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电池知识

当前电池技术到底发生了什么变化?

来源:宝鄂实业    2019-11-09 21:50    点击量:
为什么电池寿命没有改善这么多
核心提示:电脑越来越强大,手机越来越薄,屏幕越来越清晰,触摸技术越来越好。在智能时代,移动终端变得更加方便、智能、小巧
电脑越来越强大,手机越来越薄,屏幕越来越清晰,触摸技术越来越好。在智能时代,移动终端变得更加便捷和智能,从3D触摸的按压和操作,到无处不在的WIFI无线互联……但这一切都是在电力安全的基础上可以随时得到的,没有电力基础将是空中楼阁。
iPhone被引入第六代,特斯拉引领了电动汽车的流行。然而,他们使用的电池仍然是24年前的产品,即使在今天,当用户在享受大量智能手机产品的科技感时,他们也深深地感叹电池寿命没有提高多少的无力感。
 
近年来,电池技术停滞不前,而各个领域的技术都在不断发展和优化,电池技术到底发生了什么变化?
 
1991年,索尼推出了第一款商用锂电池,至今仍在使用,被称为主流电子设备电池技术。一般来说,由磷酸铁锂电池,锰、石墨、钛酸和其他金属和非金属材料,但依靠“锂离子”这个元素在正极和负极嵌入,实现电能和化学能的相互转换,并最终完成充电和放电过程。由于锂离子是碱金属中最轻的一种,其体积更小、重量更轻、能量密度更高,它可以在15年内取代早期的镍电池。
 
据《科技日报》报道,“由于负极材料的电流容量几乎是正极材料的两倍,因此开发比容量更高的正极材料是提高锂离子电池能量密度的瓶颈因素。”虽然锂离子电池的能量密度,高温和低温性能、比率和其他性能指标,性能远远高于传统的铅酸电池、镍氢电池等二次电池,但其能量密度和循环寿命性能,如高速度难以满足快速增长的消费电子产品、电动汽车、电网能量储存,如新兴产业发展的需求”。
 
以上段落只是说明了为什么锂电池的改善效果不是很明显的原因,根本不是什么都没有,但是现有的锂电池的性能利用率已经接近人类的极限。就像汽车的100米加速一样,从10秒加速到4秒很容易,但是每0.1秒从4秒加速到更少是一个巨大的进步。
 
所以锂离子电池技术的发展也是如此。当它刚被发明出来的时候,它很容易从10%上升到90%,但是当它被“挤压”的时候,它就很难从90%上升到100%。如一块体积有限的海绵,只能吸收最大限度的水分,要在充分的情况下再吸收超过自身的物理体积。
 
因此,提高锂电池的寿命只有两种基本方法:增大电池的尺寸以增加其功率,或者增大有限体积内的密度以实现长时间的能效。
 
但在一个大多数移动智能产品都很薄、很轻的世界里,扩大电池的尺寸并不容易,提高电池的能量密度对专业人士来说是一个挑战。更重要的是,作为电源供应商,电池应该被更多的组件蚕食。大量主频高、屏幕分辨率大的第三方软件是大功率消耗者,系统优化运行的兼容性对能耗有影响。也就是说,解决电池寿命短的问题不仅是增加电池本身,所以它将是一个无底洞,永远不会有一个固定的需求得到满足。
 
此外,与用户相比,制造商更渴望也更迫切地想要获得超续航能力的解决方案,毕竟这是一个无人能及的巨大的赚钱卖点。每个人都知道耐力是一个弱点,每个家庭也都在这方面付出努力,但结果并不理想。
 
完全放弃现有的技术,使用新材料或新元素是个好主意。然而,根据目前的研究结果,报告中所包含的一些新技术将会遇到许多不可预测的问题