讓我們來看看電池使用的秘密

TIME: 2018-10-29 新聞資訊

最近，用戶在購買智能手機時會考慮很多因素。性能，屏幕尺寸和專業功能。特別是每個人都會查看電池續航時間。如果您以前有更換電池類型的手機，則可以攜帶充電的備用電池。當電池耗盡時，不得不更換電池。但現在，大部分都是一體機，所以如果你沒有電池，你必須將它連接到充電器或使用二次電池。因此，該設備的電池數量，電池容量的多少，也是一個重要的購買因素。智能手機中使用的電池是鋰離子電池。可充電電池可以是鎳鎘，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？讓我們來看看從現在開始可充電電池的類型，原理和歷史。讓我們來看看目前智能手機電池的歷史趨勢。

電池原理

電池基本上由陽極，陰極和電解質組成。當陰極發生氧化熄電子，陽極發生電子還原反應。因此，一個大的金屬陽極，所述離子化傾向，正電極是使用離子化傾向較小的金屬。電池將化學反應能轉化為電能。在陰極的電子向上氧化反應是由通過外部電路中流動。這些電子流入電池的陽極并使之進行還原反應。它使該電池完全放電，是指化學品的氧化和還原在內部電池電力的化學反應。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。充電是將電極恢復到發生氧化和還原反應的初始狀態的工作。

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例是用于汽車的鉛酸電池。鉛酸電池由兩個電極組成，與其他電池一樣。引線電極是陰極，引線過氧化物電極是陽極，電解質是硫酸溶液。電池引線電極是負離子，并滿足在硫酸電解液和地點硫酸鉛用于拍攝電子。過氧化物引線電極鉛離子是接受電子與產生的硫酸反應的硫酸鉛和水。當你使用它時，兩個電極變成硫酸鉛。當鉛酸電池充電時，使用過程反向進行。在陽極中，鉛在釋放電子的同時轉化為過氧化鉛。在陰極中，電子被吸收，硫酸鉛被還原成鉛。該反應不會自發發生。因此，需要通過充電來供應電能。

在二次電池的鉛酸蓄電池很重，不適合經濟的便攜式設備。因此業內人士的眼球轉移到其他電池。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極，使用鎘作為陰極。電解液通常通過向20至25％氫氧化鉀水溶液中加入少量氫氧化鋰來制備。建議在完全放電后進行充電，因為存在記憶現象。否則，如果在使用后反復少量充電，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極，氫存儲合金（金屬氫化物）作為陰極和堿水溶液作為電解質的二次電池。充電/放電循環壽命長，因此可以充電和放電超過500次。然而，當溫度低時，與金屬結合的氫幾乎不分離，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，碳或石墨作為負極，使用有機溶劑作為電解液。鋰離子電池的充電和放電不會引起電極或電解質的化學反應。鋰離子本身存在陽極和陰極之間。

鋰離子電池在智能手機等移動設備上有哪些優勢？

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，電動勢高達3.6V。僅此電池足以為智能手機供電。第三，沒有記憶效應，易于管理。即使電池完全充電而沒有完全放電，也可以給電池充電。第四，由于自放電導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。壽命短至2至3年，對溫度敏感。溫度越高，老化越快。穩定性低于其他電池。過充的話，電容量大大降低，過充電時變得非常不穩定。另外，如果功率密度高并且電解液是有機溶劑并且在內部電極處發生短路，則存在爆炸的風險。

鋰聚合物電池在陽極上使用鋰化合物，在陰極上使用碳或石墨作為鋰離子電池。電解質是凝膠，而不是液體。因為它是凝膠型電解質，所以可以制造各種尺寸和形狀的容器。在液體電解質的情況下，存在爆炸的風險，但是在半固體凝膠的情況下，沒有爆炸的危險并且僅有輕微的膨脹。

與鋰離子電池相比，制造過程相對容易，使得可以批量生產和制造大型電池。它更輕，因為您不必使用堅固的金屬外殼?，F在，應用程序正在擴展到超輕型筆記本電腦，無人機和智能手機。
什么是下一代電池？

鋰離子電池存在穩定性問題，因此許多公司和實驗室正在推動二次電池的開發以取代它們。此外，納米機器和物聯網設備等超小型電子設備的出現也推動了下一代二次電池的發展。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電池。鋰硫電池可以實現比鋰離子電池更高的能量密度，并且使用低成本硫來降低電池制造成本。鋰空氣電池使用氧氣作為陽極，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，每小時的能源生產成本約低5倍。