核能电池都不够? 盘点手机续航发展方向

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1  手机电池的规格简介

　    【PConline 技术分析】近年来，随着安卓系统的崛起、双核乃至四核处理器的应用，在加上不可拆卸电池手机的不断涌现，手机的续航能力越来越成为制约手机发展最大瓶颈。有的朋友说“性能再强，我用不了半天又有什么意义呢？”不可否认的是，手机的性能肯定会越来越强，这也是科技发展的大势所趋，那么作为强劲动力的能源又将如何突破？

　    我们最迫切的问难是解决电池的耐用性问题。那么解决办法是什么？一种是手机处理器，屏幕等硬件的革新，不断刷新的工艺制程能让这些元件的性能上升、功耗下降。另一种就是电池性能与供电方式的革新。处理器的制程功耗在下降，这是不争的事实，那么电池性能与供电方式是否也在改变呢？

一、手机电池的起点很高

　    锂电池的是在上世纪90年代发明出来的，而是民用手机的大规模普及是从世纪之交开始的，所以对于大部分用户来说第一次接触的手机电池，就是锂电池。而像一些镍氢、镍镉类电池都没有被大规模采用过。

　　很多用户其实并不清楚锂电池中也是有所不同的。锂电池只是含锂电池的一种统称，因为工艺配料的不同，锂电池之下还有多种电池类型。

小小电池材料众多

        以前有很多朋友用手机都觉得原装电池会比兼容电池好用，但是为什么要好用呢？这是因为锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。电池内部的锂金属质量和制造工艺对电池的电量有很大影响。影响电池性能的不仅有电解质、还有正负极材料。使用的电池材料不同，电池的品质自然有所不同。

二、为什么不用镍氢电池呢

　　市场上的消费级电池一般是锂电池和镍氢电池。相对于镍氢电池，锂电池具有工作电压高、能量密度大、自放电率低、无记忆效应等显著优点。锂电池的形状要比镍氢电池要容易控制，很适合用于外形各异的手机之中。镍氢、镍镉电池目前主要出现在小型家用电器之中。

常见的镍氢电池

　    虽然锂电池的耐温效果不好，由于制作工艺上的一些缺陷，在环境温度较高时，锂的活跃性很强，容易发生爆炸。但是这些缺点并不能掩盖锂电池成为最主要手机电池的特色，所以现在手机的电池基本都是锂电池。

三、电池的主要规格介绍

重要的参数是容量

        抠下你的手机电池，它的秘密都在这一堆数据之中。电池上有着电池生产的主要参数，像电池代码、电池制造执行标准等对普通消费者来说意义不大。主要关系着电池性能的就是电池的容量、“mAh”是电池容量的单位，中文名称是毫安时。而像moto、苹果的电池还会标出Wh数，这个6.3Wh的意思是电池的总功率,也叫做电能总量。（注）

这块电池的Wh是多少？

        这里有一个比较快捷简单的计算电池能量的办法就是Wh=电池电压x电池容量。锂电池基本都是3.7V的，所以这块电池就应该是3.7x1800=6660，也就是6.6Wh。

2  锂聚合物电池、太阳能电池

四、手机电池的未来

I、锂聚合物电池

　　手机电池主要是锂离子电池和锂聚合物电池两种，与笔记本电池不同，国内有不少厂家具备了生产小容量锂离子电池的能力，这也就是为什么我们能看到市场上的小容量手机电池被国产品牌占据了大半。而更大容量的锂电池因为工艺和市场认可度等问题，笔记本上所用电池还基本都是日系品牌的产品，比如索尼、三洋。

锂聚合物电池的造型随意性更大

　　其中的锂聚合物电池就是目前的发展趋势。其实详细来说应该叫液态锂离子电池(LIB)和锂聚合物电池(PLIB)两类。因为锂聚合物改善了电液问题，能够实现高电压、高能量密度而且能够按照要求做成各种形状而受到了产品设计者的推崇，所以才有了现在薄如刀锋一般的手机。

苹果iPhone4内置锂聚合物电池

　　在一些不可拆卸电池的手机中就使用了锂聚合物电池，设计者为了实现手机更加的轻薄而选择了这种电池类型。不过呢，据测试的结果来说，锂聚合物电池比锂离子电池大约有10%左右的能量密度，相比性能功耗成几何级增加的其他硬件来说，这种增强还远远不够。

II、燃料电池

　　在去年11月份美国专利商标局公布了苹果获得的两项专利，这两项专利为“Fuel Cell System to Power a Portable Computing Device”（便携式计算设备的燃料电池系统）和“Fuel Cell System Coupled to a Portable Computing Device”（便携式计算设备燃料电池系统耦合）。这两项专利暗示苹果可能在研究使用燃料来给类似MacBook这样的便携设备提供电力。

燃料电池原理

        根据苹果提交的专利申请文件，他们认为目前世界上由于对石油燃料过度依赖导致了许多不稳定的因素。苹果指出使用氢和其他关联燃料可以让设备在不重新添加燃料的前提下运行数天甚至是一周的时间。

　　燃料电池系统不必携带一个笨重的电池，很大程度上减小了系统的重量、成本以及尺寸大小。燃料电池系统中有一个燃料电池堆，它能够将燃料转化成电力。其中还带有一个控制器，控制燃料电池系统的运作。不过苹果的这项专利要是用于类似于MacBook这样的设备之中。但是如果笔记本能够用上微型的燃料电池，那么进一步微缩到手机之上也不是不可能。

AF-M3000燃料电池

　    在日本就生产出了一种微型的燃料电池匣，这款体积为67.6×118.6x21mm，重128克的电力补充匣，最大可提供5.2V/3.5W的电力输出。它的售价为26,250日元（约合人民币1989元），随机附赠5组单价为2,625日元（约合人民币198元）的燃料匣，每组燃料匣可以在一个半小时内为iPhone 4补充50％电力。

要充满一次电需要近400元

　    出门在外如果想靠AF-M3000把iPhone 4充满的花费将近400元，这种充电的价格是普通消费者无法承受的。不过这也说明已经有开发商正在将燃料电池微型化。如果有这种发明，在没电的时候只需加一点煤油或者汽油就可以让手机能量持续不断，也是一种不错的想法。不过不知道日益高涨的油价会不会影响这种电池的研发热情呢。

　　我们不禁要担心的是，虽然燃料电池也具备极高的能量密度，但是研发人员将如何解决碳排放污染、燃料过热爆炸等问题呢？

3  燃料电池、生物电池


III、生物电池

　　如果你看过《海贼王》，那么你肯定知道依靠可乐给自己增加能量的弗兰奇，以前人们都觉得这只是创作者的幻想而已。但是如今用可乐给电池充电已经实现了。这家Takara Tomy 公司目前正在开发一个名为“ene Concept zone”的项目，该项目基于SONY的生物电池技术，用来发动新一代绿色电动玩具。最重要的是它的电能来自于可乐！

有可乐就有能量的弗兰奇

　　根据SONY介绍，使用了他们的生物电池技术后，这些绿色系列玩具已经可以通过碳水化合物（类似我们对糖的吸收利用）产生电力。目前的研究结果表明，可乐、雪碧、七喜等，等任何含糖饮料都有效。这种电池的原理是通过生物酶分解糖利用碳水化合物，从而获得电力。从原理上来说，和大家吃饭获得能量是一样的，只是简化了过程而已。

真正的可乐生物电池

　　这种设计的核心是使用生物电池(BioBattery)，产生电力的方式就是使用碳水化合物，比如可乐，并且利用酶作为催化剂。简单来说就是如果能够实现在手机没电的时候，随手拿一包含糖饮料倒进去就可以充电，最环保的部分就是当电池耗尽，所制造出来的只是氧和水。

生物电池的缺点也是很明显的

　　之所以生物电池没有能够获得普及主要原因还是生物电池的能量密度不够，如果真的要使用生活中的可乐来进行充电，那么大家出门时不仅需要带着手机，还需要带着大瓶的可乐。不过这只是一种新型的电池概念，它非常环保和安全，随着生物技术的进步，将来如果出现了某种微生物电池也千万不要奇怪。

　　最后：核电池。。。。。。这个先问过国际原子能机构，应该不允许一人一个原子弹吧。

五、太阳能电池等续航辅助系统

　　除了电池本身，还有一些延长续航的辅助系统，比如说太阳能电池、手摇式电池，以及某些节能增加续航的配件。

夏普SH6230C太阳能手机

　    这个太阳能电池已经不是概念产品了，在不少的机型上我们都看到过。所谓太阳能电池手机，就是在手机表面覆盖太阳能电池板，通过光热与电能的转化，产生电能并且充入手机的电池中，其本质上并没有改变电池的物理特性，只是给电池的充电方式做了一个改变。

太阳能的转换效率有待改进

　    太阳能是一种清洁的可循环的能源，太阳能进入手机领域也早已实现了，现在阻碍太阳能手机普及的主要问题有两方面：一、太阳能硅片体积太大，加装在手机之上会影响手机厚度。在手机轻薄化的大趋势面前，厚重的手机不受欢迎是很正常的。二、太阳能电池板的转换效率太低，目前最新的多晶硅转换率也不到20%，想要作为主要的补充能源还是不行的。

太阳能充电器

        不过太阳能电池虽然不能作为主要能源来使用，但是作为辅助能源，来延长手机的续航能力还是非常有用的，因为手机在待机时消耗的电能很少，所以有小块的太阳能电池充电补充能够极大的延长续航能力。虽说不像某些电视广告中吹嘘的永久续航那般强劲，待机状态下增加一两天的续航还是不成问题的。

　　总结：电池技术是手机乃至整个移动电子产品的配件中发展最为缓慢的，从手机诞生之初的无独立处理芯片到现如今已经开始使用多核处理器，从无屏幕，到已经开始跨界到7英寸大小，它的性能让大众为之惊喜，而电池的进步只能用龟速来形容。以前我们的手机可以待机3-5天，甚至半个月，而如今某些玩机达人只需半天时间就必须要更换电池。

　　以前我们普通消费者能做的就是多买电池来进行更换，现在不少超薄的手机都不允许拆卸电池了，那么消费者就只能胆战心惊的随身带着充电器么？手机电池的未来之路是很艰难的，但是依旧需要研发人员多给点力。我们需要的是一种高能量密度、易补充、安全无污染的电池，您觉得哪一种电池最有前途呢？


注：



      上文中“6.3Wh”，Wh是“瓦时”的意思，实际上就是电池的总功率（或者叫能量），而并非“每小时耗电6.3瓦”。

　　根据公式：电池功率（Wh）=电池电压（V）x电池容量（Ah），把MOTO的电池6.3Wh，1.7Ah（mAh/1000=Ah）代入，你就可以算出电池的电压。另一方面，也因为电池电压固定的，所以Wh和mAh其实只需要标注一个单位即可，因为他们成等比例关系的。

将来靠体温就能提供能量！

学习了

帖子很多站外链接。

要研制出可以把热量转化成电能的电池就好了，芯片等元件发出的热量又还原成电

不错的资料！

路过学习

如果要保证安全的话，我要核电池

直接把手机芯片放到大脑里，生物电就行了

开发反物质能量吧，纽扣那么大的就够火箭上天了，我想给手机用一年没问题吧。