這種新型材料，可使手機(jī)電池壽命延長(zhǎng)100倍嗎？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-27 16:31
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智能手機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)越發(fā)成為人們生活中不可缺少的一部分，它一方面極大的方便了人們的生活，另一方面，智能手機(jī)能將我們和外部世界緊密連接起來(lái)，很多時(shí)候，我們是從手機(jī)上了解了很多外界訊息。
雖然目前智能手機(jī)可能擁有百萬(wàn)甚至千萬(wàn)級(jí)像素的攝像頭和更快的處理器，但在電池續(xù)航能力和電池壽命方面，好像一直沒(méi)有什么突破性進(jìn)展。智能手機(jī)基本上需要天天充電甚至一天充多次電才夠用。一般情況下，一部手機(jī)用上一年以后，就會(huì)明顯感覺(jué)到電池不行了，耗電的速度越來(lái)越快，有時(shí)候，我們決定換一部智能手機(jī)的原因可能不是手機(jī)運(yùn)行速度不行了，而是電池不經(jīng)用了。
這種現(xiàn)狀也許就快要改變了。美國(guó)密蘇里大學(xué)的物理學(xué)家們發(fā)明了一種新型的蜂窩電池材料，這種材料可以讓你的手機(jī)或筆記本電腦的電池壽命延長(zhǎng)100倍，同時(shí)電池續(xù)航時(shí)間也得到延長(zhǎng)，這聽(tīng)上去是不是令人難以置信呢？
這種新型材料其實(shí)是一種磁性納米材料，科學(xué)家們將磁性材料分層放置在像蜂巢一樣的硅表面上。與目前智能手機(jī)或筆記本電腦所用的電池相比，這種蜂巢結(jié)構(gòu)能夠限制電池使用過(guò)程中所釋放的熱量，這意味著電池浪費(fèi)的能量更少，因此續(xù)航能力更長(zhǎng)，由于電池發(fā)熱會(huì)顯著影響電池壽命，因此采用這種新型材料，電池壽命也可以得到明顯延長(zhǎng)?？茖W(xué)家們經(jīng)過(guò)計(jì)算，這種新型材料可以比普通電池的壽命增加100倍左右。
隨著對(duì)電池壽命的不斷增長(zhǎng)的需求，研究人員開(kāi)發(fā)了一款應(yīng)用程序，可在不影響性能的情況下降低智能手機(jī)設(shè)備的能耗。
發(fā)表在IEEE Access雜志上的研究結(jié)果表明，這種新方法可以將智能手機(jī)的電池壽命延長(zhǎng)一天一小時(shí)。
“內(nèi)置全新的Android操作系統(tǒng)發(fā)布的多窗口功能允許用戶(hù)有多個(gè)窗口和文件以類(lèi)似于一臺(tái)筆記本電腦同時(shí)打開(kāi)，但這會(huì)導(dǎo)致不必要的能源消耗，” 說(shuō)合著者Kshirasagar奈克，滑鐵盧大學(xué)教授。
“我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)應(yīng)用程序，用戶(hù)可以在他們的設(shè)備上安裝并使用它來(lái)降低非關(guān)鍵應(yīng)用程序的亮度，”Naik補(bǔ)充說(shuō)。
對(duì)于這項(xiàng)研究，該應(yīng)用程序在一項(xiàng)涉及200名智能手機(jī)用戶(hù)的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了評(píng)估，他們?cè)谒麄兊脑O(shè)備上下載了軟件，并在打開(kāi)多個(gè)窗口時(shí)使用了該軟件。
研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用節(jié)能技術(shù)時(shí)，它的電池壽命延長(zhǎng)了10％至25％。
“現(xiàn)在發(fā)生的事情是，你把手機(jī)放在充電器上過(guò)夜，當(dāng)你第二天離開(kāi)家時(shí)，電池電量是100％，但是有很多幕后計(jì)算和通信正在進(jìn)行，它會(huì)消耗掉電池，“奈克說(shuō)。“通過(guò)中午充電減少到30％。因此，您需要在一天內(nèi)多次為電池充電，從用戶(hù)的角度來(lái)看，這是一個(gè)巨大的痛苦。”
鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負(fù)極板、電解液組成；正極板、隔膜、負(fù)極板纏繞或?qū)盈B，包裝，灌注電解液，封裝后引出正極耳和負(fù)極耳制成電芯。
電芯的構(gòu)成
保護(hù)板
鋰電池保護(hù)板，顧名思義就是保護(hù)電芯用的。電芯雖然是能量的儲(chǔ)存和釋放載體，但是它僅僅是個(gè)半成品不能單獨(dú)使用。因?yàn)殡娦竞苋菀走^(guò)放和過(guò)沖，過(guò)放和過(guò)沖會(huì)造成電芯損壞或無(wú)法激活，另外電芯過(guò)流容易引發(fā)安全事故，所以電芯必須加上保護(hù)板才能使用。鋰電池保護(hù)板的作用是保護(hù)電芯不過(guò)放、不過(guò)充、不過(guò)流。
1、過(guò)放保護(hù)：你的手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)（一般3.4V）后，如果長(zhǎng)的時(shí)間沒(méi)有對(duì)手機(jī)電池充電，由于手機(jī)關(guān)機(jī)后系統(tǒng)還會(huì)有微耗電，電池電壓會(huì)下降，當(dāng)電壓到一個(gè)要求的最低值（一般2.7V），保護(hù)板會(huì)關(guān)閉電芯的放電路徑，防止過(guò)放。
2、過(guò)充保護(hù)：當(dāng)你充電時(shí)，電壓達(dá)到電池最高電壓（4.2V）時(shí)，保護(hù)板就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電芯的充電路徑，防止過(guò)充。
3、過(guò)電流保護(hù)：當(dāng)電池放電時(shí)，保護(hù)板會(huì)有一個(gè)最大的限制電流（不同機(jī)型要求不一樣），當(dāng)放電電流超過(guò)這個(gè)閥門(mén)值保護(hù)板也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電芯的放電路徑，防止發(fā)生安全事故。
