3000mAh何時才能突破手機電池技術淺析

從誕生至今，智能手機就一直與手機續航展開艱苦卓絕的斗爭，動態調整SoC的內核運行頻率、PSR自刷新、Nega負液晶、協處理器、VOOC快充以及系統內置的“省電模式”，不管廠商在產品中采取各種省電設計，智能手機在續航上保持著一天一充的節奏。

似乎廠商為了解決續航用盡了渾身解數，都無法讓智能手機獲得功能機那樣的待機時間，提升電池的容量以及各種節電方法仍擋不住越來越耗電的手機元件。屏幕、處理器、4G網絡無時無刻不在消耗著電池電量，更重要的是手機電池的容量提升到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

從鋰離子電池逐漸取代鎳氫電池后，在消費者眼中我們現階段使用的電池除了容量的提升之外，并沒有革命性的進步了。智能手機的待機時間越來越短更加堅定了他們的看法，隨著手機硬件呈幾何倍數的增長，進步緩慢的手機電池似乎嚴重影響了智能手機的待機時間，相信經歷過功能機時代的用戶很難接受一天都不到的使用時間。

其實，伴隨著手機技術的發展，手機電池也在不斷地進步。鎳氫電池到鋰離子電池，再到Li離子聚合物電池，不斷進步的電池技術已經給了我們這個時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的鋰離子聚合物電池支持了現階段手機的發展。

當電池從鎳氫步入鋰離子后，電池電芯技術進入了全新的化學電池控制時代。在提高電芯能量密度的同時，電池設計的改變與化學物質的變化也使得電池的關鍵參數得以長足地提高。當然，鋰離子并不是現階段手機電池的最終形態，鋰離子聚合物電池便是現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。它與傳統液態鋰離子電池區別在于電解質的不同。鋰離子電池使用的是液體電解質，而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質來代替。

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的發展很大程度上提高了電池的能量密度、使用壽命、工作溫度和存儲時間，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勢，這便為超薄智能手機的出現帶來了可能。不過，鋰離子聚合物電池也容易受外力影響產生膨脹，在手機廠商工藝獲得巨大提升后，手機因電池膨脹而損壞已經是個例。

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，雖然說聚合物充當電解質在穩定性和充放電上有不錯的優勢，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，現階段鋰離子聚合物電池已經是最好也是最為成熟的商用級產品，手機在電池續航能力方面沒全新的突破，只是電池材料上的瓶頸問題，在出現新型電池材料前，電池想要在技術上突破只能是紙上談兵，提升續航能力只能擴大電池體積。

百花齊放的“下一代”電池技術

我們在任意一個搜索引擎中以“手機電池”為關鍵詞進行搜索，各種電池突破的文章鋪天蓋地的襲來，看似電池技術真的將獲得巨大的突破，充電時間大大縮短續航時間翻倍提升。其實關于“下一代的革命性電池技術”，我們已經聽過太多的版本了，除了最接近現實可裝在更小空間里提供更多能量且穩定性更好的石墨烯電池外，更多的電池技術更像是實驗室級產品，融入硅珠鋰離子電池有更多的能量密度，還沒解決無法儲存能量的超級電容，甚至還有更加離奇的空氣電極技術，據說這項技術結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。這些聽起來運用在手機上都很不錯，但是它們基本上沒有一項能夠達到消費級。

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

隨著電動汽車市場的不斷發展，汽車行業介入電池發展以此來獲得更加出色的電池技術相信是一個必然的過程，當能源開發商獲得汽車制造商的資金支持后，開發速度能明顯加快，電池技術有任何一點微小的進步，將對手機行業以及電動汽車行業，還有更多產品構成深遠的影響。