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電池使用的秘密

最近,用戶在購買電池時會考慮很多因素。比如性能和專業(yè)功能,特別是每個人都會查看電池續(xù)航時間。如果您以前有更換電池類型的設(shè)備,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(xiàn)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(shè)備的電池數(shù)量,電池容量的多少,也是一個重要的購買因素??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?讓我們來看看從現(xiàn)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(zhì)組成。當陰極發(fā)生氧化熄電子,陽極發(fā)生電子還原反應(yīng)。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(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(yīng)。它使該電池完全放電,是指化學品的氧化和還原在內(nèi)部電池電力的化學反應(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。充電是將電極恢復到發(fā)生氧化和還原反應(yīng)的初始狀態(tài)的工作。

電池

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(zhì)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(chǎn)生的硫酸反應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)不會自發(fā)發(fā)生。因此,需要通過充電來供應(yīng)電能。在二次電池的鉛酸蓄電池很重,不適合經(jīng)濟的便攜式設(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(xiàn)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(zhì)的二次電池。充電/放電循環(huán)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(jié)合的氫幾乎不分離,因此,在較低溫度,明顯降低輸出性能。

電池

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(zhì)的化學反應(yīng)。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(shè)備上有哪些優(yōu)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(yīng),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(wěn)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(wěn)定。另外,如果功率密度高并且電解液是有機溶劑并且在內(nèi)部電極處發(fā)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(zhì)是凝膠,而不是液體。因為它是凝膠型電解質(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(chǎn)和制造大型電池。它更輕,因為您不必使用堅固的金屬外殼。現(xiàn)在,應(yīng)用程序正在擴展到超輕型筆記本電腦,無人機和智能手機。

電池

下一代電池是什么?

鋰離子電池存在穩(wěn)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(fā)以取代它們。此外,納米機器和物聯(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。鋰硫電池可以實現(xiàn)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(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。它有望成為強大的下一代電池,因為它可以大大降低現(xiàn)有鋰離子電池的液體電解質(zhì)著火和爆炸的風險。

電池的發(fā)展和智能手機的未來

鋰離子電池重量輕,無記憶效應(yīng),目前在生活和生產(chǎn)上是使用最頻繁的,一個電池使用在智能手機。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勢,因此高性能智能手機已經(jīng)能夠使用很長時間。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,以及應(yīng)用范圍,穩(wěn)定性的增強這樣的新電池出現(xiàn)在我們的生活當中。

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