鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2356次 | 2020年03月16日
鋰電池的局限性是什么?如何解決鋰電池的續(xù)航能力問題?
鋰電池一直是智能機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的阻礙。從最先開始的三星Note7爆炸,到最近的Fitbit手環(huán)爆炸,都說明了鋰電池的局限性。雖然科學(xué)家研究了很多可以替換鋰電池的新技術(shù),但因?yàn)楦鞣N各樣的原因沒有大規(guī)模商用,讓人遺憾。
當(dāng)然,爆炸的鋰電池還在少數(shù),但鋰電池困擾人們的最大問題是它的續(xù)航能力。新手機(jī)買回來使用一段時(shí)間后,就會發(fā)現(xiàn)電池的續(xù)航能力較之前下降不少,針對這一現(xiàn)象,科學(xué)家們不斷研究后,終于搞懂了這個(gè)問題,并找出了相應(yīng)的解決方案。
美國一家報(bào)道稱,美國能源部的科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),鋰電池的工作原理,是通過鋰離子在陰陽兩極的電解液中穿行而產(chǎn)生為設(shè)備供能的電流。至于為什么會出現(xiàn)續(xù)航能力下降的現(xiàn)象,那是因?yàn)榻M成電池電極的材料經(jīng)常會破裂分解,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(dāng)錳離子被從電池的陰極(藍(lán)色區(qū)域)剝離時(shí),就會與電池陽極(金色區(qū)域)附近的電解液發(fā)生反應(yīng),并捕獲鋰離子(上圖綠黃色)。在繼續(xù)使用鋰電池的情況下,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(dǎo)致無法繼續(xù)提供理想的續(xù)航時(shí)間。
至于鋰電池為什么會爆炸,這個(gè)和鋰電池的電極有關(guān)。鋰離子電池有一個(gè)正極材料和一個(gè)負(fù)極材料,在這里正極材料是通常是鋰鈷氧,而負(fù)極材料則有很多種,最常見的石墨(碳)。充電時(shí)鋰鈷氧中的鋰離子會游過中間的電解質(zhì),附著在負(fù)極上,而放電時(shí)則是相反,從負(fù)極的碳游回鋰鈷氧這一側(cè)。確實(shí),邊玩邊沖,電池充電升溫加上手機(jī)運(yùn)行的溫度會讓它變得十分燙手,當(dāng)然會增加手機(jī)自燃的風(fēng)險(xiǎn)。這也是為什么不提倡充電時(shí)玩高耗能游戲的初衷。
但是,百煉成精的手機(jī)已經(jīng)擁有的過熱保護(hù)機(jī)制,具體措施就是限制性能。這也是為什么手機(jī)過熱時(shí)會出現(xiàn)卡頓、黑屏等情況。如果溫度繼續(xù)上升超過設(shè)定極限值,便會自動關(guān)機(jī)。