(yè)內(nèi)人士的眼球轉(zhuǎn)移到其他電池。除了鉛酸鎳和各種二次電池的電池，例如鋰聚合物電池（Li-聚合物），鎳鎘電池（NiCd），鎳氫電池（NiMH），鋰離子電池（Li-ion），和鋰電池。

鎳鎘電池使用氧化鎳作為陽(yáng)極，使用鎘作為陰極。電解液通常通過(guò)向20至25％氫氧化鉀水溶液中加入少量氫氧化鋰來(lái)制備。建議在完全放電后進(jìn)行充電，因?yàn)榇嬖谟洃洭F(xiàn)象。否則，如果在使用后反復(fù)少量充電，則在電極板上形成大晶體，并且電池的性能逐漸下降。

鎳氫電池是使用鎳作為陽(yáng)極，氫存儲(chǔ)合金（金屬氫化物）作為陰極和堿水溶液作為電解質(zhì)的二次電池。充電/放電循環(huán)壽命長(zhǎng)，因此可以充電和放電超過(guò)500次。然而，當(dāng)溫度低時(shí)，與金屬結(jié)合的氫幾乎不分離，因此，在較低溫度，明顯降低輸出性能。

智能手機(jī)電池 – 鋰離子，鋰聚合物電池

鋰離子電池是使用鋰化合物作為正極，碳或石墨作為負(fù)極，使用有機(jī)溶劑作為電解液。鋰離子電池的充電和放電不會(huì)引起電極或電解質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)。鋰離子本身存在陽(yáng)極和陰極之間。

鋰離子電池在智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備上有哪些優(yōu)勢(shì)？

第一，它重量輕，能量密度非常高。鋰離子電池的能量密度約為160 Wh / kg，約為鎳鎘電池的兩倍。

第二，電動(dòng)勢(shì)高達(dá)3.6V。僅此電池足以為智能手機(jī)供電。第三，沒(méi)有記憶效應(yīng)，易于管理。即使電池完全充電而沒(méi)有完全放電，也可以給電池充電。第四，由于自放電導(dǎo)致的功率損耗非常小。鋰離子電池的自放電率約為每月5％，約為鎳基電池的1/4。

但也有缺點(diǎn)。壽命短至2至3年，對(duì)溫度敏感。溫度越高，老化越快。穩(wěn)定性低于其他電池。過(guò)充的話，電容量大大降低，過(guò)充電時(shí)變得非常不穩(wěn)定。另外，如果功率密度高并且電解液是有機(jī)溶劑并且在內(nèi)部電極處發(fā)生短路，則存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

鋰聚合物電池在陽(yáng)極上使用鋰化合物，在陰極上使用碳或石墨作為鋰離子電池。電解質(zhì)是凝膠，而不是液體。因?yàn)樗悄z型電解質(zhì)，所以可以制造各種尺寸和形狀的容器。在液體電解質(zhì)的情況下，存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，但是在半固體凝膠的情況下，沒(méi)有爆炸的危險(xiǎn)并且僅有輕微的膨脹。

與鋰離子電池相比，制造過(guò)程相對(duì)容易，使得可以批量生產(chǎn)和制造大型電池。它更輕，因?yàn)槟槐厥褂脠?jiān)固的金屬外殼。現(xiàn)在，應(yīng)用程序正在擴(kuò)展到超輕型筆記本電腦，無(wú)人機(jī)和智能手機(jī)。
什么是下一代電池？

鋰離子電池存在穩(wěn)定性問(wèn)題，因此許多公司和實(shí)驗(yàn)室正在推動(dòng)二次電池的開(kāi)發(fā)以取代它們。此外，納米機(jī)器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等超小型電子設(shè)備的出現(xiàn)也推動(dòng)了下一代二次電池的發(fā)展。目前，下一代二次電池包括鋰硫電池，鋰空氣電池，鈉離子電池和所有固態(tài)電池。鋰硫電池可以實(shí)現(xiàn)比鋰離子電池更高的能量密度，并且使用低成本硫來(lái)降低電池制造成本。鋰空氣電池使用氧氣作為陽(yáng)極，使用鋰作為陰極。從理論上講，能量輸出（kwh）是鋰離子電池的兩倍，每小時(shí)的能源生產(chǎn)成本約低5倍。

鈉離子電池使用鈉作為陰極而不是鋰。使用較便宜的鈉并且比鋰便宜是有利的。它有望成為強(qiáng)大的下一代電池，因?yàn)樗梢源蟠蠼档同F(xiàn)有鋰離子電池的液體電解質(zhì)著火和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

電池的發(fā)展和智能手機(jī)的未來(lái)

鋰離子電池重量輕，無(wú)記憶效應(yīng)，目前在生活和生產(chǎn)上是使用最頻繁的，一個(gè)電池使用在智能手機(jī)。然而，由于其壽命短，溫度敏感性和與其他電池相比穩(wěn)定性低，因此它并不總是很好的電池。

由于鋰離子電池比以前的電池具有更高的能量密度和更高的電動(dòng)勢(shì)，因此高性能智能手機(jī)已經(jīng)能夠使用很長(zhǎng)時(shí)間。鋰聚合物電池的重量不到1千克。現(xiàn)在，我期待看到尺寸小，重量輕，故障率低，溫度適應(yīng)性增強(qiáng)，以及應(yīng)用范圍，穩(wěn)定性的增強(qiáng)這樣的新電池出現(xiàn)在我們的生活當(dāng)中。