看看这个电源栏。你焦虑吗?
当代生活已经离不开各种便携式电子设备,而这些设备都离不开电池,而且大部分都是锂离子电池。
锂与其他材料相比有什么特别之处?锂离子电池是如何工作的?
电池分为正极、负极和电解液三部分,通常通过氧化还原反应产生电能。
这是我们今天常见的铅酸电池。塑料外壳内通常有六个串联的单体电池,每个单体电池的正负极有多个紧密穿插的极板。
阳极为二氧化铅,阴极为铅,稀硫酸电解液中含有硫酸氢根离子和氢离子。
放电时,负极中的铅会被电解液中的硫酸氢离子氧化,产生硫酸铅和氢离子,释放电子。
电子通过外电路产生电流,继续与正极的二氧化铅和电解液中的硫酸氢离子和氢离子还原生成硫酸铅和水。
正负极之间有一个多孔隔膜,多由塑料制成,可以让离子通过但不能导电,从而防止两个电极直接接触造成短路。
需要注意的是,电池放电的过程在充电过程中是可逆的,因此可以重复使用。
容量是最受关注的电池参数,它取决于正负极材料的比容量。
例如,在铅酸电池中,1摩尔的铅,大约有6.02×1023个铅原子,当被氧化时,会放出2摩尔的电子和大约53600毫安时的电流。
1摩尔铅重207克,电量除以重量,铅的比容量约为259毫安时/克。
比容量越大,可以用更少的质量获得更多的电。由于比容量高达3861mAh/g,锂已成为目前最常用的电池材料。
然而,以锂为电极的可充电电池有一个致命的缺陷。
放电时,锂会被氧化成离子,进入电解液。充电时,这些离子会重新沉积在锂的表面。但是,如果沉积不均匀,就会产生枝晶。如果枝晶过长,就会断裂,不再参与反应,从而降低电池容量。
此外,枝晶可能会刺穿正极和负极之间的隔膜,导致短路,并导致电池着火甚至爆炸
为了解决这个问题,索尼在1991年推出了锂离子电池。
锂不作为电极,主要是基于电化学嵌入/脱嵌反应,转化为在正负电极之间移动的离子。
以钴酸锂电池为例,放电时,锂从石墨负极脱嵌为离子,释放电子,再通过电解液将锂离子嵌入正极的钴酸锂,而充电则相反。
锂离子电池的关键是正负极材料的化学结构必须有间隙,允许锂离子嵌入或脱嵌。石墨因其具有空隙的层状结构和低廉的价格,已成为锂离子电池最常见的负极材料。
因此,正极使用什么材料成为不同类型锂离子电池最大的区别。
传统的正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。,但各有比容量低、安全性差、成本高的缺点。
1.如果新手机的电池是镍氢电池,前五次充电可以视为一个调整期,调整期内每次充电的时间要保证在14小时以上,这样可以影响镍氢电池的活性。相比之下,锂电池的召回效果不是很高,惯性很强。所以,如果是锂电池,记得充分激活,这样未来的寿命才能最大化
2.目前很多带信号灯的智能充电器的信号灯变色时,只代表90%左右的全彩。因此,当信号灯发生变化时,我们不要急于拔掉充电器,而是适当延迟充电,以确保电池充满。
3.锂电池在充电前不需要所谓的“放电”。不当的放电行为会损坏电池。
4.有条件的话尽量慢充,时间不要超过一天。
5.大部分电池只有经过5次左右的沃利放电循环后才能“激活”,从而达到最佳的使用效果。
6.在选择充电器时,我们应该选择那些原装充电器或质量三包的品牌充电器。如果是锂电池,更要注意锂电池专用充电器的使用,严格按照说明书一步一步充电。不合适的充电器只会损坏电池,甚至对我们的人身安全构成威胁。
7.给手机充电时,尽量关掉手机或者防止用手玩手机,因为充电时电流的输入会使手机的电路板发热。这时如果有来电进来,很有可能会出现瞬间回流电流,对手机内部元器件造成不可挽回的损害。
8.电池的寿命由重复充放电的次数决定。所以尽量避免在电池还在充电的时候给手机充电,这样会缩短电池的寿命。