鋰電池技術(shù)為什么難以突破，你知道到底為什么嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-25 16:48
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與以往的幾代手機(jī)相比，這些最新的智能設(shè)備的性能，處理器和圖形芯片的性能又有了新的突破。然而，蘋果和其他手機(jī)廠商也在發(fā)布會上提到的一個組成部分已經(jīng)多年沒有改變，即鋰電池。無論是智能手機(jī)，平板電腦，或是這些年非常熱的特斯拉電動汽車，用于各種電子設(shè)備的鋰電池技術(shù)仍然是由索尼在1991發(fā)布了第一個商用鋰離子電池并沒有根本上的不同。
在過去的幾十年里，人們也有了一定的創(chuàng)新，世界各地的研究者們從未放棄對開發(fā)新的電池技術(shù)。2017，取得了一系列突破性進(jìn)展。從充電效率、電池容量、散熱，傳統(tǒng)鋰電池也表現(xiàn)的更好。許多新的電池技術(shù)似乎已經(jīng)出現(xiàn)商業(yè)曙光。
但直到現(xiàn)在，電池的壽命仍然是很難滿足的，電池技術(shù)仍然是在所有的電子設(shè)備發(fā)展的最大瓶頸，從產(chǎn)業(yè)的角度來看，電池技術(shù)仍然是一個革命性的突破，一個很長的路。.
為什么電池技術(shù)難以取得革命性突破？作為主力的鋰離子電池有什么問題？
鋰的原子數(shù)為3，這意味著它有三個質(zhì)子和堿金屬中最輕的元素，這使得移動電池正電極的制備最適合的材料。當(dāng)然，除了鋰電池，鋰電池，包括其他金屬和非金屬如磷酸鐵、錳、石墨材料和鈦酸鹽。與早期的鎳電池相比，鋰電池更小、更輕，并且具有更高的能量密度。他們在不到15年的時間里取代了鎳電池，成為了主流的電子設(shè)備電池技術(shù)。
但也有很多問題，最重要的是“發(fā)燒”問題。在鋰電池的充放電過程中，在高密度空間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量。
對于智能手機(jī)等小型電子設(shè)備來說，由于容量的限制，發(fā)熱的問題也不算太大。手機(jī)內(nèi)部的熱傳導(dǎo)設(shè)計基本上可以解決散熱問題，但對于特斯拉電動汽車，底盤有著數(shù)以千計。有鋰電池的大家伙必須采取適當(dāng)?shù)睦鋮s措施。
這就是為什么幾乎所有的電動或混合動力汽車的鋰電池有巨大的液體冷卻設(shè)備，但即使如此，一些電動車電池爆炸還是時有發(fā)生。鋰電池中的鋰離子的量是固定的，如果要達(dá)到一個更長的電池壽命，你必須增加電池的數(shù)量，但這意味著更重的設(shè)備，更大的產(chǎn)生的熱量，和較高的過熱的可能性。如果你想更安全或更便攜，你必須犧牲電池數(shù)量和使用時間。
手機(jī)電池是一次充滿好，還是充80%好？我們目前使用的手機(jī)大部分的都是使用鋰電池，鋰電池是索尼在20多年研發(fā)出來的。那時候比較貴，大家都用其他材料的電池。在鋰電池普及之前，所采用的電池材料不一樣，例如：鎳電池，會有記憶效應(yīng)。如果電池充電不滿，依然算是一個充電循環(huán)的周期。多次反復(fù)充電的會導(dǎo)致電池的壽命快速損耗。根據(jù)鋰電池的特點，應(yīng)該在20%到80%之間充放電，電池壽命最長！20%以下電池存在過放，80%以上充電鋰電池?fù)p耗很大！充電電池都是淺充淺放壽命長，如果始終在30%-60%之間充電放電，壽命會非常長！那種放到0%再充的方式很容易電池失效，經(jīng)常強(qiáng)迫癥在100%附近必充100%的做法電池老化極快！別人電池能用3年，這種方法往往1年就要換電池！
但是鋰電池有一個好處，就是沒有記憶效應(yīng)。你充電充到60%之后拔掉了，它不會認(rèn)為這是一個充電周期。必須整個電池都完成一次循環(huán)之后才會形成一個電池的充放周期。這就意味著，鋰電池可以隨時充電隨時拔掉，不用擔(dān)心這個問題。而且優(yōu)質(zhì)的鋰電池安全性、比容量、自放電率都比較高。正產(chǎn)使用的時候，電池的壽命相對較長。要知道現(xiàn)在大部分手機(jī)電池都是鋰電池，鋰電池有一個非常響亮的口號就是“即用即充，即充即用”，意思就是說隨時用隨時充都可以，而且對電池不會造成任何損壞，并不用受制于每次必須充滿。因為鋰電池是使用百分之百才算是一個周期而不是按照充電量來計算的，比如這次用了40個電，我又繼續(xù)充了百分之30，那么我下次用60個電就算一個周期。和你當(dāng)前電量沒有太大關(guān)系。
要叫充電就有電解和還原，我拆開鋰電池研究過，里面有三層薄薄的棕紅色粉末涂在折疊的電容紙上，里面潮濕的水溶液便是電解液，因為鋰離子對人有害，所以電池很講究密封。鋰離子電池均為三層構(gòu)造，mAh大的就加大劑量，但每層標(biāo)準(zhǔn)電壓固定為1．2V、這三層便是3．7v，充足電為標(biāo)準(zhǔn)4v。鋰電池有了這個物理特性，給它充電就為一種電解反應(yīng)，用電便為還原反應(yīng)，只要有一定電量也不因電量大小而損害電池。我有塊電池充滿電后掉在柜子角落里，三年以后測量還有3．8v，所以充足電存放有好處沒壞處。每塊鋰電池頂端都有少則三個銅觸片，與手機(jī)的三個彈片相連。充電器準(zhǔn)5v進(jìn)入手機(jī)，手機(jī)內(nèi)部穩(wěn)壓電路確保4．2v輸入電池上的保護(hù)電路，電池上保護(hù)集成電路穩(wěn)壓為準(zhǔn)4v輸入電池，只要這電池上電路不被高壓和高溫破壞，電池永遠(yuǎn)是平穩(wěn)安全的。
能充則充：現(xiàn)在的手機(jī)都是鋰電池，沒有記憶功能，不要等到手機(jī)快沒電了才充電，倘若放到完全沒電才充電，反倒會傷害鋰離子電池內(nèi)部的化學(xué)活性。智能手機(jī)電池的次優(yōu)電量范圍是45%到75%之間，雖然讓電池電量始終保持在這個范圍不太現(xiàn)實，但至少你要知道最理想的狀態(tài)是什么樣的。如果做不到次優(yōu)電量范圍，那就保持在20%-80%之間吧，在這個范圍內(nèi)充電對電池的傷害最小。不要充到100%研究顯示，電池與人一樣不想受到壓力，不要總期望它充的太滿。實際上，從任何電量水平充到100%電量都不是個好主意，這樣反而會讓高壓傷害電池，鋰電池不需要完全充滿電，沒必要那么做，建議在電池充滿前98%-99%
