鉅大LARGE | 點擊量:2069次 | 2018年12月06日
手機電量消耗快是什么原因?
很多人都擔心自己的智能手機電池會耗盡,盡管手機制造商不斷聲稱,自己研制的手機電池壽命會有所提高,但是人們往往覺得手機總是處于“垂死邊緣”。
這很可能是“容量衰減”的結果,也就是說,每次你對手機進行充電時,就會有一定數(shù)量的電量被浪費。每次手機充電的時候,浪費電量的比例就會增加。因此,你每次插上智能手機對電池充電時,實際上是在讓電池壽命變得更糟糕,這讓人們覺得電池不久就會耗盡。盡管研究人員試圖使電池充電更快,使用時間更持久,但是他們不可能制造出真正持久的電池。
這項研究報告發(fā)表在Conversation網(wǎng)站上,美國愛荷華州立大學的史蒂夫·馬丁教授解釋稱,無論工程師如何努力工作,沒有電池能夠永遠持續(xù)使用。
為什么電池會“死亡”呢?小孩在有時會問他的電池驅動玩具車何時停止運行?所謂的“永久性電池”是什么樣?相同的問題可能在每位智能手機用戶腦海中閃現(xiàn)過,他們試圖在手機屏幕電量耗盡之前發(fā)送最后一段文字信息。
像這樣的研究在全球范圍內持續(xù)進行,相應的技術可使電池充電速度更快,壽命更長,而且充電和放電的次數(shù)會更多。但是,就像你想要的那樣,制造一個真正電量永恒不變的電池是不可能的。馬丁說:“我從事熱力學理論教育30多年時間,到目前為止,還沒有任何證據(jù)表明我們可以打破基本的科學規(guī)律,獲得永遠不會‘死亡’的電池?!?/p>
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“容量衰減”
電池科學家和工程師稱,當前電池的主要問題是“容量衰減”。通常人們會問這樣的問題:“為什么我的電池無法充電?”還有一些人抱怨稱,我剛給手機充電,它怎么又沒有電了?這是熱力學第二定律的結果,熱力學第二定律指出,只要有一些真實的過程發(fā)生,它就會在該過程中浪費一定數(shù)量電能,并且無法恢復。
想像一下這是如何工作的,電池的使用就像在兩個杯子之間傳遞水一樣。使用電池就像把水從一個杯子里倒進另一個杯子里,充電的時候需要把水倒回第一個杯子里。即使你來回倒水一兩次沒有灑一滴水,但是每個杯子里總有一點你無法倒出來的殘留水?,F(xiàn)在想象一下,在兩到三年的手機電池使用時間里,或者10-20年電動汽車的電池使用時間里,會有成百上千次充電過程。
隨著時間推移能量浪費不斷增長
隨著時間的推移,成千上萬次電池容量衰減將導致大量電池能量損失。即使將一個幾乎觀察不到的水滴噴灑出去,例如:0.1毫升的水,如果它發(fā)生了1萬次,那么損耗的水量就能達到1升。
這甚至不包括在某種程度上導致一個杯子失敗的可能性,甚至會失去更多的水,例如:漏水或者加熱,以及水分蒸發(fā)。就像水從一個杯子中倒入另一個杯子的過程中,水不可避免地會減少,更多的能量需要補充電池,而不僅限于現(xiàn)有存儲容量,隨著時間的推移,相對于電池儲存能量,浪費的電池能量比例會逐漸增大。
事實上,你使用電池頻率越高,消耗的電池能量就越多,電池很快會到達一個極限點——處于“死亡狀態(tài)”,不能再繼續(xù)充電。目前,馬丁和其他同事正在研究新的方法,使耗電-充電循環(huán)運行得更加順利,期間減少浪費的電池能量,但是熱力學第二定律總是無法完全擺脫這一現(xiàn)狀。
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