比较移动设备的常见电池类型

随着移动设备需要更多功率、更长的使用寿命和更高的便利性，电池技术不断发展。在设计不同的移动设备时，电池类型有多种选择，每种设备都有不同的要求。快速比较移动设备的不同电池类型有助于将移动设备要求与最合适的电池技术相匹配。

移动设备中使用的流行电池技术包括锂聚合物、锂离子、镍镉和镍金属氢化物。电池通常具有共同的结构——它们通常由正极、负极、隔膜和电解质构成。电解质提供导电介质。隔板只允许离子在电极之间通过，而不允许实际的电极颗粒通过。电极为提供电池电流的电荷载流子提供源和汇。电池要么是可充电的——如果离子产生过程是可逆的——要么是不可充电的，如果该过程仅在一个方向上运行。

锂离子（Li-ion）是一种使用锂的可充电电池技术。锂离子在放电过程中从负极移动到正极。带电时，离子向相反方向移动。锂离子使用液体电解质让离子在电极之间移动。锂聚合物 （Li-poly） 是一种同样使用锂离子技术的可充电电池，但用一种半固态凝胶状聚合物电解质代替了锂离子电池中使用的液体电解质。镍镉（NiCad）电池是可充电的，使用氧化镍氢氧化物和金属镉作为电极。镍金属氢化物 （NiMH） 电池是可充电的，并且在正极上也使用氧化镍氢氧化物，就像它们的镍镉表亲一样，但用吸氢合金代替镉。

 

移动设备设计人员通常需要关注三个基本的电池特性：化学成分、尺寸和重量。锂聚合物和锂离子电池的比较有助于了解这些参数的常见权衡。锂聚合物电池比锂离子电池更小更轻，虽然它们的能量密度较低，但它们不需要“主动保护电路”来防止它们起火。在电流要求更高的大型设备中，锂离子电池更常用。在较小的设备中，优选锂聚合物电池。锂聚合物电池通常也是用户可更换的，而锂离子电池则不是。然而，锂离子电池的制造成本更低，因此有取舍。

锂离子和聚合物电池比镍镉和镍氢电池更可取，主要是因为它们不会受到所谓的“记忆效应”的影响，这意味着当它们在充电之前没有完全放电时，它们的充电周期不会变小充电。此外，镍镉电池有毒，不易处理，几乎过时。据称，新的锂技术将使电池寿命延长 1000 倍 ，并将充电时间缩短至几秒钟，但仍处于开发阶段的早期阶段。成本也将是一个因素。

手机电池技术的未来可能是 锂空气（Li-air）技术。电池从空气中吸入氧气与锂发生反应，从而释放能量。虽然很有希望，但它仍然被认为是一种“地平线技术”，可能在未来十年内无法商用。早期的原型仅在十几个充电周期后就失去了 20% 的容量。锂硫电池也即将问世，但仅在 100 次充电循环后，它们的容量就会下降 20%。锂离子电池在经过多达 1，000 次循环后才会失去那么多容量。　　

      审核编辑：彭静