锂离子电池在广播电视领域的应用

张孙芝 普洱电视台

电池是我们日常生活及工作中最常见的电源之一，而电池的发展历程也是源远流长的。早在1780年，意大利的解剖学家和医学教授伽伐尼在解剖青蛙时偶然发现生物电现象，伏打受到伽伐尼青蛙实验的启发而发明了电池。随后就是铅酸电池、锌锰电池、镉镍电池、镍氢电池、锂电池等一系列的电池在不断的更新换代。

一、锂离子电池的发展历程

1970年代，埃克森的M.S.Whitting ham采用硫化钛作为正极材料，金属锂作为负极材料，制成了首个锂电池。1982年，伊利诺伊理工大学的R.R.Agarwal 和J.R.Selman 发现锂离子具有嵌入石墨的特性，此过程是快速的，并且可逆。与此同时，采用金属锂制成的锂电池，其安全隐患备受关注，因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。1992年，索尼公司发布首个商用锂离子电池。随后锂离子电池革新了消费电子产品的面貌，至今仍是便携电子器件的主要电源。

二、锂离子电池在广播电视领域的具体应用

现在市场上的充电电池型号繁多，但主要以锂电池为主。广播电视行业也一样，以锂离子电池为主要便携电源，特别是媒体行业的重要设备摄像机，几乎都在使用锂离子电池。早些年使用的电池主要以镍氢和镉镍电池为主。而镍氢和镉镍电池相对锂离子电池而言，却存在很多不便之处。

(一)重量方面

以每一个单元电池的电压来看，镍氢电池和镉镍电池都是1.2 伏，而锂离子电池为3.6 伏，锂离子电池的电压是镍氢、镉镍电池的3 倍。并且，同型电池的重量锂离子电池与镉镍电池几乎相等，而镍氢电池却比较重。但锂离子电池因端电压为3.6 伏，在输出同等电压的情况下，单个电池组合时数目可减少三分之二，从而使成型后的电池组重量和体积都减小很多，因此方便记者携带外出，也大大的减轻了记者外出采访的行李负担。同时，也减轻了拍摄负担，让记者们抗着摄像机持续拍摄的时间也得到延长，可以更灵活的抓拍到一些更加唯美、更加有价值的画面。

(二)电池的管理维护和使用方面

镉镍电池和镍氢电池均具有有记忆效应，因此必须定期对长时间不使用的电池进行充放电管理。这种繁琐的充放电管理在使用镉镍电池和镍氢电池时是无法避免的。相对而言，锂离子电池没有记忆效应，在使用时非常方便简单，可进行随用随充，不必担心其记忆效应。充电时间自然可以缩短，非常符合快节奏、不定时、无预知、时效性很强的媒体行业使用。记忆效应是充电电池的一大天敌，它会大大缩减电池的寿命。同时，也会使电池无法进行有效充电，出现一充就满，一放就完的现象。这一现象在早些年我们使镍氢和镉镍电池作为摄像机电源的时候就出过一些事故，因为充电时没有放掉残余电量，所以电池看似满的，结果记者带出去一拍，电池立马就没电了，导致无法正常完成新闻拍摄，造成严重的新闻播出事故。而锂离子电池就没有这方面的缺陷，可以更准确的衡量电量，有效提高了新闻采写效率，减少了新闻播出事故。

(三)自放电率和充电效率

镉镍电池和镍氢电池的自放电率为15%—35%/月，而锂离子电池为2%—5%/月。从自放电率来看，镉镍电池和镍氢电池就算没有使用，每隔一段时间就得检查充电，并且需要十几小时的充电时间，其工作非常繁琐。而锂离子电池自放电率低，不用反复充电，节约了电费的同时还使电池的寿命得到了保障。因为电池反复的充电放电是非常影响其寿命的。因此，我们广播电视行业选择使用锂离子电池是无可厚非的。首先可以节约成本，其次可以减少很多采写事故，再次可以减轻记者的出行负担。

三、未来展望

目前，锂离子电池在我们广播电视行业主要应用于摄像机，而在其他很多方面仍然采用的是其它类型的电池。比如我们的备用电源UPS，使用的是铅酸电池，而铅酸电池重量重，体积大，寿命短。使用时需要有足够的空间摆放，搬运也非常吃力。并且铅酸电池内有液体，随着充放电的转换消耗和自然蒸发，液体将逐渐减少，如果发现电池发烫或者充电时间变短，就需要补充液体。因此，使用起来非常繁琐。如果能将UPS 电池更换为锂离子电池，那可以为我们电视媒体减轻很多负担，锂离子电池在同等电压情况下体积小、重量轻、使用方便、寿命较长。首先不需要大空间摆放UPS 蓄电池，搬运不需要太多人力。其次，锂离子电池耐用性较强，消耗慢，一般寿命在4—5年，寿命是铅酸电池的2—3 倍。因此，大大减轻了我们的经济压力。目前，部分新能源车辆启动电瓶就采用了锂电池，减少了体积，增加了使用寿命。

小结：纵观电池发展的历史，我们可以看出当前世界电池工业发展的三个特点，一是绿色环保电池迅猛发展，包括锂离子电池、镍氢电池等。二是一次电池向蓄电池转化，这符合可持续发展战略；三是电池进一步向小、轻、溥方向发展。在商品化的可充电池中，锂离子电池的比能量最高，特别是聚合物锂离子电池，可以实现充电池的溥形化。正因为锂离子电池的体积比能量和质量高，可充电且无污染，具备当前电池工业发展的三大特点。这几个特点，又正好符合我们媒体行业。广播电视新闻采写，是有很多不确定因素和突发情况的，比如地震、洪涝灾害等这些突如其来的重大灾难，都是些刻不容缓的紧急新闻，要是记者因为电池问题而担误了宣传报道，那后果是不堪设想的。

四、小结

纵观电池发展的历史，从伏打发明第一块伏打电锥以来，无论从电池的体积，还是容量，得得到了大幅度的提升，电池的能量密度比得到了大幅度的提高。电池从有污染的镍镉电池逐渐发展到绿色环保电池，从一次性使用的电池向可多次进行充电、重复多次使用的电池发展，从重量高向轻小化发展，从长时间充电向短时间充电发展。就目前来说，锂离子电池具有较高的能量密度比，其中锂聚合物电池可以实现电池的薄型化。正因为锂离子电池的体积比能量和质量高，可充电且无污染，具备当前电池工业发展的三大特点。这几个特点，又正好符合我们媒体行业。广播电视新闻采写，是有很多不确定因素和突发情况的，比如地震、洪涝灾害等这些突如其来的重大灾难，都是些刻不容缓的紧急新闻，要是记者因为电池问题而担误了宣传报道，那后果是不堪设想的。