手機(jī)鋰電池續(xù)航能力不行的原因是什么？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-18 15:56
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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Note 7 爆炸，到最近的Fitbit手環(huán)爆炸，都說明了鋰電池的局限性。
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(huì)發(fā)現(xiàn)電池的續(xù)航能力較之前下降不少，針對(duì)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(guó)一家報(bào)道稱，美國(guó)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(huì)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(huì)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(dòng)并跑到相反的電極那，然后困陷住鋰離子。就像下面這張圖：
當(dāng)錳離子（上圖灰色）被從電池的陰極（藍(lán)色區(qū)域）剝離時(shí)，就會(huì)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(huì)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(huì)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)。
在鋰離子電池中，帶有最大的危險(xiǎn)的不是兩個(gè)電極，而是中間的有機(jī)電解質(zhì)溶劑，以易燃的醚類最多。當(dāng)電池因?yàn)槿魏卧蚨搪窌r(shí)，電池內(nèi)能量會(huì)在短時(shí)間以熱的形式釋放出來，點(diǎn)燃這些作為溶劑的醚類，引發(fā)爆炸。
不過這爆炸現(xiàn)象確實(shí)是少數(shù)，大多鋰電池都會(huì)在內(nèi)部設(shè)置自我保護(hù)機(jī)制。比如說，每顆鋰離子電池都內(nèi)建了一顆控制芯片，這顆控制芯片會(huì)監(jiān)控電池的電壓和溫度，超出設(shè)定的范圍，芯片就會(huì)自動(dòng)斷電。此外，每顆電池還會(huì)設(shè)計(jì)排氣孔，讓因高溫產(chǎn)生的氣體可以順利地排掉，不至于累積產(chǎn)生爆炸。
