鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:4238次 | 2019年01月09日
手機(jī)電池技術(shù)的發(fā)展歷程
從摩托羅拉公司1983年推出世界第一部商用手機(jī)DynaTAC8000X算起,商用手機(jī)和手機(jī)電池已經(jīng)走過了30多年的歷程。那么,說到手機(jī)電池,你知道它們都是怎樣一步步由大變小,而且功能越來越強(qiáng)的嗎?
下面我們一起來了解一下手機(jī)電池技術(shù)的發(fā)展歷程吧!
鎳鎘電池 以DynaTAC 8000X為代表的這些早期手機(jī),基本上都是重達(dá)500克以上的“大塊頭”。它們?cè)?0世紀(jì)80年代末傳入中國(guó)的時(shí)候,市場(chǎng)價(jià)格高達(dá)2萬元,無疑成了身份的象征。
然而,盡管這些磚頭般的“大哥大”看起來威風(fēng),卻受制于當(dāng)年的蓄電池技術(shù)而并不算太實(shí)用。在當(dāng)時(shí),手機(jī)電池是老式的鎳鎘電池。這種電池的原理,是以氫氧化鎳水溶液和金屬鎘之間的化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電能。它可以承受500次以上的充電放電過程,而且放電時(shí)電壓變化很小,還可以很容易地用簡(jiǎn)單的電路進(jìn)行充電。在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下,是一種理想的為移動(dòng)設(shè)備供電的電池。
然而,鎳鎘電池也并非完美無缺。除了容量有限之外,它最大的缺點(diǎn),在于有明顯的“記憶效應(yīng)”。也就是說,它必須在用盡電能之后才可以充電,否則容量就會(huì)遭到削減。除此之外,鎘是一種有毒的重金屬,廢棄的鎳鎘電池如果處置不當(dāng),就可能造成環(huán)境污染。因此,隨著技術(shù)的進(jìn)步,存在明顯缺陷的鎳鎘電池很快就被取代了。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鎳氫電池 鎳鎘電池的接替者是更為環(huán)保的鎳氫電池。這種電池 以能吸收氫并形成氫化物的金屬代替了鎘,這就避免了鎘帶來的環(huán)境污染問題。不僅如此,相比于同等體積的鎳鎘電池,鎳氫電池有更高的容量,“記憶效應(yīng)”也不很明顯。
不過,鎳氫電池的一大缺點(diǎn)是它有著比較高的自我放電反應(yīng)。一塊充滿電的鎳氫電池,如果放置一段時(shí)間不用,存儲(chǔ)的電能就會(huì)逐漸流失。因此,盡管鎳氫電池取代了鎳鎘電池,讓手機(jī)變得更為實(shí)用,但當(dāng)鋰離子電池出現(xiàn)時(shí),鎳氫電池也逐漸退出了手機(jī)領(lǐng)域,轉(zhuǎn)而在新能源汽車領(lǐng)域發(fā)揮自己的作用。
鋰離子電池 用金屬鋰制造電池的想法來自發(fā)明家愛迪生。但由于鋰的性質(zhì)極為活潑,在愛迪生生活的時(shí)代,加工鋰是一項(xiàng)非常危險(xiǎn)的工作,因此鋰電池在當(dāng)年并未成為主流。
愛迪生的鋰電池在今天被稱作鋰原電池,是無法充電的一次性電池。20世紀(jì)中后期,這種電池因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)的進(jìn)步而實(shí)用化,憑借能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定供電的特性,滿足了心臟起搏器和微型計(jì)算器等產(chǎn)品的需求。
但手機(jī)中使用的第一批鋰電池,實(shí)際上是鋰離子電池。商用的鋰離子電池通常以石墨為負(fù)極,以鋰鐵磷酸鹽或者鋰鈷氧化物為正極,以溶于乙醚等有機(jī)溶劑的鋰鹽組成。由于鋰離子電池具有高能量密度 (體積更?。?、高電壓、污染低、循環(huán)壽命高、幾乎無記憶效應(yīng)以及能夠快速充電等優(yōu)點(diǎn),因此,在索尼公司于20世紀(jì)90年代初發(fā)布首個(gè)商用鋰離子電池之后,這類電池迅速顯現(xiàn)出作為手機(jī)電池的潛能, 并最終取代鎳氫電池, 成為手機(jī)電池的主流。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
然而,隨著手機(jī)的設(shè)計(jì)風(fēng)格逐漸向著“輕”和“薄”發(fā)展,鋰離子電池的局限性也顯現(xiàn)出來。受制于液態(tài)的電解質(zhì),鋰離子電池?zé)o法被設(shè)計(jì)得太??;不僅如此,鋰離子電池可能會(huì)因?yàn)檫^度充電導(dǎo)致內(nèi)部壓力驟增,有爆炸或者起火的風(fēng)險(xiǎn),故而需要為它設(shè)計(jì)專門的保護(hù)措施。
鋰離子聚合物電池 為了讓手機(jī)進(jìn)一步“瘦身”,鋰離子聚合物電池登場(chǎng)。這種電池以固態(tài) 的聚合物來攜帶電解質(zhì),不僅避免了過度充電帶來的危險(xiǎn), 而且擺脫了液態(tài)電解質(zhì)對(duì)電池厚度的限制,因此其最小厚度甚至可以只有半毫米,與一張信用卡相當(dāng);而且,放棄液態(tài)電解質(zhì)也讓這種電池的形狀和包裝更為自由,這使電池的設(shè)計(jì)者能夠利用手機(jī)上其他部件小型化之后省出來的空間,盡可能提高手機(jī)的續(xù)航能力。
在更新一代的電池技術(shù)出現(xiàn)以前, 鋰離子聚合物電池基本上已經(jīng)是最佳的解決方案。
看到這里你是不是感受到,科技總是在不斷的發(fā)展之中,而且隨著科技的發(fā)展,我們的生活越會(huì)越來越便利!