qakcn
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科普第4篇——电池

楼主#
更多 发布于:2010-10-20 00:33
有人说介绍的东西太高深了,那么这次就来个易懂而且实用的吧。

这篇文章介绍了
1、电池
2、化学电池
3、充电电池
4、充电电池(特别是锂离子电池)的使用与保养

电池,《现代汉语词典》上的定义是:把化学能或光能等变成电能的装置。更准确的说就是一切非机械能转换成电能的装置(转换机械能的叫做“发电机”)。主要有化学电池、光电池和核电池。

化学电池就是通过化学反应将化学物质储存的能量转换为电能,高中化学学的“原电池”就是化学电池的工作原理了。

光电池又叫太阳能电池,这个东西的原理得到大学物理才能接触到了吧。这里简单说一下,就是光照射到导体上,光子的能量被电子吸收,电子变得活跃,于是就产生电能了。

核电池,说得好像很高科技很危险似的,其实和核反应没有任何关系。原理其实是放射性物质衰变时会释放出电子,把这些电子收集起来就能作为电能使用了;还有一种是收集衰变时产生的热,再将热能转化为电能。人造卫星上就有使用这种电池的,前不久有人将核电池微型化了,说不定不久之后我们也会用上了。


我们最常见的还是化学电池。所以下面就介绍一下。

一次性电池。这种电池大家应该不少接触了,最常见的是锌锰电池,还有就是碱性电池(其实就是把锌锰电池等的电解液换成碱性溶液以提高化学反应速度,增加输出电流,对电池储存的电量没有丝毫影响!),以及银锌电池(大家常见的纽扣电池就是银锌电池)。这种电池只能用一次,所以千万不要充电,否则会过热变形甚至爆炸!另外,某品牌广告的“聚能环”没有任何科学依据,肯定还是在电池内部进行了改进,套个环可没什么用。

可充电电池。其实是利用了有些化学反应在不同条件下进行的方向不同,来储存以及释放电能的。比如汽车里常用的铅酸蓄电池的反应PbO2+Pb+2H2SO4——2PbSO4+2H2O,放电时,反应从左向右进行,充电时,反应从右向左进行。

燃料电池。这个貌似很高科技,其实说白了原理也很简单。燃烧的本质是氧化还原反应(其实所有的化学电池都是氧化还原反应),氧化还原必定有电子的转移。燃料电池也是,只不过在可控制的条件下进行,让反应的程度没有燃烧那么剧烈,同时让电子的转移通过外接的用电器,以利用电能。燃料电池相对普通电池最大的好处就是,只要补充燃料,就可以持续供电。这是目前研究的热门。


然后,来说说各种充电电池吧。

镍镉电池。这种电池基本已经被淘汰了,但是还是介绍一下,因为要提到一个重要的概念——记忆效应。镍镉电池如果没有将电量用完(比如用到还剩40%)就充电,充满后再使用,电量就会减少,好像电池记住了上次的充电起点(40%),所以称为记忆效应。其实记忆效应本身是很难发生的(除非你的使用习惯非常不好),很多情况下会把其他原因造成的电量减少(比如过度充电、过度放电)也归结为记忆效应。

镍氢电池。看名字就知道,这是一种在镍镉电池上改进来的。镍氢电池的记忆效应小,而且更环保,现在大家常接触的一般是镍氢电池(以及下面介绍的锂离子电池)。但是镍氢电池有个缺点是自放电效应(就是不使用也会发生化学反应,放出储存的电能)很高,平均每个月30%左右。不过现在已经开发出了自放电效应不高的镍氢电池了,大家可以考虑选购。

锂离子电池。锂离子电池很多时候会被简称为锂电池,其实锂电池是另外一种电池,反应原理完全不一样。而现在大家常见的又是锂离子聚合物电池,使用非液体的聚合物代替了锂离子电池的电解液。锂离子电池优点是:储存电量高、对环境污染小、输出功率大、无记忆效应、自放电效应低、充放电速度快等等,所以现在应用非常广泛,大家的手机、笔记本电脑、音乐播放器等的电池就是锂离子电池了。


最后,说点实用的:充电电池的使用与保养。

第一,无论是什么电池,都不能过过度放电与过度充电,这对电池的损害是非常大的。过度放电现在一般很难发生了,因为用电器电量过低时都会关闭。但是过度充电一定要注意,镍氢电池一定要看清电池的电量和充电器的说明,不要充满了还在充;锂离子电池的话,厂家原装的充电器一般都有保护电路,充满了会自动断电,但是一些劣质的第三方充电器很可能没有保护电路,请尽量不要选购这种充电器。我说的充电器是指独立于设备的座充,锂离子电池如果不是用充电器充电而是直接插在设备上充,也会有保护电路保护的,不用担心(除非设备本身有问题,比如山寨产品)。过度充电还有可能会使电池变形、爆炸,所以不可忽视!

第二,这条特别针对镍氢电池的,不要将不同电量(不管是最大电量不同还是剩余电量不同)的电池混在一起使用。因为其中一节电池电放光了,而其他电池还有电时,这节电池会发生“反向充电”,这是危害十分大的。而且电池电量下降时内阻会上升,如果不同电量的电池混用,会加速电量耗尽。

第三,因为锂离子电池比较普及,所以专门说说锂离子电池。
1、误区:锂离子电池头三次要充12小时。
头三次要充12小时是针对镍氢、镍镉电池的,这样做是为了激活电池。而锂离子电池出厂时就已经激活了,不需要再来激活。而且前面说过现在的设备都有保护电路,电池充满了就断电了,再插多长时间也没用。当然前几次完全充满还是有必要的。

2、误区:电池要用完再充。
前面说了,锂离子电池没有记忆效应,所以,你可以随时充电。相反,完全用完再充对锂离子电池反而不好。锂离子电池的寿命是按充电周期算的,每完成一个充电周期,电池最大电量会减少一点。一次完全充放算一个充电周期,也就是说,没有放完电就充是不算一个充电周期的,不管你充放几次,只要没有完全放电,这个充电周期就没有完成。不也许你会想,只要一直不完成充电周期那就一直不会减少电池寿命了。不过很可惜这也是不可能的,一般来说一个月至少要完成一个充电周期,这样电池才能发挥最大效能。

3、锂离子电池不要长期不用。
锂离子电池很特殊,你不用它反而是对它最大的损害!就算你想摆着,也要记得一个月一次的充电周期,然后充到40%~60%的电量再保存。如果摆着一直不用,很可能就因为自放电效应造成过度放电了。

4、误区:笔记本长期插着电用就要把电池取下来。错误:笔记本一直插着电用。
其实看了前面几条,这条应该很容易理解了:插着电用并不会对电池一直充电,因为有保护电路防止过充,所以把电池取下来放着不用对电池是有很大损害的。而相对的,一直插着电不用电池也是不行的。还是前面讲的那点——一个月至少完成一个充电周期。

5、锂离子电池是怎样充电的
锂离子电池充电并不是用固定电流一直到充满,而是先以较大的电流快速充电,充到80%时会使用较小的电流进行绢流充电。而有的充电器在进行绢流充电时就会亮起绿灯,而不是等到充满,所以充电时不妨多充它一两个小时,当然,前提是不要使用没有保护的劣质充电器!

就这些吧,当然,我再申明一点,上面的这些东西都是有据可查的,不是我的信口开河,有疑问欢迎提出。

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之前的文章:
科普第1篇——计算机色彩
科普第1篇补遗——CSS颜色
科普第2篇——光盘
科普第3篇——2、8、10、16
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serffyme水草~
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沙发#
发布于:2010-10-20 01:20
嘛。。。因为偷懒,笔记本一直插着电。。。
现在不插已经不能用了。。。
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fal1988
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2楼#
发布于:2010-10-20 01:24
呃~~~~大Q酱辛苦了,不过该怎么说呢,偶倒是觉得这电池的知识是实用,但是了解的确没怎么了解的说,偶还是喜欢你说一下那些计算机类的科普文章比较好,像之前你写的那几篇偶都有看,写到的点很到位,况且偶个人还算是计算机系的人,想了解更多偶不知道的计算机类的东西,所以请大Q酱继续努力写出更多更好的科普文章吧
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aitushu
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3楼#
发布于:2010-10-20 04:37
这个的确是十分有用的一篇好文章
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桜舞雪咒
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4楼#
发布于:2010-10-20 10:17
电池,宿舍对付断电必备用品
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wudahht
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5楼#
发布于:2010-10-20 11:01
先过来留名,晚上放学回来慢慢看……
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初音
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6楼#
发布于:2010-10-20 11:50
以前不知道这方面的知识,结果笔记本电脑的电池头一年充满电后还能用3个小时,第二年就只能用一个半小时了,到了第三年就只能用40分钟……

现在都把电池拔了,还能减轻点重量。

PS:因为用不惯Fedora,所以换成了红旗,尝试在红旗上面做了个LAMP,不过难度太大,果然还是WAMP适合像我这样的人……目前的环境是Windows2008+Apache+MySQL+PHPMyAdmin……

貌似很多用L系统的人都很不齿红旗啊……不过我倒是觉得红旗很有中国特色,至少比Fedora让我感到亲切……真正让我瞧不上的是YLMF(依赖模仿)和Deepin,怎么看怎么像“同人版”的L系统。
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Еlysees
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7楼#
发布于:2010-10-20 11:54
笔记本刚开始用时还很注意电池的保养,充电周期什么的,也保持过,但后来就渐渐的不怎么重视了 。 。
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eva2203
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8楼#
发布于:2010-10-20 12:41
一说起充电器。。。

唉,现在很多手机都不给座充了╮(╯_╰)╭
[move][/move]
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ct一剑
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9楼#
发布于:2010-10-20 12:43
世界杯那会基本上一天一个充放电周期啊~~~~~~
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狼魂
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10楼#
发布于:2010-10-20 13:05
平时玩小P一直都插着电的说~
小P的电池基本不怎么用的说~

可惜就是手机的电池每天都要充电~
倒不是电池质量差~
而是天天坐办公室无聊的用手机玩游戏导致的~
所以手机基本是一天一充~
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chi015
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11楼#
发布于:2010-10-20 13:09
一开始就没电池保养的概念,总觉着插着就行!
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红色有角三倍瓜
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12楼#
发布于:2010-10-20 13:23
呃~~一直都没重视过......所以差不多像水草奶奶那样了..................
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
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凌涵汐雨
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13楼#
发布于:2010-10-20 13:57
嗯…一直都很注意电池…受姬,P4的,还有DS的……
但是本本电池却不是很注意的说…一直插电= -
只是偶尔偶尔…才用电池……囧
以后多注意本本的说~=v=
于是大Q辛苦了~
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灼眼の立华奏
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14楼#
发布于:2010-10-20 15:02
感谢LZ俺对电池又有更多的了解了~
动漫爱好者万岁!!!!
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優樂美丶灬
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15楼#
发布于:2010-10-20 17:46
相反,完全用完再充对锂离子电池反而不好。
——锂离子的电池、、果然是不用用完电再充的=-=
我妈说用完再充、、结果现在手机电池接触不好了感觉、4天4格电over。。
【科普、第一反应素竞赛、、哦=-= 背的我快死了
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傲娇少女丶灬
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16楼#
发布于:2010-10-20 20:12
电池一直没有注意保养啊~~
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镜音铃
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17楼#
发布于:2010-10-22 16:41
看来手机电池要好好保养了
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serffyme水草~
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18楼#
发布于:2010-10-22 17:05
回 1楼(serffyme水草~) 的帖子
现在好后悔~~~早知道就听我妈的~把电池拔了,出门的时候再拿出来用~~~
(虽然我妈说这个是开玩笑的。。。= =)
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游客

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