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2025/02/11
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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。比如性能和專業功能，特別是每個人都會查看電池續航時間。如果您以前有更換電池類型的設備，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，該設備的電池數量，電池容量的多少，也是一個重要的購買因素。可充電電池可以是鎳镉，鎳氫，锂離子，锂聚合物等。你想知道爲什麽锂離子電池用于智能手機？讓我們來看看從現在開始可充電電池的類型，原理和曆史。讓我們來看看目前智能手機電池的曆史趨勢。
電池原理
電池基本上由陽極，陰極和電解質組成。當陰極發生氧化熄電子，陽極發生電子還原反應。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。電池將化學反應能轉化爲電能。在陰極的電子向上氧化反應是由通過外部電路中流動。這些電子流入電池的陽極並使之進行還原反應。它使該電池完全放電，是指化學品的氧化和還原在內部電池電力的化學反應。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後充電。充電是將電極恢複到發生氧化和還原反應的初始狀態的工作。
可充电电池 – 铅酸电池，镍镉电池，鎳氫電池
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），鎳氫電池（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。鎳氫電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
锂離子電池是使用锂化合物作爲正極，碳或石墨作爲負極，使用有機溶劑作爲電解液。锂離子電池的充電和放電不會引起電極或電解質的化學反應。锂離子本身存在陽極和陰極之間。
锂離子電池在智能手機等移動設備上有哪些優勢？
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，電動勢高達3.6V。僅此電池足以爲智能手機供電。
第三，沒有記憶效應，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。锂離子電池的自放電率約爲每月5％，約爲鎳基電池的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定。另外，如果功率密度高並且電解液是有機溶劑並且在內部電極處發生短路，則存在爆炸的風險。锂聚合物電池在陽極上使用锂化合物，在陰極上使用碳或石墨作爲锂離子電池。電解質是凝膠，而不是液體。因爲它是凝膠型電解質，所以可以制造各種尺寸和形狀的容器。在液體電解質的情況下，存在爆炸的風險，但是在半固體凝膠的情況下，沒有爆炸的危險並且僅有輕微的膨脹。與锂離子電池相比，制造過程相對容易，使得可以批量生産和制造大型電池。它更輕，因爲您不必使用堅固的金屬外殼。現在，應用程序正在擴展到超輕型筆記本電腦，無人機和智能手機。
下一代電池是什麽？
锂離子電池存在穩定性問題，因此許多公司和實驗室正在推動二次電池的開發以取代它們。此外，納米機器和物聯網設備等超小型電子設備的出現也推動了下一代二次電池的發展。目前，下一代二次電池包括锂硫電池，锂空氣電池，鈉離子電池和所有固態電池。锂硫電池可以實現比锂離子電池更高的能量密度，並且使用低成本硫來降低電池制造成本。锂空氣電池使用氧氣作爲陽極，使用锂作爲陰極。從理論上講，能量輸出（kwh）是锂離子電池的兩倍，每小時的能源生産成本約低5倍。鈉離子電池使用鈉作爲陰極而不是锂。使用較便宜的鈉並且比锂便宜是有利的。它有望成爲強大的下一代電池，因爲它可以大大降低現有锂離子電池的液體電解質著火和爆炸的風險。
電池的發展和智能手機的未來
锂離子電池重量輕，無記憶效應，目前在生活和生産上是使用最頻繁的，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定性低，因此它並不總是很好的電池。由于锂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能夠使用很長時間。锂聚合物電池的重量不到1千克。現在，我期待看到尺寸小，重量輕，故障率低，溫度適應性增強，以及應用範圍，穩定性的增強這樣的新電池出現在我們的生活當中。
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