關(guān)于鋰電池，想必我們并不陌生，可是對(duì)于鋰電池的歷史，我們又知道多少呢？趕快跟著小編一塊學(xué)習(xí)吧！

鋰離子電池發(fā)明歷史與未來發(fā)展

手機(jī)電池一般分為鎳電池和鋰電池，其中，鎳電池容量低，有記憶效應(yīng)，并存在自放電現(xiàn)象，且制造材料還有環(huán)境污染的問題，所以在手機(jī)行業(yè)沒有延續(xù)下來。雖然“鋰電池”的誕生彌補(bǔ)了鎳電池的不足，并且其高能、環(huán)保的特性，使它成為時(shí)下手機(jī)行業(yè)唯一的源動(dòng)力，但人們對(duì)手機(jī)上“鋰電池”的理解還存在一定誤區(qū)，因?yàn)閺膰?yán)格意義上來講，鋰電池不可充電，既然不可充電，那手機(jī)上用的是什么？或者說是什么樣的鋰電池？下面小編就為大家一一解答。

首先，我們來看看什么是鋰電池，其實(shí)，從嚴(yán)格意義上講鋰電池就是鋰原電池，內(nèi)含純態(tài)的鋰金屬，為一次性使用、不可充電的電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)的幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

在鋰電池出現(xiàn)之前，原電池可以說是它的鼻祖，那原電池又是如何誕生的呢？這要追溯到18世紀(jì)末期，當(dāng)時(shí)意大利生物學(xué)家伽伐尼正在進(jìn)行著名的青蛙實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用金屬手術(shù)刀接觸蛙腿時(shí)，發(fā)現(xiàn)蛙腿會(huì)抽搐，多次實(shí)驗(yàn)后伽伐尼認(rèn)為這可能是“動(dòng)物電”。

而伽伐尼的朋友伏打看到這一現(xiàn)象，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只要有兩種不同金屬互相接觸，中間隔以濕的硬紙、皮革或其他海綿狀的東西，不管有沒有蛙腿，都有電流產(chǎn)生，從而否定了“動(dòng)物電”的觀點(diǎn)。因?yàn)榉蛘J(rèn)識(shí)到蛙腿收縮只是放電過程的一種表現(xiàn)，兩種不同金屬的接觸才是電流現(xiàn)象的真正原因。于是，伏打列出了鋅－鉛－錫－鐵－銅－銀－金的次序，這就是著名的伏打序列。1800年，伏打據(jù)此原理設(shè)計(jì)出了被稱為伏打電堆的裝置，鋅為負(fù)極，銀為正極，用鹽水作電解質(zhì)溶液。

以上的小故事只是原電池的發(fā)明史，之后被人們經(jīng)常使用的原電池有鋅－錳干電池、鋅－汞電池、鋅－銀扣式電池及鋰電池等。其中，鋰電池源于偉大的發(fā)明家愛迪生，它是由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池，不過，由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫姡沟娩嚱饘僭诩庸?、保存、使用方面，對(duì)環(huán)境要求非常高，所以在那個(gè)年代鋰電池長(zhǎng)期沒有得到應(yīng)用。時(shí)至今日，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，鋰電池已成主流。既然鋰電池在當(dāng)下已成主流，那其有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢？我們先來看看它的優(yōu)點(diǎn)：1、能量比較高2、使用壽命長(zhǎng)；3、額定電壓高；4、自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一，不到鎳氫電池的1/20；5、高低溫適應(yīng)性強(qiáng)，能在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用；6、綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)；7、生產(chǎn)基本不消耗水，對(duì)缺水的國(guó)家來說正合適。缺點(diǎn)方面：1、鋰電池的安全性差，有爆炸的危險(xiǎn)；2、生產(chǎn)要求條件高，成本也隨之上漲；3、使用條件有限制，高低溫使用危險(xiǎn)大。

如今，手機(jī)中常見的電池就是鋰離子電池，但鋰離子電池的電解質(zhì)是流動(dòng)的，受到外力摔打或者使用不符合標(biāo)準(zhǔn)的充電器，都有可能引起爆炸。其實(shí)，只要我們從正規(guī)渠道購(gòu)買手機(jī)，使用得當(dāng)是可以避免這類事情發(fā)生的。

既然手機(jī)采用鋰離子電池，那它和上文介紹的鋰電池區(qū)別在哪呢？這要從鋰電池的早期研發(fā)說起，由于鋰電池自放電率極低，放電電壓平緩，其最早應(yīng)用在心臟起搏器中，從而使植入人體的起搏器能夠長(zhǎng)期運(yùn)作。

而在1992年索尼成功開發(fā)出商用鋰離子電池。該電池可重復(fù)充電的特性，使其迅速成為移動(dòng)電話、筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備的源動(dòng)力。同時(shí)也讓這些電子設(shè)備的重量和體積大大減小，使用時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)，并且鋰離子電池中不含有重金屬鎘，與鎳鎘電池相比，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染。要說兩者最大的區(qū)別，可以理解為鋰電池只能使用一次，而鋰離子電池可以重復(fù)使用。當(dāng)然，鋰離子電池也可以看做是鋰電池的衍生產(chǎn)品。

此外，之前的手機(jī)行業(yè)還用鎳電池做過一段時(shí)間源動(dòng)力，然而，就像本文前言說的那樣，由于鎳電池對(duì)環(huán)境有污染，并且有記憶效應(yīng)以及自放電現(xiàn)象，所以鋰離子電池誕生后，以自身眾多優(yōu)點(diǎn)成為廠商青睞的對(duì)象，而鎳電池則被打入“冷宮”，這也是為什么當(dāng)下手機(jī)市場(chǎng)中都用鋰離子電池的原因。

說到這，不知你是否走出對(duì)手機(jī)電池認(rèn)知的誤區(qū)，首先，鋰離子電池只是鋰電池中的一種，也可以看成是鋰電池的改良版，而鋰電池是原電池的分支，并且只能使用一次還不可充電，所以從嚴(yán)格意義上講，鋰離子電池才可稱之為手機(jī)電池。而鋰離子電池又和鎳電池有何不同呢？這點(diǎn)從上文的介紹中就可看出端倪，由于鎳電池有記憶效應(yīng)，所以需要用戶先把新機(jī)的剩余電量用光，在反復(fù)充電幾次后，從而發(fā)揮最大效能，這對(duì)現(xiàn)在的年輕人來說操作起來非常繁瑣。

然而，現(xiàn)在還有不少人沿用了鎳電池時(shí)代的充電習(xí)慣，這對(duì)使用鋰離子電池的手機(jī)來說，會(huì)大幅降低電池壽命，因?yàn)殇囯x子電池?zé)o記憶性，用戶在使用過程中，可隨用隨充，只要不過放或者過沖，減少充電周期，延長(zhǎng)手機(jī)電池的壽命不是問題。

這里小編為大家解釋一下何謂充電周期？其實(shí)，一個(gè)充電周期就是指電池電量由滿用到空，再又空充到滿的過程，不過，這不等于充了一次電，例如，當(dāng)電池電量第一天用到一半時(shí)，又為它充滿電，第二天亦是如此，兩次下來只能算一個(gè)周期，而不是兩個(gè)。所以有些人非要用完電再充滿的做法顯然不可取，而一些高品質(zhì)的電池經(jīng)過數(shù)個(gè)充電周期后，依然會(huì)保留原始容量的80%。

當(dāng)下的鋰離子電池只不過是為提升手機(jī)續(xù)航的技術(shù)應(yīng)用，相信在不久的將來會(huì)有更為先進(jìn)的技術(shù)來代替鋰離子電池，也許是液體或氣體，但從整個(gè)行業(yè)走向來看，為電池超快速充電，似乎成為更容易實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。

此外，在過去的時(shí)間里，也有不少?gòu)S商為手機(jī)續(xù)航拿出解決方案，像LG的太陽能充電、燃料供電等技術(shù)，它們的工作原理顧名思義，太陽能供電就是利用光能實(shí)現(xiàn)充電，而燃料供電則是通過正常燃料中提取出的氫氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，同時(shí)排放出沒有污染的水。同樣重量的燃料電池提供的電量可達(dá)鋰離子電池的10倍。

既然原先有鋰離子電池外的解決方案，那為何到現(xiàn)在也沒解決手機(jī)的續(xù)航問題？這是因?yàn)樘柲苻D(zhuǎn)換效率低，并且未具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件，而燃料電池最直接的原因就是造價(jià)高，所以從目前來看鋰離子電池依舊無法替代。

展望未來，今后手機(jī)電池技術(shù)的研發(fā)方向應(yīng)該會(huì)向小體積、高續(xù)航方面發(fā)展，因?yàn)橹挥邪咽謾C(jī)電池的體積控制下來，才能讓手機(jī)更好用，但應(yīng)該是先解決續(xù)航，還是解決體積問題？不知消費(fèi)者怎么看，小編就此說下自己的觀點(diǎn)，看看當(dāng)下手機(jī)的厚度，沒有最薄只有更薄，所以筆者認(rèn)為優(yōu)先解決續(xù)航問題，才是廠商的首要任務(wù)。

點(diǎn)評(píng)：以上是有關(guān)手機(jī)鋰電池歷史回顧與未來發(fā)展。事實(shí)上，到了今天，除了手機(jī)與移動(dòng)電源普遍使用鋰電池外，電動(dòng)汽車?yán)镤囯姵匾灿兄浅V泛的應(yīng)用。與手機(jī)應(yīng)用不同的是，鋰電池在新能源汽車應(yīng)用中，還引發(fā)著一場(chǎng)電池材料的路線之爭(zhēng)呢！

在新能源汽車鋰電池中使用的正極材料，目前主要有磷酸鐵鋰、三元材料、鈷酸鋰和錳酸鋰幾種。磷酸鐵鋰能量密度較低，每公斤120Wh左右，但熱穩(wěn)定性最好，安全性較高，不易爆燃，采用它的國(guó)內(nèi)代表車企是比亞迪。三元材料能量密度可做到每公斤150Wh，甚至200Wh，采用它的電動(dòng)汽車更輕，續(xù)航里程更長(zhǎng)，但是安全性受到質(zhì)疑，代表車企是特斯拉，以及日產(chǎn)聆風(fēng)等國(guó)外車企。

三元材料和磷酸鐵鋰的路線之爭(zhēng)由來已久。自2004年引入中國(guó)以來，磷酸鐵鋰一直是中國(guó)動(dòng)力電池的主流路線，錳酸鋰和三元材料使用者寥寥可數(shù)。但特斯拉在2013年一季度的盈利，瞬間放大了三元材料的優(yōu)勢(shì)。中銀國(guó)際的報(bào)告認(rèn)為：“之所以是特斯拉而非聆風(fēng)讓市場(chǎng)熱捧三元材料，與其采用全球供應(yīng)鏈采購(gòu)，從而能拉動(dòng)整個(gè)行業(yè)發(fā)展有很大關(guān)系，同時(shí)特斯拉確實(shí)很會(huì)營(yíng)銷?！?br/>
一方面是特斯拉的成功，打消了很多車企的擔(dān)憂。另一方面，2012年10月16日，財(cái)政部、工信部、科技部等三部委，曾公布《關(guān)于組織申報(bào)2012年度新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程項(xiàng)目的通知》。通知給出的技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)是2015年電池單體的能量密度達(dá)到每公斤180Wh以上(模塊能量密度達(dá)到每公斤150Wh以上)。德聯(lián)資本投資總監(jiān)劉賾向記者表示，三部委提到的密度要求，肯定不會(huì)暗指采用那個(gè)材料，但用“能量密度”一衡量，目前只有三元材料能達(dá)到。

上述通知并非強(qiáng)制性要求，但給車企提出了能量密度的要求，加之特斯拉效應(yīng)，國(guó)內(nèi)車企紛紛宣布轉(zhuǎn)向。在2014年北京車展上，江淮、奇瑞、北汽、眾泰等廠家都表示，在最新的車型中將采用三元材料。這種情況也引起多位業(yè)內(nèi)人士的擔(dān)心。一位鋰電資深人士表示，特斯拉厲害之處在于采用松下提供的電芯，但獨(dú)創(chuàng)了電芯的封裝和電池管理系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)很多車廠和電池廠奔著補(bǔ)貼而去，但現(xiàn)在國(guó)內(nèi)電池廠商能否提供一致性強(qiáng)的電芯，做好封裝和電池管理系統(tǒng)，都還存疑，安全性很難評(píng)估。