不管是安卓手机还是大名鼎鼎的苹果手机,各种各样的品牌手机都在让自家的产品做的越来越强劲,从屏幕的视网膜技术到现在的 OLED 显示屏技术,然后是手机的处理器芯片等等,让我们消费者看到智能手机发展有多么迅速。

 

 

虽然手机的硬件性能上进步太快了,甚至都有可能超越台式电脑的可能性,但只有一项硬件是没办法进步,当然这就是手机最致命的电池。对于一款拥有高性能的手机来说,电池的寿命可能就只有一年左右,甚至一天就要充好几次电,一天一充的手机是避免不了的。

 

 

早在功能机时代,手机充满电续航时间通常都在 3-4 天甚至更长也不稀奇,但到了大屏智能机时代,手机的续航水平却一下子降到了一天,甚至还不到。为什么电池的发展就不适用摩尔定律?为什么减小体积,增大容量对电池来说就那么难?今天,我们一起来聊聊手机电池。

 

1、以技术成熟的圆柱形镍镉电池解决有无问题

 

 

上世纪 80 年代,世界上第一款真正意义的手机摩托罗拉 DynaTAC 8000X 上市。这款方方正正看起来像砖头一样的东西,重达 2 傍,售价达到 3995 美元,约合 25261 人民币。那么它的电池什么样子呢?

 

其电池仓内部设计可谓是丑态百出,六枚圆柱电池被胶带捆绑,组成一套输出电压为 7.5V 的电池组。相比如今普遍 3.8V 的电池电压来说,功耗要高出不少。它所采用的电池,正是在那个时代广泛采用的镍镉电池。

 

一个需要 7.5V 高电压供电的设备,功耗自然了得,尽管配备了如此巨型的电池组,但摩托罗拉 DynaTAC 8000X 的通话时间却只有区区二十多分钟。然而更要命的是,给它充满电需要长达 10 小时。除了续航时间短,充电时间长之外,镍铬电池的记忆效应也十分严重,无法让用户随用随充。

 

点评:但在那个年代,容量更高的锂电池和镍氢电池尚处于实验室阶段,科学家只能继续采用镍铬材料,但极力改进内部空间,以让电池所占用的体积更小,并且通过采用新的技术优化电路,降低功耗,从而在不断革新中降低了手机的体积。

2、以定制方式实现电池的小型化

 

 

到了 90 年代初期,随着 2G 标准的建立,移动通信技术已经越来越成熟,并迎来了爆发性增长,然而传统“大哥大”的外形尺寸已经成为被用户抱怨最多的地方,可以说谁的手机设计的越小,谁就拥有了市场。

 

所以为了小型化,手机厂商开始抛弃传统内含圆柱形镍铬电池的电池仓,转而采用定制小型化的镍铬电池包。在 1992 年,诺基亚推出的首款 GSM 网络手机 1011 便是采用这种设计,它的体重控制在了 476g,几乎是早期“大哥大”体重的一半。

 

虽然系统的设计电压依然为 7.2V,但得益于改善的功耗控制,该机的续航时间可以达到 12 个小时,3 个小时的通话时间是第一代”大哥大“的 6 倍。但这样的表现依然需要一天一冲,并且镍铬电池的充电时间都要在 10 小时左右,想想还是蛮不方便的。

 

点评:日本把锂离子电池从概念到产业化用了 14 年,然后产业化时间已经有 20 年,小电池的技术已经很成熟,市场饱和;锂离子电池的出路是大型化,可以提升能量利用率;现在单体电芯可以做到 40~60AH,散热是主要问题。

 

3、镍氢电池开始商用

 

 

镍氢电池的问世,让业界看到了手机电池新的希望,因为这种电池技术成本并没有比镍铬电池增加多少,但电池容量却有了显著提升。

 

还有令设计者非常开心的是,相比镍铬电池,镍氢电池不仅更加环保,而且记忆效应也要比之更不明显,可谓是非常理想的替代产品。

 

对于 90 年代初期的手机用户来说,手机的形态就是一块砖。然而有一款手机颠覆了所有人的认知,那就是——摩托罗拉 StarTAC,它采用贝壳式翻盖设计,一只手便可轻松握持,而能够达到如此 mini 的身材,当然与小型化的电池设计是分不开的。

 

点评:实则不然,其实很多“超级电池”早早的就已经开始商用了,只不过制作成民品的话,价格还是显得比较高的。而有的电池受制于工艺,可能尚未应用于生活更多处。有些超级电池已经在你的生活里,你自己没感受到而已。