電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
鋰離子電池一直是智能機進一步發展的妨礙。從最先開始的三星Note7爆炸,到最近的Fitbit手環爆炸,都說明了鋰離子電池的局限性。雖然科學家研究了很多可以替換鋰離子電池的新技術,但因為各種各樣的原由沒有大規模商用,讓人可惜。
當然,爆炸的鋰離子電池還在少數,但鋰離子電池困擾人們的最大問題是它的續航能力。新手機買回來使用一段時間后,就會發現電池的續航能力較之前下降不少,針對這一現象,科學家們不斷研究后,終于搞懂了這個問題,并找出了相應的處理方案。
美國一家報道稱,美國能源部的科學家們研究發現,鋰離子電池的工作原理,是通過鋰離子在陰陽兩極的電解液中穿行而萌生為設備供能的電流。至于為什么會出現續航能力下降的現象,那是因為組成電池電極的材料常常會破碎分析,使得某些金屬離子(這里特指錳元素)可以自由浮動并跑到相反的電極那,然后困陷住鋰離子。
當錳離子被從電池的陰極(藍色區域)剝離時,就會與電池陽極(金色區域)附近的電解液發生反應,并捕獲鋰離子(上圖綠黃色)。在持續使用鋰離子電池的情況下,越來越多的鋰離子被鎖住,不能投入正常工作,電池的容量也因此而逐漸降低,最終導致無法持續提供理想的續航時間。
至于鋰離子電池為什么會爆炸,這個和鋰離子電池的電極有關。鋰電池有一個正極材料和一個負極材料,在這里正極材料是通常是鋰鈷氧,而負極材料則有很多種,最常見的石墨(碳)。充電時鋰鈷氧中的鋰離子會游過中間的電解質,附著在負極上,而放電時則是相反,從負極的碳游回鋰鈷氧這一側。實在,邊玩邊沖,電池充電升溫加上手機運行的溫度會讓它變得十分燙手,當然會增加手機自燃的風險。這也是為什么不提倡充電時玩高耗能游戲的初衷。
但是,百煉成精的手機已經擁有的過熱保護機制,詳盡措施就是限制性能。這也是為什么手機過熱時會出現卡頓、黑屏等情況。如果溫度持續上升超過設定極限值,便會自動關機。
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