比較移動(dòng)設(shè)備的常見電池類型

隨著移動(dòng)設(shè)備需要更多功率、更長的使用壽命和更高的便利性，電池技術(shù)不斷發(fā)展。在設(shè)計(jì)不同的移動(dòng)設(shè)備時(shí)，電池類型有多種選擇，每種設(shè)備都有不同的要求?？焖俦容^移動(dòng)設(shè)備的不同電池類型有助于將移動(dòng)設(shè)備要求與最合適的電池技術(shù)相匹配。

移動(dòng)設(shè)備中使用的流行電池技術(shù)包括鋰聚合物、鋰離子、鎳鎘和鎳金屬氫化物。電池通常具有共同的結(jié)構(gòu)——它們通常由正極、負(fù)極、隔膜和電解質(zhì)構(gòu)成。電解質(zhì)提供導(dǎo)電介質(zhì)。隔板只允許離子在電極之間通過，而不允許實(shí)際的電極顆粒通過。電極為提供電池電流的電荷載流子提供源和匯。電池要么是可充電的——如果離子產(chǎn)生過程是可逆的——要么是不可充電的，如果該過程僅在一個(gè)方向上運(yùn)行。

鋰離子（Li-ion）是一種使用鋰的可充電電池技術(shù)。鋰離子在放電過程中從負(fù)極移動(dòng)到正極。帶電時(shí)，離子向相反方向移動(dòng)。鋰離子使用液體電解質(zhì)讓離子在電極之間移動(dòng)。鋰聚合物 （Li-poly） 是一種同樣使用鋰離子技術(shù)的可充電電池，但用一種半固態(tài)凝膠狀聚合物電解質(zhì)代替了鋰離子電池中使用的液體電解質(zhì)。鎳鎘（NiCad）電池是可充電的，使用氧化鎳氫氧化物和金屬鎘作為電極。鎳金屬氫化物 （NiMH） 電池是可充電的，并且在正極上也使用氧化鎳氫氧化物，就像它們的鎳鎘表親一樣，但用吸氫合金代替鎘。

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移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)人員通常需要關(guān)注三個(gè)基本的電池特性：化學(xué)成分、尺寸和重量。鋰聚合物和鋰離子電池的比較有助于了解這些參數(shù)的常見權(quán)衡。鋰聚合物電池比鋰離子電池更小更輕，雖然它們的能量密度較低，但它們不需要“主動(dòng)保護(hù)電路”來防止它們起火。在電流要求更高的大型設(shè)備中，鋰離子電池更常用。在較小的設(shè)備中，優(yōu)選鋰聚合物電池。鋰聚合物電池通常也是用戶可更換的，而鋰離子電池則不是。然而，鋰離子電池的制造成本更低，因此有取舍。

鋰離子和聚合物電池比鎳鎘和鎳氫電池更可取，主要是因?yàn)樗鼈儾粫?huì)受到所謂的“記憶效應(yīng)”的影響，這意味著當(dāng)它們?cè)诔潆娭皼]有完全放電時(shí)，它們的充電周期不會(huì)變小充電。此外，鎳鎘電池有毒，不易處理，幾乎過時(shí)。據(jù)稱，新的鋰技術(shù)將使電池壽命延長 1000 倍 ，并將充電時(shí)間縮短至幾秒鐘，但仍處于開發(fā)階段的早期階段。成本也將是一個(gè)因素。

手機(jī)電池技術(shù)的未來可能是 鋰空氣（Li-air）技術(shù)。電池從空氣中吸入氧氣與鋰發(fā)生反應(yīng)，從而釋放能量。雖然很有希望，但它仍然被認(rèn)為是一種“地平線技術(shù)”，可能在未來十年內(nèi)無法商用。早期的原型僅在十幾個(gè)充電周期后就失去了 20% 的容量。鋰硫電池也即將問世，但僅在 100 次充電循環(huán)后，它們的容量就會(huì)下降 20%。鋰離子電池在經(jīng)過多達(dá) 1，000 次循環(huán)后才會(huì)失去那么多容量。