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锂离子电池的未来发展如何?

来源:宝鄂实业    2019-04-26 10:19    点击量:
在80、90年代,人们的通讯基本靠信件、电报、电话三种方式,其中,电话又是以座机为主,如果谁家安装了座机立马就会成为左领右舍羡慕的对象。不过,随着科学技术不断发展,座机渐渐被手机所替代,而当时最让人们印象深刻的就是“大哥大”,因为该机是移动通信的先锋者,更是那个时代身份的象征。时至今日,那种“大哥大”手机早已成为古董,智能手机不但拥有众多先进技术,而且其便携、轻薄、易用等特性成为当下主流产品。
 
高能/环保 改变手机行业的技术之锂电池
 
  在日常生活中,智能手机可帮助我们实现多种用途,例如休闲娱乐、实时导航、工作学习等,给我们的生活带来不少便利。但是,世间没有完美的事物,智能手机给人们带来诸多好处的同时,自身最大缺陷就是电池,大多数智能手机电池的使用时间最长也就两天,如果中度使用或者玩游戏基本不到一天就得充电,有的甚至一天两充,虽然当下的手机电池这么不给力,但它对手机来说却至关重要,因为没电池的手机和“尸体”无两样,而电池作为手机的源动力,它也有着自身的经历。
 手机电池一般分为镍电池和锂电池,其中,镍电池容量低,有记忆效应,并存在自放电现象,且制造材料还有环境污染的问题,所以在手机行业没有延续下来。虽然“锂电池”的诞生弥补了镍电池的不足,并且其高能、环保的特性,使它成为时下手机行业唯一的源动力,但人们对手机上“锂电池”的理解还存在一定误区,因为从严格意义上来讲,锂电池不可充电,既然不可充电,那手机上用的是什么?或者说是什么样的锂电池?下面小编就为大家一一解答。
 
  首先,我们来看看什么是锂电池,其实,从严格意义上讲锂电池就是锂原电池,内含纯态的锂金属,为一次性使用、不可充电的电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数的几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
 
高能/环保 改变手机行业的技术之锂电池
 
  在锂电池出现之前,原电池可以说是它的鼻祖,那原电池又是如何诞生的呢?这要追溯到18世纪末期,当时意大利生物学家伽伐尼正在进行著名的青蛙实验,当用金属手术刀接触蛙腿时,发现蛙腿会抽搐,多次实验后伽伐尼认为这可能是“动物电”。
 
  而伽伐尼的朋友伏打看到这一现象,经过多次实验,发现只要有两种不同金属互相接触,中间隔以湿的硬纸、皮革或其他海绵状的东西,不管有没有蛙腿,都有电流产生,从而否定了“动物电”的观点。因为伏打认识到蛙腿收缩只是放电过程的一种表现,两种不同金属的接触才是电流现象的真正原因。于是,伏打列出了锌-铅-锡-铁-铜-银-金的次序,这就是著名的伏打序列。1800年,伏打据此原理设计出了被称为伏打电堆的装置,锌为负极,银为正极,用盐水作电解质溶液。
 
  以上的小故事只是原电池的发明史,之后被人们经常使用的原电池有锌-锰干电池、锌-汞电池、锌-银扣式电池及锂电池等。其中,锂电池源于伟大的发明家爱迪生,它是由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,不过,由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属在加工、保存、使用方面,对环境要求非常高,所以在那个年代锂电池长期没有得到应用。时至今日,随着科学技术发展,锂电池已成主流。
 
 既然锂电池在当下已成主流,那其有哪些优点和缺点呢?我们先来看看它的优点:1、能量比较高2、使用寿命长;3、额定电压高;4、自放电率很低,这是该电池最突出的优越性之一,不到镍氢电池的1/20;5、高低温适应性强,能在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;6、绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质;7、生产基本不消耗水,对缺水的国家来说正合适。缺点方面:1、锂电池的安全性差,有爆炸的危险;2、生产要求条件高,成本也随之上涨;3、使用条件有限制,高低温使用危险大。
 
  如今,手机中常见的电池就是锂离子电池,但锂离子电池的电解质是流动的,受到外力摔打或者使用不符合标准的充电器,都有可能引起爆炸。其实,只要我们从正规渠道购买手机,使用得当是可以避免这类事情发生的。
 
高能/环保 改变手机行业的技术之锂电池
 
  既然手机采用锂离子电池,那它和上文介绍的锂电池区别在哪呢?这要从锂电池的早期研发说起,由于锂电池自放电率极低,放电电压平缓,其最早应用在心脏起搏器中,从而使植入人体的起搏器能够长期运作。
 
  而在1992年索尼成功开发出商用锂离子电池。该电池可重复充电的特性,使其迅速成为移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的源动力。同时也让这些电子设备的重量和体积大大减小,使用时间相应延长,并且锂离子电池中不含有重金属镉,与镍镉电池相比,大大减少了对环境的污染。要说两者最大的区别,可以理解为锂电池只能使用一次,而锂离子电池可以重复使用。当然,锂离子电池也可以看做是锂电池的衍生产品。