3000mAh何時(shí)才能突破手機(jī)電池技術(shù)淺析

從誕生至今，智能手機(jī)就一直與手機(jī)續(xù)航展開艱苦卓絕的斗爭，動(dòng)態(tài)調(diào)整SoC的內(nèi)核運(yùn)行頻率、PSR自刷新、Nega負(fù)液晶、協(xié)處理器、VOOC快充以及系統(tǒng)內(nèi)置的“省電模式”，不管廠商在產(chǎn)品中采取各種省電設(shè)計(jì)，智能手機(jī)在續(xù)航上保持著一天一充的節(jié)奏。

似乎廠商為了解決續(xù)航用盡了渾身解數(shù)，都無法讓智能手機(jī)獲得功能機(jī)那樣的待機(jī)時(shí)間，提升電池的容量以及各種節(jié)電方法仍擋不住越來越耗電的手機(jī)元件。屏幕、處理器、4G網(wǎng)絡(luò)無時(shí)無刻不在消耗著電池電量，更重要的是手機(jī)電池的容量提升到3000mAh之后，再難獲得更大的容量，這我們就得從電池本身說起。

看似停滯不前的電池技術(shù)

從鋰離子電池逐漸取代鎳氫電池后，在消費(fèi)者眼中我們現(xiàn)階段使用的電池除了容量的提升之外，并沒有革命性的進(jìn)步了。智能手機(jī)的待機(jī)時(shí)間越來越短更加堅(jiān)定了他們的看法，隨著手機(jī)硬件呈幾何倍數(shù)的增長，進(jìn)步緩慢的手機(jī)電池似乎嚴(yán)重影響了智能手機(jī)的待機(jī)時(shí)間，相信經(jīng)歷過功能機(jī)時(shí)代的用戶很難接受一天都不到的使用時(shí)間。

其實(shí)，伴隨著手機(jī)技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)電池也在不斷地進(jìn)步。鎳氫電池到鋰離子電池，再到Li離子聚合物電池，不斷進(jìn)步的電池技術(shù)已經(jīng)給了我們這個(gè)時(shí)代最好的商用級的電池，能量密度提升、電池體積縮小以及更多充放電次數(shù)的鋰離子聚合物電池支持了現(xiàn)階段手機(jī)的發(fā)展。

當(dāng)電池從鎳氫步入鋰離子后，電池電芯技術(shù)進(jìn)入了全新的化學(xué)電池控制時(shí)代。在提高電芯能量密度的同時(shí)，電池設(shè)計(jì)的改變與化學(xué)物質(zhì)的變化也使得電池的關(guān)鍵參數(shù)得以長足地提高。當(dāng)然，鋰離子并不是現(xiàn)階段手機(jī)電池的最終形態(tài)，鋰離子聚合物電池便是現(xiàn)階段我們擁有的最好的商用級電池。鋰離子聚合物電池電芯跟鋰離子電池電芯相似，使用碳作為陽極，金屬氧化物作為陰極，凝膠體作為電解液，采用凝膠體隔膜作為絕緣體。它與傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池區(qū)別在于電解質(zhì)的不同。鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì)，而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替。

鋰離子聚合物電池具有更大的容量和更高的能量密度。與Li離子電池相似，它的自放電的漏電流也很小。鋰離子聚合物電池技術(shù)的發(fā)展很大程度上提高了電池的能量密度、使用壽命、工作溫度和存儲(chǔ)時(shí)間，這種電池的能量使用效率非常高。外形上，鋰離子聚合物電池使用塑料容器，比鋰離子電池的金屬外殼有可塑性的優(yōu)勢，這便為超薄智能手機(jī)的出現(xiàn)帶來了可能。不過，鋰離子聚合物電池也容易受外力影響產(chǎn)生膨脹，在手機(jī)廠商工藝獲得巨大提升后，手機(jī)因電池膨脹而損壞已經(jīng)是個(gè)例。

鋰離子電池按照正極材料分類有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元，按照電解液分有聚合物、液體電解液，雖然說聚合物充當(dāng)電解質(zhì)在穩(wěn)定性和充放電上有不錯(cuò)的優(yōu)勢，但總的來說這些電池的能量密度相差無幾。隨著工藝的進(jìn)步，每年電池的能量密度都在小幅提升，電壓也稍有升高，但是要做大電量，最直接的辦法還是增加電池體積。

所以說，現(xiàn)階段鋰離子聚合物電池已經(jīng)是最好也是最為成熟的商用級產(chǎn)品，手機(jī)在電池續(xù)航能力方面沒全新的突破，只是電池材料上的瓶頸問題，在出現(xiàn)新型電池材料前，電池想要在技術(shù)上突破只能是紙上談兵，提升續(xù)航能力只能擴(kuò)大電池體積。

百花齊放的“下一代”電池技術(shù)

我們在任意一個(gè)搜索引擎中以“手機(jī)電池”為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，各種電池突破的文章鋪天蓋地的襲來，看似電池技術(shù)真的將獲得巨大的突破，充電時(shí)間大大縮短續(xù)航時(shí)間翻倍提升。其實(shí)關(guān)于“下一代的革命性電池技術(shù)”，我們已經(jīng)聽過太多的版本了，除了最接近現(xiàn)實(shí)可裝在更小空間里提供更多能量且穩(wěn)定性更好的石墨烯電池外，更多的電池技術(shù)更像是實(shí)驗(yàn)室級產(chǎn)品，融入硅珠鋰離子電池有更多的能量密度，還沒解決無法儲(chǔ)存能量的超級電容，甚至還有更加離奇的空氣電極技術(shù)，據(jù)說這項(xiàng)技術(shù)結(jié)合了碳納米材料和碳納米管等前沿科技，通過物理重組以讓電池在微觀層面獲得更好的壽命。這些聽起來運(yùn)用在手機(jī)上都很不錯(cuò)，但是它們基本上沒有一項(xiàng)能夠達(dá)到消費(fèi)級。

好在，2015年3月首款石墨烯手機(jī)在重慶發(fā)布，或許是工程產(chǎn)品，我們并沒有獲得石墨烯手機(jī)續(xù)航能力的具體參數(shù)。同時(shí)坐落在硅谷的Amprius公司，也宣布創(chuàng)造出了全新的鋰離子電池，通過硅和碳的混合單元，可以容納比現(xiàn)有方案多20%能量的電池，不過他們的最終目標(biāo)是開發(fā)出比現(xiàn)有電池方案提升50%的鋰離子聚合物電池，這都需要一定時(shí)間的等待。

隨著電動(dòng)汽車市場的不斷發(fā)展，汽車行業(yè)介入電池發(fā)展以此來獲得更加出色的電池技術(shù)相信是一個(gè)必然的過程，當(dāng)能源開發(fā)商獲得汽車制造商的資金支持后，開發(fā)速度能明顯加快，電池技術(shù)有任何一點(diǎn)微小的進(jìn)步，將對手機(jī)行業(yè)以及電動(dòng)汽車行業(yè)，還有更多產(chǎn)品構(gòu)成深遠(yuǎn)的影響。