让我们来看看电池使用的秘密

TIME: 2018-10-29 新闻资讯

最近，用户在购买智能手机时会考虑很多因素。性能，屏幕尺寸和专业功能。特别是每个人都会查看电池续航时间。如果您以前有更换电池类型的手机，则可以携带充电的备用电池。当电池耗尽时，不得不更换电池。但现在，大部分都是一体机，所以如果你没有电池，你必须将它连接到充电器或使用二次电池。因此，该设备的电池数量，电池容量的多少，也是一个重要的购买因素。智能手机中使用的电池是锂离子电池。可充电电池可以是镍镉，镍氢，锂离子，锂聚合物等。你想知道为什么锂离子电池用于智能手机？让我们来看看从现在开始可充电电池的类型，原理和历史。让我们来看看目前智能手机电池的历史趋势。

电池原理

电池基本上由阳极，阴极和电解质组成。当阴极发生氧化熄电子，阳极发生电子还原反应。因此，一个大的金属阳极，所述离子化倾向，正电极是使用离子化倾向较小的金属。电池将化学反应能转化为电能。在阴极的电子向上氧化反应是由通过外部电路中流动。这些电子流入电池的阳极并使之进行还原反应。它使该电池完全放电，是指化学品的氧化和还原在内部电池电力的化学反应。电池有一次电池和二次电池。原电池是一次性电池，不能充电，只能使用一次。可充电电池是可在使用后充电。充电是将电极恢复到发生氧化和还原反应的初始状态的工作。

可充电电池 – 铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池

二次电池的代表性实例是用于汽车的铅酸电池。铅酸电池由两个电极组成，与其他电池一样。引线电极是阴极，引线过氧化物电极是阳极，电解质是硫酸溶液。电池引线电极是负离子，并满足在硫酸电解液和地点硫酸铅用于拍摄电子。过氧化物引线电极铅离子是接受电子与产生的硫酸反应的硫酸铅和水。当你使用它时，两个电极变成硫酸铅。当铅酸电池充电时，使用过程反向进行。在阳极中，铅在释放电子的同时转化为过氧化铅。在阴极中，电子被吸收，硫酸铅被还原成铅。该反应不会自发发生。因此，需要通过充电来供应电能。

在二次电池的铅酸蓄电池很重，不适合经济的便携式设备。因此业内人士的眼球转移到其他电池。除了铅酸镍和各种二次电池的电池，例如锂聚合物电池（Li-聚合物），镍镉电池（NiCd），镍氢电池（NiMH），锂离子电池（Li-ion），和锂电池。

镍镉电池使用氧化镍作为阳极，使用镉作为阴极。电解液通常通过向20至25％氢氧化钾水溶液中加入少量氢氧化锂来制备。建议在完全放电后进行充电，因为存在记忆现象。否则，如果在使用后反复少量充电，则在电极板上形成大晶体，并且电池的性能逐渐下降。

镍氢电池是使用镍作为阳极，氢存储合金（金属氢化物）作为阴极和碱水溶液作为电解质的二次电池。充电/放电循环寿命长，因此可以充电和放电超过500次。然而，当温度低时，与金属结合的氢几乎不分离，因此，在较低温度，明显降低输出性能。

智能手机电池 – 锂离子，锂聚合物电池

锂离子电池是使用锂化合物作为正极，碳或石墨作为负极，使用有机溶剂作为电解液。锂离子电池的充电和放电不会引起电极或电解质的化学反应。锂离子本身存在阳极和阴极之间。

锂离子电池在智能手机等移动设备上有哪些优势？

第一，它重量轻，能量密度非常高。锂离子电池的能量密度约为160 Wh / kg，约为镍镉电池的两倍。

第二，电动势高达3.6V。仅此电池足以为智能手机供电。第三，没有记忆效应，易于管理。即使电池完全充电而没有完全放电，也可以给电池充电。第四，由于自放电导致的功率损耗非常小。锂离子电池的自放电率约为每月5％，约为镍基电池的1/4。

但也有缺点。寿命短至2至3年，对温度敏感。温度越高，老化越快。稳定性低于其他电池。过充的话，电容量大大降低，过充电时变得非常不稳定。另外，如果功率密度高并且电解液是有机溶剂并且在内部电极处发生短路，则存在爆炸的风险。

锂聚合物电池在阳极上使用锂化合物，在阴极上使用碳或石墨作为锂离子电池。电解质是凝胶，而不是液体。因为它是凝胶型电解质，所以可以制造各种尺寸和形状的容器。在液体电解质的情况下，存在爆炸的风险，但是在半固体凝胶的情况下，没有爆炸的危险并且仅有轻微的膨胀。

与锂离子电池相比，制造过程相对容易，使得可以批量生产和制造大型电池。它更轻，因为您不必使用坚固的金属外壳。现在，应用程序正在扩展到超轻型笔记本电脑，无人机和智能手机。
什么是下一代电池？

锂离子电池存在稳定性问题，因此许多公司和实验室正在推动二次电池的开发以取代它们。此外，纳米机器和物联网设备等超小型电子设备的出现也推动了下一代二次电池的发展。目前，下一代二次电池包括锂硫电池，锂空气电池，钠离子电池和所有固态电池。锂硫电池可以实现比锂离子电池更高的能量密度，并且使用低成本硫来降低电池制造成本。锂空气电池使用氧气作为阳极，使用锂作为阴极。从理论上讲，能量输出（kwh）是锂离子电池的两倍，每小时的能源生产成本约低5倍。