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手机电池的瓶颈!限制了手机的太多可能性

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  • TA的每日心情
    擦汗
    2023-3-18 10:24
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    [LV.1]初来乍到

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    发表于 2023-8-31 13:10:14 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
    正在观看视频的你,一天需要充电几次手机呢?随着芯片性能的快速发展,智能手机的使用需求相比十年前已经增加了不少。

    涉及到计算能力的各种功能,例如在线游戏、大规模数据搜索、人脸识别等等。

    电的出现极大地方便我们的生活,同时也让我们拥有了新的生活方式。

    一旦手机没电,我们就可能陷入城市森林中,无法获得健康码、没有钱、没有方向提示。电池是我们在城市中交流的基础,不可或缺。

    电池是手机续航的必备品。


    电池既然被视为必需品,那为什么电池的进步如此缓慢呢?要理解背后的原因,我们需要先了解电池工作的基本原理。

    充电的原理基于高中化学课上学到的氧化还原反应,正极材料在失去电子的同时,锂离子也从正极材料中溜出来。

    理解了吧。当电池放电时,电子和锂离子从负极材料中离开,并被吸引到正极材料上。这是常识,相信聪明的大家一定能理解。


    时候会想到,既然充放电在某种程度上是靠锂离子的运动实现的,那岂不是锂离子越多放电量越多?那我们增加锂离子的浓度,就可以获得更多的电量输出。

    锂离子的数量不就好了吗?你们可真是群小聪明蛋呢,但可惜这个想法不能实现,因为每次充电放电时,锂离子都会失去一部分,不可能达到所需的数量。

    电池的正负极材料中,锂的数量必须控制在一定范围内。如果锂的数量过多,会在正负极之间无序堆积,形成锂晶体,刺破隔膜,导致电池失效。

    充电时可能会出现短路和火灾等危险。例如,左右手分别是负极,而锂离子是电池中的电荷。充电时,将左手的钉子连接到右手上即可充电。

    放电时,将电流从电源传递到物体的过程就像是将钉子还给左手的过程。如果钉子太多,就会在手上杂乱地堆积,甚至会刺破我们的双手,这就是为什么不能用手指接电的原因。

    锂电池能量密度不敢提太高的原因是由于使用者和商家都害怕越过安全界限,导致锂电池的寿命缩短。因此,两者都倾向于保守,不提出更高的能量密度要求。

    虽然我们现在一直在抱怨电池容量太少,但并不是说它没有优点,不得不说,它与欤前的生密切相关。电池的容量大小是影响手机使用体验的关键因素之一,如果电池容量太小,可能会影响手机的使用体验,甚至导致手机无法正常运行。因此,我们需要不断改进电池技术,提高电池容量,使手机更加耐用和流畅。

    锂电池非常安全,因为它没有记忆效应。那么什么是记忆效应呢?它是传统电池材料所带来的缺陷。让我们举个简单的例子来说明。

    当电池容量为100安时,每次充电都只在电量剩余30毫安时进行,且每次只充到80毫安,这样电池会记住这个充放过程。

    这种现象是由于电池电量只剩下30毫安时时就停止放电,导致手机直接关机;而硫电只能充入80毫安时电量,之后无法再充电。

    如果手机电池没有这个限制,那么我可以根据需要随时充电,这就是所谓的记忆效应。而锂电池则不需要担心这个问题,也就意味着可以随时充电。

    我们每天都需要充电,然后等待电池充满。此外,锂电池的使用寿命很长,通常可达两到三年。

    无论经历多少次充电,在经过500次充电后,手机仍能保持80%以上的电量,确保其续航能力。

    毋庸置疑,电池是改变人类生活节奏和方式的创造,从某些角度来看,它推动了现代互联网业务的兴起。互联网的进展十分巨大。

    家庭是众所周知的,然而电池的进展似乎没有得到广泛关注。现如今,锂电池的平均容量达到了3600毫安时,而在过去十年的时间里。

    过去,锂电池的容量最高为2600毫安时。然而,在过去的20年里,锂电池的满电电压已经从4.10逐步提升到4.20,再进一步提升到4.35。

    我手机电量一直不够用的原因是手机芯片的发展速度过快了,每年电池都在进步,它几乎以18个月翻倍的速度发展。

    随着科技的不断进步,高性能的手机软件、更高质量的音乐、更清晰的视频通话资源以及更多的游戏也纷纷涌现出来。


    尽管电池的出现和发展极大地改变了我们,但软件仍在努力最大限度地利用芯片的性能和电量。

    我们的生活因为电池的发展进展缓慢而受到了困扰,然而解决这一问题并不容易。

    电池长时间以来没有进行革命性的突破,尽管每年都有进步,但无法满足我们不断增长的耗电速度。现在的电池已经不够用了。

    电池的进步受材料限制,目前手机锂电池的容量密度已达200,接近极限。

    现在所有的瓦十每千克,未来发展可能不再注重轻薄,而是可能需要牺牲重量来增加容量。

    随着5G的兴起和物联网时代的来临,子设备的耗电量将进一步增加,因此手机大电池的实现方式是通过增加电池的体积。

    在未来,延长便携设备的电池寿命将是一个巨大的挑战。

    我们有两种解决方法:一种是寻找新的材料来替代现有材料,并找到新的平衡点,除了锂之外。

    弼- 种想法是让电池不断进步,尽管研究钠、镁、铝等一系列金属的难度很大,进展仍然缓慢。

    在正在充电的过程中,你不再需要担心电量不足的问题,因为现在可以使用范围广、功率强大的无线充电技术。

    无论采用何种方式,我们都能明确地设定目标,即尽力提高便携设备的电池续航能力。

    电池的出现曾经改变了世界,那么下一次改变世界的可能是电池技术的突破,亦或是充电技术的突破?让我们拭目以待。

    迎接期待吧。


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