在晶體管收音機之后,得到廣泛普及的便攜式產品應該是收錄兩用機。1963年,日立制作所推出了收音機與開放卷軸錄音機二合一的產品。這據說是日本的

在晶體管收音機之后,得到廣泛普及的便攜式產品應該是收錄兩用機。1963年,日立制作所推出了收音機與開放卷軸錄音機二合一的產品。這據說是日本的第一臺收錄兩用機。最初的“卡帶錄音機+收音機”在1968年由愛華(AIWA)制造,以此為契機,各大家電制造企業相繼在1970年代向市場投放商品。收錄兩用機當時也是以干電池為電源,因為安裝了多節大塊頭的1號、2號干電池,所以分量相當重。

談到重量,就不能不提初期的家用攝像機的電池。從1970年代中期開始,攝像機走進了家庭。當時,雖說是家用,但攝像機的體型大,能夠驅動這個大家伙的二次電池,只有大塊頭的鉛蓄電池。成本可能也限制了選擇的范圍。在當時,鎳鎘(以下稱:Ni-Cd)電池還非常昂貴。

攝像機用鉛蓄電池的尺寸與一條栗羊羹相仿,曾被戲稱為“栗羊羹電池”。原本就十分笨重的攝像機再裝上沉甸甸的栗羊羹電池,重到讓人用起來難免會閃到腰。當時的二次電池背負著“三重苦”,也就是“重”、“不耐用(電池電量耗盡快)”、“充電時間長”的課題,在移動產品時代的入口徘徊不前。

從1960年代后半段開始,使用卡帶的小型磁帶錄音機、FM收音機、微型電視等便攜式電子產品不斷涌現,絕大多數產品使用一次電池,很少見到二次電池的身影。

然而,隨著這些產品使用頻率的增加,一次電池給用戶造成了沉重的成本負擔。這使得人們寄望于二次電池,開始把目光對準了“擺脫三重苦”。

對于二次電池小型化、高性能的要求日漸增強是在便攜式音樂播放器流行(“Walkman”于1979年登場)、8mm錄像帶登場(1985年)的時候。當時,AV產品向小型化發展,在室外使用已經變得司空見慣。

Ni-Cd電池實現普及

 當時,Ni-Cd電池取代鉛蓄電池成為了電池的主角。便攜式音樂播放器開始使用俗稱為口香糖電池的超薄電池,攝像機使用的小型Ni-Cd電池組也登上了歷史舞臺。

這要歸功于Ni-Cd電池的容量實現了顯著提升。舉例來說,索尼第一臺8mm攝像機使用的二次電池組型號為“NP-55”,使用5節略短于5號干電池的Ni-Cd電池。在1985年上市時,容量約為700mAh,順應高容量化的呼聲,索尼對電池進行改進,到1989年,電池容量增加到了1300mAh(圖3)。

鋰電池開發史(1):鋰電池擺脫三重苦即將登場

圖3:二次電池組“NP-55”的容量變遷

NP-55由5節Ni-Cd電池組成,得到了索尼第一臺8mm攝像機的采用。1985年上市之時的容量約為700mAh,1989年達到了1300mAh。

容量密度的提高得益于眾多的技術革新,其代表之一是下面介紹的發泡鎳基板。Ni-Cd電池的電極基板最初使用鎳的燒結體(燒結式鎳),之后開始采用發泡鎳基板。后者以聚氨酯泡沫和高分子纖維無紡布為起始原料。

無紡布首先經過無電電鍍獲得導電性,接著經過通常電鍍,在表面附著鎳,然后在高溫下煅燒。完成煅燒后,聚氨酯樹脂等基材將會消失,只留下鎳骨架。高分子基材原本具備的空隙原封不動,制成的電極基板的多孔度非常高??障堵蕪倪^去燒結式的80%增至最大98%,革命性地提高了活性物質*的填充率。通過采用這種電極,容量大約可提高30%。

*活性物質=參與發電反應的正極和負極的物質。電池是將正極與負極發生化學反應產生的能量轉化為電能輸出的裝置,參與化學反應的物質叫作正極活性物質、負極活性物質。比方說,Ni-Cd電池的正極活性物質是NiOOH(氫氧化鎳),負極活性物質是Cd(鎘)。

發泡鎳基板登場是在1980年代后半段,而索尼在1970年代前半段,其實已經在著手開發同類技術。當時,索尼還將臺式計算器(與現在的計算器判若兩物的大型設備)商品化,內置Ni-Cd電池作為電源。為實現電池的輕量化,該電池也使用了經過無電電鍍和通常電鍍處理的無紡布作為基板。但遺憾的是我們沒有想到通過煅燒的方式清除無紡布基材。

不過,塞翁失馬焉知非福。如果我們的電極發展到了采用發泡鎳基板的程度,Ni-Cd電池(還有之后的Ni-MH電池)或許將會成為索尼電池的主力商品,使日后LIB的開發大幅延后。畢竟索尼是因為當時沒有強有力的二次電池商品,才把精力投入到了開發新型二次電池LIB。

現在回過頭來說攝像機用電源,攝像機對于電池增加容量的要求越來越高。

[責任編輯:梁小婧]

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