從大哥大到智能手機(jī),回顧手機(jī)電池的發(fā)展史
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前段時間,der 提到了三星手機(jī)在電池上吃過一次虧后,堅(jiān)定不移的用著凝膠電池。
于是就電池問題引起了很多小伙伴的感興趣,有人說國產(chǎn)電池快充猛,容量大,力壓蘋果、三星這些大廠;有人說智能機(jī)時代,手機(jī)電池再強(qiáng),續(xù)航也就一天左右的時間;也有人說,突然懷念以前功能機(jī)時代,一塊電池能用三五天......手機(jī)電池發(fā)展到現(xiàn)在,似乎有那么點(diǎn)拖后腿的意思。
所以今天 der 就和大家聊聊,從大哥大到智能手機(jī),那些手機(jī)電池的發(fā)展史。

鎳鎘電池
提及手機(jī)電池,就不得不從第一部手機(jī)開始聊起。
1973 年,老美的摩托羅拉研發(fā)了第一部移動手機(jī)電話——DynaTAC 8000X,相信很多小伙伴和 der 一樣,第一眼看到電話旁邊一長條的電池,覺得它續(xù)航肯定很給力。
然而事實(shí)是我們想太多,由于摩托羅拉 DynaTAC 8000X 當(dāng)時用的是 6 節(jié)圓柱形的鎳鎘電池,打一個電話 30 分鐘就直接干到?jīng)]電了。不過 der 覺得更離譜的是它的充電,居然要 10 小時才能充滿電,打下一個電話,估計這通電話我們不著急打,另一頭可能焦慮到直接上你家,你都還沒充滿電。

由于當(dāng)時市面上流行的都是這種圓柱形的鎳鎘電池,不僅大塊很占據(jù)空間,容量低,充電還非常慢,此時此刻用“充電 2 小時,通話 5 分鐘”這個梗來形容它再適合不過了。
既然時長都那么短,諾基亞干脆拋棄這種圓柱形的鎳鎘電池,自己定制小塊的鎳鎘電池,于是讓通話一小時不到的大哥大電話,直接縮小了一大半!

雖說諾記自己定制小塊的鎳鎘電池很有想法,而且手機(jī)做得風(fēng)生水起,但它最終也發(fā)現(xiàn)這種鎳鎘電池有著最為致命的缺點(diǎn)——記憶效應(yīng)。
也就是得每次都得充滿電、把電量耗盡,這樣循環(huán)的充電放電才行,否則電池容量下降,電池不耐用,所以要想手機(jī)上有所突破,還是得先搞定電池才行。

鎳氫電池
能力不夠,時間來湊,經(jīng)過科學(xué)家們二十年的積淀,手機(jī)電池也更新?lián)Q代到了鎳氫電池。
相比之下鎳氫電池的提升很大,不僅可以做到更輕薄,而且能量密度也大,雖說記憶效應(yīng)或多或少還是有,但影響已經(jīng)大大減小,只需 20 次完整充電放電就夠了。這么理想的替代產(chǎn)品,可以說讓手機(jī)行業(yè)看到了希望。

很長一段時間里,各種小巧的手機(jī)鋪天蓋地,徹底顛覆大家對手機(jī)還停留在一塊磚的印象。
不過鎳氫電池的巨大進(jìn)步,依舊無法改變電池容易發(fā)熱、變形的缺點(diǎn)。

鋰離子電池
又過了一段時間,鋰離子電池在索尼多年研發(fā)下率先投入商業(yè)使用,可惜當(dāng)時的成本太高,與鎳氫電池的容量也沒拉開多大的差距,所以基本應(yīng)用在索尼自家產(chǎn)品上,雖說有些手機(jī)廠商“嘗鮮”采用,但也并沒推廣開來。
沒想到時間來到 90 年代末,鋰離子電池的材料與制造技術(shù)突然革新,成本也大幅下降,與鎳氫電池的差距也越來越明顯。
首先鋰離子電池更輕薄,而且能量密度還更高,最最最重要的是解決了那煩人的“電池記憶效應(yīng)”。所以很多手機(jī)廠商也都紛紛采用鋰離子電池,加入了這場“鋰離子電池?zé)岢薄薄?/p>
從此,手機(jī)開始進(jìn)入鋰電時代,甚至還是“手機(jī)電池革命的里程碑”。

那時候手機(jī)還是功能機(jī),小小的黑白屏幕,耗電量不怎么高,一般一塊鋰離子電池就能夠你用個三五天,甚至還有的能夠超長待機(jī)三十天,加上電池可拆卸的設(shè)計,基本人手幾塊電池,沒電直接換,快樂極了。
不過更快樂的還得是手機(jī)廠商,畢竟鋰離子電池的出現(xiàn),成為了它們手機(jī)的一大宣傳賣點(diǎn),而且電池電量的充裕,讓手機(jī)廠商大膽的在手機(jī)上進(jìn)行各種創(chuàng)新——屏幕從黑白變成彩色,搭載攝像頭拍照,交互從按鍵到觸屏,還能播放音影視頻......
尤其是在蘋果 iPhone 的發(fā)布后,手機(jī)爆炸式的發(fā)展,大步跨入了智能機(jī)時代,此時大家對手機(jī)續(xù)航更長、充電時間更短的追求迫在眉睫。

鋰離子聚合物電池
由于鋰離子電池的不穩(wěn)定性,蘋果在 iPhone 手機(jī)上帶頭引領(lǐng)起“電池不可拆卸”的熱潮,而且為了提升電池續(xù)航,蘋果在 iPhone X 上更是直接堆料——采用雙電池設(shè)計,但效果并不明顯。
于是在鋰離子電池的基礎(chǔ)下,經(jīng)過“神優(yōu)化”的鋰離子聚合物電池出現(xiàn)了。

這種鋰離子聚合物電池不僅密度可以做到更高,容量更大,而且還不再需要含有重金屬和保護(hù)電解質(zhì)不外泄的外殼,在尺寸和重量方面有著很大的提升。根據(jù)電解質(zhì)來劃分,還能分為凝膠聚合物鋰電池、固體聚合物鋰電池、復(fù)合凝膠聚合物鋰電池。
目前現(xiàn)在智能機(jī)用的大多是固體聚合物鋰電池,這種電池的特性在常溫下離子電導(dǎo)率低,高溫使用則高,以至于智能機(jī)在快速充電下經(jīng)常發(fā)熱;而三星用的則是凝膠聚合物電解質(zhì)鋰電池,特性就是安全系數(shù)高。

當(dāng)然,現(xiàn)在智能機(jī)仍在快速發(fā)展,鋰離子聚合物電池也仍無法滿足我們的用電需求,于是各手機(jī)廠商也在鋰離子聚合物電池的基礎(chǔ)上,進(jìn)行自己的一些創(chuàng)新與改良。
像華為在手機(jī)電池上,就曾選擇改變石墨負(fù)極的分子結(jié)構(gòu),提高快充效率。

手機(jī)電池發(fā)展到鋰離子領(lǐng)域這里,其實(shí)已經(jīng)到了瓶頸了,雖說現(xiàn)在有很多科研人員還在研發(fā)新的電池技術(shù),但依舊沒有很大的突破,準(zhǔn)確來說是難以落地商業(yè)化。
但 der 相信,電池技術(shù)仍然在慢慢的進(jìn)步,總有一天能夠驚艷我們所有人。像內(nèi)置體溫發(fā)電機(jī),將人體溫度轉(zhuǎn)化成能力自動充電的概念;還有石墨烯超級電池,比普通電池充電要快 1000 倍的秒充......你是否期待呢?