高能/环保 改变手机行业技术之锂电池

2014-08-20 13:16:12来源: 手机中国
   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。

  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。

  什么是锂电池以及优劣势

  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。

  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。

  重新认识手机电池

  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。

  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。

  此外,之前的手机行业还用镍电池做过一段时间源动力,然而,就像本文前言说的那样,由于镍电池对环境有污染,并且有记忆效应以及自放电现象,所 以锂离子电池诞生后,以自身众多优点成为厂商青睐的对象,而镍电池则被打入“冷宫”,这也是为什么当下手机市场中都用锂离子电池的原因。

  手机电池的误区及如何正确使用电池

  说到这,不知你是否走出对手机电池认知的误区,首先,锂离子电池只是锂电池中的一种,也可以看成是锂电池的改良版,而锂电池是原电池的分支,并且只能使用一次还不可充电,所以从严格意义上讲,锂离子电池才可称之为手机电池。

  而锂离子电池又和镍电池有何不同呢?这点从上文的介绍中就可看出端倪,由于镍电池有记忆效应,所以需要用户先把新机的剩余电量用光,在反复充电几次后,从而发挥最大效能,这对现在的年轻人来说操作起来非常繁琐。

  然而,现在还有不少人沿用了镍电池时代的充电习惯,这对使用锂离子电池的手机来说,会大幅降低电池寿命,因为锂离子电池无记忆性,用户在使用过程中,可随用随充,只要不过放或者过冲,减少充电周期,延长手机电池的寿命不是问题。

  这里小编为大家解释一下何谓充电周期?其实,一个充电周期就是指电池电量由满用到空,再又空充到满的过程,不过,这不等于充了一次电,例如,当 电池电量第一天用到一半时,又为它充满电,第二天亦是如此,两次下来只能算一个周期,而不是两个。所以有些人非要用完电再充满的做法显然不可取,而一些高 品质的电池经过数个充电周期后,依然会保留原始容量的80%。

  展望未来:手机电池技术的发展方向

  当下的锂离子电池只不过是为提升手机续航的技术应用,相信在不久的将来会有更为先进的技术来代替锂离子电池,也许是液体或气体,但从整个行业走向来看,为电池超快速充电,似乎成为更容易实现的技术。

  此外,在过去的时间里,也有不少厂商为手机续航拿出解决方案,像LG的太阳能充电、燃料供电等技术,它们的工作原理顾名思义,太阳能供电就是利 用光能实现充电,而燃料供电则是通过正常燃料中提取出的氢气与氧气发生反应,把化学能转化成电能,同时排放出没有污染的水。同样重量的燃料电池提供的电量 可达锂离子电池的10倍。

  既然原先有锂离子电池外的解决方案,那为何到现在也没解决手机的续航问题?这是因为太阳能转换效率低,并且未具备市场竞争条件,而燃料电池最直接的原因就是造价高,所以从目前来看锂离子电池依旧无法替代。

  展望未来,今后手机电池技术的研发方向应该会向小体积、高续航方面发展,因为只有把手机电池的体积控制下来,才能让手机更好用,但应该是先解决 续航,还是解决体积问题?不知消费者怎么看,小编就此说下自己的观点,看看当下手机的厚度,没有最薄只有更薄,所以笔者认为优先解决续航问题,才是厂商的 首要任务

关键字:智能手机  锂电池  环保

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2014/0820/article_36174.html
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