松下蓄电池灵武总代理
松下蓄电池时代
从“湿电池”到干电池,电池的成分越来越稳定安全,尺寸也可以根据需要做得越来越小,成本也越来越低,这意味着电池这东西已经有机会能够为更多的普通人服务。而从碳锌电池开始,电池的内部至少不是纯粹的液体了,外部也用上了锌制的外壳,保证内部的电解质不会轻易泄漏。在此后的短短几年时间当中,“干电池”方案不断被完善,技术也不断得以更新。
改变来得有够快,在碳锌电池出现后没多久,1896年,干电池在美国开始批量生产,干电池的时代已经完全来到。到了1899年,瑞典科学家容纳(Waldmar Jungner)发明了镉镍电池,最早的碱性电池由此诞生。镉镍电池是以充电电池的身份出现的,这种电池将镍和镉作为电池的电极,电解液则换成了氢氧化钠,它除了性能更加稳定,循环寿命和自放电控制也都更为出色。容纳在发明镉镍电池的同时还发明了另一种可充电的电池,它采用镍和铁的组合。一开始这种电池会产生很多氢气,这让电池不能被密封,因此容纳抛弃了这一方案。1901年,爱迪生开始对这种铁镍电池进行改进,到了1903年铁镍电池改进成功,并且被爱迪生尝试性地用于取代早期汽车上的铅酸电池(和镉镍电池一样都是早期的充电电池)。
无论如何,爱迪生在干电池时代起到了巨大的作用,他捡起了原本被抛弃的铁镍电池方案,并不断进行改善,让这一方案更加成熟稳定,还凭借自己的地位让技术和产品迅速普及。进入20世纪之后,1910年,可充电的铁镍电池正式商业化生产,而在两次世界大战当中,干电池都发挥了重要作用(虽然不好说这事情到底是好是坏)。当然,现在我们更是随处可见有干电池在售卖—早在一个多世纪之前,干电池的结构已经基本定型。
可充电电池时代
电池如果能够反复充电使用,不仅方便,对生产电池所耗的资源本身也是一种节约。也许很多同学以为可充电电池(也叫二次电池)是在有了干电池之后才出现的,事实上,早在“湿电池”时代,可充电电池方案就已经出现,并且150年前的方案还能沿用至今,让人感叹当年那些Geek们的厉害。这说的就是1859年法国人普兰特(GastonPlante)发明的铅酸蓄电池,这是最早的可充电电池,这一方案一直沿用下来,只是在细节上不断地调整和改进。
比如最开始做实验的时候铅酸电池是开口式的,使用过程当中需要经常添加水和硫酸啥的,这不仅麻烦,而且对人和对环境都很危险。后来就有了改进方案,把电池封口,要加水和硫酸的话通过阀门来控制,这基本上就是现在的免维护蓄电池了。
到后来19世纪末20世纪初,先后由容纳和爱迪生发明改进的镍镉、镍铁等电池,它们本身也是以可充电电池的身份出现的。对不同材料的试探,目的都是为了增强电池性能,提高电池循环寿命,保证电池工作稳定,从而使之能更加轻巧、方便地用在更多的环境和设备上。我们都说科技的发展是阶梯式的,后来者在前人的研究基础上继续研究,一代人一代人的积累,这在电池的发展史上表现得特别典型。
进入20世纪70年代,随着二战结束以及各国在废墟上建设了20多年,科技开始日新月异,带动了可充电电池再次迎来新的发展高潮。1971年,美国人斯坦福.奥维辛斯(Stanford R.Ovshinsk y,后来被称为“太阳能光伏之父”)研制出了金属氢化物镍电池,也就是我们通常所说的镍氢电池。它是从镍镉电池改良而来,用氢代替镉。
这样一方面可以更好地控制生产成本,更重要的是镍氢电池拥有了比镍镉电池更高的电容量,记忆效应也很不明显,同时因为不含有毒的镉,镍氢电池对环境的污染也很小—相比过去的方案,镍氢电池的优势全面,真正将干电池形式的可充电电池引领到了一个全新的时代。现在最著名的可充电电池三洋eneloop系列就采用的是镍氢电池方案,极低的记忆效应、稳定的电能输出和1500次以上的循环使用寿命等都是eneloop系列的卖点。
从20世纪80年代开始,随着索尼推出Walkman随身听等便携设备,全世界对电池有了进一步的需求,锂离子电池的方案也逐渐浮出水面。这里很多人会将锂电池和锂离子电池混为一谈,其实,锂电池只是早期干电池的一种,它用的是锂金属或锂合金为负极材料,电解质同样为糊状,是当年爱迪生在实验各种材料时“顺带”发明的。
在80、90年代,人们的通讯基本靠信件、电报、电话三种方式,其中,电话又是以座机为主,如果谁家安装了座机立马就会成为左领右舍羡慕的对象。不过,随着科学技术不断发展,座机渐渐被手机所替代,而当时最让人们印象深刻的就是“大哥大”,因为该机是移动通信的先锋者,更是那个时代身份的象征。时至今日,那种“大哥大”手机早已成为古董,智能手机不但拥有众多先进技术,而且其便携、轻薄、易用等特性成为当下主流产品。
在日常生活中,智能手机可帮助我们实现多种用途,例如休闲娱乐、实时导航、工作学习等,给我们的生活带来不少便利。但是,世间没有完美的事物,智能手机给人们带来诸多好处的同时,自身最大缺陷就是电池,大多数智能手机电池的使用时间最长也就两天,如果中度使用或者玩游戏基本不到一天就得充电,有的甚至一天两充,虽然当下的手机电池这么不给力,但它对手机来说却至关重要,因为没电池的手机和“尸体”无两样,而电池作为手机的源动力,它也有着自身的经历。
手机电池一般分为镍电池和锂电池,其中,镍电池容量低,有记忆效应,并存在自放电现象,且制造材料还有环境污染的问题,所以在手机行业没有延续下来。虽然“锂电池”的诞生弥补了镍电池的不足,并且其高能、环保的特性,使它成为时下手机行业唯一的源动力,但人们对手机上“锂电池”的理解还存在一定误区,因为从严格意义上来讲,锂电池不可充电,既然不可充电,那手机上用的是什么或者说是什么样的锂电池下面小编就为大家一一解答。
首先,我们来看看什么是锂电池,其实,从严格意义上讲锂电池就是锂原电池,内含纯态的锂金属,为一次性使用、不可充电的电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数的几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
在锂电池出现之前,原电池可以说是它的鼻祖,那原电池又是如何诞生的呢这要追溯到18世纪末期,当时意大利生物学家伽伐尼正在进行著名的青蛙实验,当用金属手术刀接触蛙腿时,发现蛙腿会抽搐,多次实验后伽伐尼认为这可能是“动物电”。
而伽伐尼的朋友伏打看到这一现象,经过多次实验,发现只要有两种不同金属互相接触,中间隔以湿的硬纸、皮革或其他海绵状的东西,不管有没有蛙腿,都有电流产生,从而否定了“动物电”的观点。因为伏打认识到蛙腿收缩只是放电过程的一种表现,两种不同金属的接触才是电流现象的真正原因。于是,伏打列出了锌-铅-锡-铁-铜-银-金的次序,这就是著名的伏打序列。1800年,伏打据此原理设计出了被称为伏打电堆的装置,锌为负极,银为正极,用盐水作电解质溶液。
以上的小故事只是原电池的发明史,之后被人们经常使用的原电池有锌-锰干电池、锌-汞电池、锌-银扣式电池及锂电池等。其中,锂电池源于伟大的发明家爱迪生,它是由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,不过,由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属在加工、保存、使用方面,对环境要求非常高,所以在那个年代锂电池长期没有得到应用。时至今日,随着科学技术发展,锂电池已成主流。
既然锂电池在当下已成主流,那其有哪些优点和缺点呢我们先来看看它的优点:1、能量比较高2、使用寿命长;3、额定电压高;4、自放电率很低,这是该电池最突出的优越性之一,不到镍氢电池的1/20;5、高低温适应性强,能在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;6、绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质;7、生产基本不消耗水,对缺水的国家来说正合适。缺点方面:1、锂电池的安全性差,有爆炸的危险;2、生产要求条件高,成本也随之上涨;3、使用条件有限制,高低温使用危险大。
如今,手机中常见的电池就是锂电池,但锂电池的电解质是流动的,受到外力摔打或者使用不符合标准的充电器,都有可能引起爆炸。其实,只要我们从正规渠道购买手机,使用得当是可以避免这类事情发生的。
近,网上对采用聚合物锂电的商品炒得火热。同时也突然出现很多对18650电池的负面评论和新闻,如某某电池发生爆炸、漏电严重等等。一些无良商家趁机在其中大肆渲染,兴风作浪,借以打击竞争对手,为自己的商品争取“出头”之日。而在这方面知识匮乏的“数码控”,则会无辜地被一次次地误导。天真的心灵,被一次次残酷的打击~(这一点都不夸张哦~) 本人作此文的目的,是实在看不惯有些家伙那无耻的嘴脸:到处骗人,居然还能表现得那么正气凌然。