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手機電池的奧秘:這樣也會著火不科學(xué)啊

作者: 時間:2013-04-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  國外媒體今天撰文,詳細(xì)闡述了移動設(shè)備所使用的鋰電池的原理、缺陷以及未來發(fā)展趨勢。以下為文章全文:移動設(shè)備中使用的電池是化學(xué)工程的杰作:將大量的電量存儲在一個小小的方塊中,就可以讓移動設(shè)備持續(xù)運行好幾個小時。它是怎么工作的?如何才能發(fā)揮它的最大效用?

  目前,大多數(shù)手機都采用了鋰電池,以前則是鎳鎘電池

  目前,大多數(shù)手機都采用了鋰電池,以前則是鎳鎘電池

  化學(xué)原理

  移動設(shè)備中使用的電池是化學(xué)工程的杰作:將大量的電量存儲在一個小小的方塊中,就可以讓移動設(shè)備持續(xù)運行好幾個小時。它是怎么工作的?如何才能發(fā)揮它的最大效用?

  現(xiàn)代移動設(shè)備多數(shù)都使用鋰電池,主要包含兩個部分:一對電極和存在于它們之間的電解液。電極的材料有很多種,可以是鋰,也可以是石墨,甚至可以是納米線,但 無一例外都要依賴鋰這種化學(xué)成分。這是一種活性金屬,因此容易與其他元素合成。純鋰的活性極高,甚至?xí)诳諝庵凶匀?,所以多?shù)電池都使用更加安全的鈷酸 鋰。

  兩個電極之間是電解液,通常是一種液態(tài)有機溶劑,使得電子可以在其中流動。當(dāng)鋰電池充電時,鈷酸鋰分子可以俘獲電子,然后在電池使用過程中釋放電子,從而支持手機的運行。

  鋰 電池是最常見的一種電池,因為它可以在最小的空間內(nèi)存儲最多的電量。這需要通過能量密度來衡量,也就是每千克電池所能存儲的電量,以瓦時(wh)為單位。 鋰電池的能量密度一般在150至250瓦時/千克之間,而鎳氫電池僅為100瓦時/千克。換句話說,鋰電池比其他類型的電池更小、更輕,因此能夠壓縮設(shè)備 的體積,但依然可以保持較長的電池續(xù)航時間。

  上述化學(xué)過程可以歸納如下:設(shè)備中的電池可以存儲電量,之后,內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)便會以任何可能的方式釋放電量。但這同樣會出現(xiàn)問題,例如,最新的波音787夢想客機的電池就會在飛機??繒r出現(xiàn)著火故障。

  這 是鋰電池的缺陷之一:倘若電池放電過度,內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)便會分解,生成過量的氧化鋰,從而燃燒,并生成更多的氧化鋰,如此反復(fù)?;瘜W(xué)家稱之為“熱失控”, 普通人看到的是著火,這也是波音787被美國航空管理局(FAA)禁飛的原因。由于電池被刺破后也會發(fā)生同樣的情況,因此美國運輸安全管理局(TSA)建 議飛機乘客將電池小心放置于隨身行李中,而不要托運。

  電池容量

  電池容量的單位是毫安時(mAh),代表的是一塊電池所能提供的整體電量。例如,倘若一塊電池容量為1000毫安時,便可以在1小時內(nèi)持續(xù)供應(yīng)1000毫安的電流。如果你的設(shè)備電流為500毫安,那么這塊電池的使用時間大約為2小時。

  不過,一款設(shè)備的電池續(xù)航時間要更加復(fù)雜一些,因為特定設(shè)備的具體耗電量取決于它所執(zhí)行的任務(wù)。倘若這款設(shè)備的屏幕點亮、無線傳輸功能開啟、處理器全速運行,便會比屏幕關(guān)閉、無線傳輸功能關(guān)閉、處理器閑置時消耗更多的電量。

  正 因如此,消費者應(yīng)當(dāng)更加謹(jǐn)慎地對待廠商宣稱的電池續(xù)航時間——他們可能會通過調(diào)低屏幕亮度,或是關(guān)閉部分組件的方式來延長續(xù)航時間。如果你感到好奇,可以 使用一些專門的應(yīng)用來監(jiān)測移動設(shè)備的耗電量和電池狀態(tài),Android中的Battery Monitor Widget和iOS中的Baterry Life Pro都可以實現(xiàn)。


  控制電流

  由于有可能著火,所以必須對鋰電池進(jìn)行嚴(yán)密控制。電池廠商通過充電控制器來管理電流,


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