鋰離子電池在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

張孫芝 普洱電視臺(tái)

電池是我們?nèi)粘Ｉ罴肮ぷ髦凶畛Ｒ?jiàn)的電源之一，而電池的發(fā)展歷程也是源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的。早在1780年，意大利的解剖學(xué)家和醫(yī)學(xué)教授伽伐尼在解剖青蛙時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)生物電現(xiàn)象，伏打受到伽伐尼青蛙實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)而發(fā)明了電池。隨后就是鉛酸電池、鋅錳電池、鎘鎳電池、鎳氫電池、鋰電池等一系列的電池在不斷的更新?lián)Q代。

一、鋰離子電池的發(fā)展歷程

1970年代，?？松腗.S.Whitting ham采用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，制成了首個(gè)鋰電池。1982年，伊利諾伊理工大學(xué)的R.R.Agarwal 和J.R.Selman 發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性，此過(guò)程是快速的，并且可逆。與此同時(shí)，采用金屬鋰制成的鋰電池，其安全隱患備受關(guān)注，因此人們嘗試?yán)娩囯x子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個(gè)可用的鋰離子石墨電極由貝爾實(shí)驗(yàn)室試制成功。1992年，索尼公司發(fā)布首個(gè)商用鋰離子電池。隨后鋰離子電池革新了消費(fèi)電子產(chǎn)品的面貌，至今仍是便攜電子器件的主要電源。

二、鋰離子電池在廣播電視領(lǐng)域的具體應(yīng)用

現(xiàn)在市場(chǎng)上的充電電池型號(hào)繁多，但主要以鋰電池為主。廣播電視行業(yè)也一樣，以鋰離子電池為主要便攜電源，特別是媒體行業(yè)的重要設(shè)備攝像機(jī)，幾乎都在使用鋰離子電池。早些年使用的電池主要以鎳氫和鎘鎳電池為主。而鎳氫和鎘鎳電池相對(duì)鋰離子電池而言，卻存在很多不便之處。

(一)重量方面

以每一個(gè)單元電池的電壓來(lái)看，鎳氫電池和鎘鎳電池都是1.2 伏，而鋰離子電池為3.6 伏，鋰離子電池的電壓是鎳氫、鎘鎳電池的3 倍。并且，同型電池的重量鋰離子電池與鎘鎳電池幾乎相等，而鎳氫電池卻比較重。但鋰離子電池因端電壓為3.6 伏，在輸出同等電壓的情況下，單個(gè)電池組合時(shí)數(shù)目可減少三分之二，從而使成型后的電池組重量和體積都減小很多，因此方便記者攜帶外出，也大大的減輕了記者外出采訪的行李負(fù)擔(dān)。同時(shí)，也減輕了拍攝負(fù)擔(dān)，讓記者們抗著攝像機(jī)持續(xù)拍攝的時(shí)間也得到延長(zhǎng)，可以更靈活的抓拍到一些更加唯美、更加有價(jià)值的畫(huà)面。

(二)電池的管理維護(hù)和使用方面

鎘鎳電池和鎳氫電池均具有有記憶效應(yīng)，因此必須定期對(duì)長(zhǎng)時(shí)間不使用的電池進(jìn)行充放電管理。這種繁瑣的充放電管理在使用鎘鎳電池和鎳氫電池時(shí)是無(wú)法避免的。相對(duì)而言，鋰離子電池沒(méi)有記憶效應(yīng)，在使用時(shí)非常方便簡(jiǎn)單，可進(jìn)行隨用隨充，不必?fù)?dān)心其記憶效應(yīng)。充電時(shí)間自然可以縮短，非常符合快節(jié)奏、不定時(shí)、無(wú)預(yù)知、時(shí)效性很強(qiáng)的媒體行業(yè)使用。記憶效應(yīng)是充電電池的一大天敵，它會(huì)大大縮減電池的壽命。同時(shí)，也會(huì)使電池?zé)o法進(jìn)行有效充電，出現(xiàn)一充就滿(mǎn)，一放就完的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象在早些年我們使鎳氫和鎘鎳電池作為攝像機(jī)電源的時(shí)候就出過(guò)一些事故，因?yàn)槌潆姇r(shí)沒(méi)有放掉殘余電量，所以電池看似滿(mǎn)的，結(jié)果記者帶出去一拍，電池立馬就沒(méi)電了，導(dǎo)致無(wú)法正常完成新聞拍攝，造成嚴(yán)重的新聞播出事故。而鋰離子電池就沒(méi)有這方面的缺陷，可以更準(zhǔn)確的衡量電量，有效提高了新聞采寫(xiě)效率，減少了新聞播出事故。

(三)自放電率和充電效率

鎘鎳電池和鎳氫電池的自放電率為15%—35%/月，而鋰離子電池為2%—5%/月。從自放電率來(lái)看，鎘鎳電池和鎳氫電池就算沒(méi)有使用，每隔一段時(shí)間就得檢查充電，并且需要十幾小時(shí)的充電時(shí)間，其工作非常繁瑣。而鋰離子電池自放電率低，不用反復(fù)充電，節(jié)約了電費(fèi)的同時(shí)還使電池的壽命得到了保障。因?yàn)殡姵胤磸?fù)的充電放電是非常影響其壽命的。因此，我們廣播電視行業(yè)選擇使用鋰離子電池是無(wú)可厚非的。首先可以節(jié)約成本，其次可以減少很多采寫(xiě)事故，再次可以減輕記者的出行負(fù)擔(dān)。

三、未來(lái)展望

目前，鋰離子電池在我們廣播電視行業(yè)主要應(yīng)用于攝像機(jī)，而在其他很多方面仍然采用的是其它類(lèi)型的電池。比如我們的備用電源UPS，使用的是鉛酸電池，而鉛酸電池重量重，體積大，壽命短。使用時(shí)需要有足夠的空間擺放，搬運(yùn)也非常吃力。并且鉛酸電池內(nèi)有液體，隨著充放電的轉(zhuǎn)換消耗和自然蒸發(fā)，液體將逐漸減少，如果發(fā)現(xiàn)電池發(fā)燙或者充電時(shí)間變短，就需要補(bǔ)充液體。因此，使用起來(lái)非常繁瑣。如果能將UPS 電池更換為鋰離子電池，那可以為我們電視媒體減輕很多負(fù)擔(dān)，鋰離子電池在同等電壓情況下體積小、重量輕、使用方便、壽命較長(zhǎng)。首先不需要大空間擺放UPS 蓄電池，搬運(yùn)不需要太多人力。其次，鋰離子電池耐用性較強(qiáng)，消耗慢，一般壽命在4—5年，壽命是鉛酸電池的2—3 倍。因此，大大減輕了我們的經(jīng)濟(jì)壓力。目前，部分新能源車(chē)輛啟動(dòng)電瓶就采用了鋰電池，減少了體積，增加了使用壽命。

小結(jié)：縱觀電池發(fā)展的歷史，我們可以看出當(dāng)前世界電池工業(yè)發(fā)展的三個(gè)特點(diǎn)，一是綠色環(huán)保電池迅猛發(fā)展，包括鋰離子電池、鎳氫電池等。二是一次電池向蓄電池轉(zhuǎn)化，這符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；三是電池進(jìn)一步向小、輕、溥方向發(fā)展。在商品化的可充電池中，鋰離子電池的比能量最高，特別是聚合物鋰離子電池，可以實(shí)現(xiàn)充電池的溥形化。正因?yàn)殇囯x子電池的體積比能量和質(zhì)量高，可充電且無(wú)污染，具備當(dāng)前電池工業(yè)發(fā)展的三大特點(diǎn)。這幾個(gè)特點(diǎn)，又正好符合我們媒體行業(yè)。廣播電視新聞采寫(xiě)，是有很多不確定因素和突發(fā)情況的，比如地震、洪澇災(zāi)害等這些突如其來(lái)的重大災(zāi)難，都是些刻不容緩的緊急新聞，要是記者因?yàn)殡姵貑?wèn)題而擔(dān)誤了宣傳報(bào)道，那后果是不堪設(shè)想的。

四、小結(jié)

縱觀電池發(fā)展的歷史，從伏打發(fā)明第一塊伏打電錐以來(lái)，無(wú)論從電池的體積，還是容量，得得到了大幅度的提升，電池的能量密度比得到了大幅度的提高。電池從有污染的鎳鎘電池逐漸發(fā)展到綠色環(huán)保電池，從一次性使用的電池向可多次進(jìn)行充電、重復(fù)多次使用的電池發(fā)展，從重量高向輕小化發(fā)展，從長(zhǎng)時(shí)間充電向短時(shí)間充電發(fā)展。就目前來(lái)說(shuō)，鋰離子電池具有較高的能量密度比，其中鋰聚合物電池可以實(shí)現(xiàn)電池的薄型化。正因?yàn)殇囯x子電池的體積比能量和質(zhì)量高，可充電且無(wú)污染，具備當(dāng)前電池工業(yè)發(fā)展的三大特點(diǎn)。這幾個(gè)特點(diǎn)，又正好符合我們媒體行業(yè)。廣播電視新聞采寫(xiě)，是有很多不確定因素和突發(fā)情況的，比如地震、洪澇災(zāi)害等這些突如其來(lái)的重大災(zāi)難，都是些刻不容緩的緊急新聞，要是記者因?yàn)殡姵貑?wèn)題而擔(dān)誤了宣傳報(bào)道，那后果是不堪設(shè)想的。