鉅大LARGE | 點擊量:1209次 | 2021年04月12日
為何手機那么費電,為啥不生產(chǎn)一種大容量電池呢?
電池技術10年來進步了多少?
隨著智能設備的普及,無形中在我們生活中扮演了很重要的角色,尤其是智能手機的擔心,讓它陪伴我們的時間超過了任何人,關于手機,我們每天都要給他充電,總覺得他的電量很不夠用。
那么有人就有疑惑:科技這么發(fā)達,為何就不能造出更高容量的電池,那么就不用每天去給手機充電了?
其實這可能是一種錯覺,電池技術并非是停滯不前,而是在時刻更新著,從幾年前的諾基亞到今天的安卓手機,硬件的提升,屏幕的變大,所消耗的電量也是成倍新增的。以前的諾基亞可以待機兩天,今天的手機同樣可以做到??紤]到耗電的新增,還能維持同樣的使用時間,電池技術肯定是在不斷提升的,只不過在這種技術上確實沒有大的跨越。
2008年發(fā)售的諾基亞N85電池是1200mAh
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2018年發(fā)售的蘋果iPhoneXS/Max是3174mAh
可以看到,今年的新款手機比較十年前的手機,電池容量只上升了1倍多而已。
與電池技術形成反差的是,十年來其他數(shù)碼電子設備的運行內(nèi)存和cpu則今夕不同往日了,畢竟半導體技術進步是非??斓?。
以處理器(cpu)行業(yè)為例,英特爾公司的電腦處理器經(jīng)常被網(wǎng)友戲稱擠牙膏,因為其處理器每次更新?lián)Q代對僅對性能進行小幅度的提升,
盡管英特爾處理器性能每代提升不算大,但是多年來能效、工藝還是有長足進步的,假如說英特爾一直在吃老本,那可真是冤枉這家處理器廠商了。如今的四核奔騰處理器TDP功耗低至10W(以PentiumSliverJ5005),但是經(jīng)過性能評測后,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超過了10年前的QuadQ6600處理器了,后者TDP功耗105W,也就是僅用了10%的能耗性能就打平了。
類似的還有內(nèi)存產(chǎn)品,還記得當年256MB都可以很流暢運行Windowsxp嗎,如今連手機的運行內(nèi)存都是4GB起步了,而且當時的內(nèi)存頻率和能效也是遠遠比不上今天的。
鋰離子電池技術性能的瓶頸,不僅影響了手機,筆記本電腦的續(xù)航能力,在電動汽車行業(yè)可能是更為明顯。
以上是續(xù)航排名靠前的幾款電動汽車續(xù)航比較,可以看到,即使像特斯拉這樣的行業(yè)大佬,續(xù)航里程也不過幾百公里,電池技術的制約是毋庸置疑的。其實電動汽車未達到完全普及的程度,電池可以說是很大的一個原因,制造成本下不來,容量也上不去,這導致買車,充電都是一件頭疼的事。
為何電池技術提升這么難呢?
是研發(fā)者和廠家沒有改善的動力嗎?這個應該不太可能,如今這個行業(yè)競爭激烈,行業(yè)大鱷們都渴求更高性能的電池,假如誰有能力突破此項技術,利潤回報無疑是巨大的。之所以提升很難,可能受制于材料的限制,畢竟鋰離子電池的制造,受到能量密度和鋰元素本身的限制,所以始終無法大的跨越。
那么想要在電池上有新的突破,我們大家所知的石墨烯就是很好的替代材料,然而石墨烯生產(chǎn)難度太大,根本沒辦法做到量產(chǎn),這就導致了電池技術一直發(fā)展緩慢。1.長時間對鋰離子電池充電,假如是用的原裝正品的充電器或座充,確實是不會有損害的.這個不是因為保護線路的功勞,而是靠充電線路的嚴格精確的設計來保證的.
2.有保護線路的存在,并不能完全的防止鋰離子電池的過充的發(fā)生,保護線路只有在電池過充的時候才會起防止進一步過充的用途.
這是幾個數(shù)據(jù)
RICOH推出的適合4.2V鋰離子電池的保護芯片,其過充保護電壓是4.35V+/-0.05V,日本精工SIEKO推出的8241系列中適合4.2V鋰離子電池的保護芯片,其過充保護電壓是4.275V+/-0.025V
而鋰離子電池充飽的時候,其電池電壓應該落在4.20V+/-0.04V之間,并沒有觸發(fā)保護線路動作.之所以廠家說明長時間充電不會過充是因為手機的充電管理確保在電池電壓已經(jīng)到達4.20V以后不會繼續(xù)充電.而是保持監(jiān)視狀態(tài).
等到了過充保護的電壓,比如4.275V,這個鋰離子電池已經(jīng)是過充了,此時保護線路才被切斷.防止進一步過充的危險.