鉅大LARGE | 點擊量：672次 | 2021年05月21日
科技來電：手機的鋰電池為何這么難進步？
不管是安卓手機還是大名鼎鼎的蘋果手機，各種各樣的品牌手機都在讓自家的產(chǎn)品做的越來越強勁，從屏幕的視網(wǎng)膜技術到現(xiàn)在的OLED顯示屏技術，然后是手機的處理器芯片等等，讓我們消費者看到智能手機發(fā)展有多么迅速。
雖然手機的硬件性能上進步太快了，甚至都有可能超越臺式電腦的可能性，但只有一項硬件是沒辦法進步，當然這就是手機最致命的電池。關于一款擁有高性能的手機來說，電池的壽命可能就只有一年左右，甚至一天就要充好幾次電，一天一充的手機是防止不了的。
早在功能機時代，手機充滿電續(xù)航時間通常都在3-4天甚至更長也不稀奇，但到了大屏智能機時代，手機的續(xù)航水平卻一下子降到了一天，甚至還不到。為何電池的發(fā)展就不適用摩爾定律?為何減小體積，增大容量對電池來說就那么難?今天，我們一起來聊聊手機電池。
1、以技術成熟的圓柱形鎳鎘電池解決有無問題
上世紀80年代，世界上第一款真正意義的手機摩托羅拉DynaTAC8000X上市。這款方方正正看起來像磚頭相同的東西，重達2傍，售價達到3995美元，約合25261人民幣。那么它的電池什么樣子呢?
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
其電池倉內(nèi)部設計可謂是丑態(tài)百出，六枚圓柱電池被膠帶捆綁，組成一套輸出電壓為7.5V的電池組。相比如今普遍3.8V的電池電壓來說，功耗要高出不少。它所采用的電池，正是在那個時代廣泛采用的鎳鎘電池。
一個要7.5V高電壓供電的設備，功耗自然了得，盡管配備了如此巨型的電池組，但摩托羅拉DynaTAC8000X的通話時間卻只有區(qū)區(qū)二十多分鐘。然而更要命的是，給它充滿電要長達10小時。除了續(xù)航時間短，充電時間長之外，鎳鉻電池的記憶效應也十分嚴重，無法讓用戶隨用隨充。
點評：但在那個年代，容量更高的鋰離子電池和鎳氫電池尚處于實驗室階段，科學家只能繼續(xù)采用鎳鉻材料，但極力改進內(nèi)部空間，以讓電池所占用的體積更小，并且通過采用新的技術優(yōu)化電路，降低功耗，從而在不斷革新中降低了手機的體積。
2、以定制方式實現(xiàn)電池的小型化
到了90年代初期，隨著2G標準的建立，移動通信技術已經(jīng)越來越成熟，并迎來了爆發(fā)性上升，然而傳統(tǒng)“大哥大”的外形尺寸已經(jīng)成為被用戶抱怨最多的地方，可以說誰的手機設計的越小，誰就擁有了市場。
所以為了小型化，手機廠商開始拋棄傳統(tǒng)內(nèi)含圓柱形鎳鉻電池的電池倉，轉(zhuǎn)而采用定制小型化的鎳鉻電池包。在1992年，諾基亞推出的首款GSM網(wǎng)絡手機1011便是采用這種設計，它的體重控制在了476g，幾乎是早期“大哥大”體重的一半。
雖然系統(tǒng)的設計電壓依然為7.2V，但得益于改善的功耗控制，該機的續(xù)航時間可以達到12個小時，3個小時的通話時間是第一代”大哥大“的6倍。但這樣的表現(xiàn)依然要一天一沖，并且鎳鉻電池的充電時間都要在10小時左右，想想還是蠻不方便的。
點評：日本把鋰離子電池從概念到產(chǎn)業(yè)化用了14年，然后產(chǎn)業(yè)化時間已經(jīng)有20年，小電池的技術已經(jīng)很成熟，市場飽和;鋰離子電池的出路是大型化，可以提升能量利用率;現(xiàn)在單體電芯可以做到40～60AH，散熱是重要問題。
3、鎳氫電池開始商用
鎳氫電池的問世，讓業(yè)界看到了手機電池新的希望，因為這種電池技術成本并沒有比鎳鉻電池新增多少，但電池容量卻有了顯著提升。
還有令設計者非常開心的是，相比鎳鉻電池，鎳氫電池不僅更加環(huán)保，而且記憶效應也要比之更不明顯，可謂是非常理想的替代產(chǎn)品。
關于90年代初期的手機用戶來說，手機的形態(tài)就是一塊磚。然而有一款手機顛覆了所有人的認知，那就是——摩托羅拉StarTAC，它采用貝殼式翻蓋設計，一只手便可輕松握持，而能夠達到如此mini的身材，當然與小型化的電池設計是分不開的。
點評：實則不然，其實很多“超級電池”早早的就已經(jīng)開始商用了，只不過制作成民品的話，價格還是顯得比較高的。而有的電池受制于工藝，可能尚未應用于生活更多處。有些超級電池已經(jīng)在你的生活里，你自己沒感受到而已。
