“慢慢”電池路

在電池技術(shù)還未能有進(jìn)一步的突破時(shí)，你愿意用厚重的機(jī)身換取更長的待機(jī)嗎？手機(jī)電池的發(fā)展，從1983年第一個(gè)商用手機(jī)的問世，到現(xiàn)在也有三四十年的歷史了。雖然常常被吐槽，為什么都2019年，手機(jī)屏幕都可以折疊了，電池續(xù)航能力卻還沒有什么突破，甚至還越來越低了呢？其實(shí)，手機(jī)電池這些年來也并非沒有進(jìn)展，只是相對于手機(jī)其他方面確實(shí)進(jìn)步慢了點(diǎn)。今天小編就帶大家一同看看我們的手機(jī)電池都走過了哪些旅程。在穿越這歷史的長河之前，我們先認(rèn)識一下電池是什么。

什么是電池？

簡單來說，電池就是通過某種化學(xué)反應(yīng)能夠在電路中產(chǎn)生電流的裝置。所有電池都具有三個(gè)基本的組件：陽極、陰極和電解質(zhì)。當(dāng)電池的陽極和陰極連接到電路時(shí)，陽極和電解質(zhì)之間會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該反應(yīng)使電子流經(jīng)電路并返回到陰極，在陰極發(fā)生另一種化學(xué)反應(yīng)。

因此，電池中的電極總是由兩種不同的材料制成，并且一種材料喜歡“放棄”電子，另一種材料喜歡“接受”電子。水果電池便是一種極簡版的電池。

“慢慢”電池路

手機(jī)電池的發(fā)展大體上經(jīng)過了三個(gè)階段：鎳鎘電池、鎳氫電池以及鋰離子電池。

鎳鎘電池

鎳鎘電池（Ni-Cd）是最早應(yīng)用于手機(jī)的電池種類，也是20世紀(jì)80年代和90年代的首選電池。

其實(shí)，早在1899年，研究人員就發(fā)明了鎳鎘電池，不過那時(shí)的應(yīng)用十分受限。直到20世紀(jì)50年代燒結(jié)板結(jié)構(gòu)的開發(fā)，鎳鎘電池才逐步在市場上推廣開來。

世界上第一部商用便攜式手機(jī)摩托羅拉DynaTAC 8000X便是采用的鎳鎘電池。1983年，摩托羅拉DynaTAC 8000X問世。該手機(jī)重達(dá)1.75磅，可以存儲30個(gè)號碼。在當(dāng)時(shí)的售價(jià)達(dá)3995美元。比現(xiàn)在的折疊手機(jī)甚至還貴不少。

從上圖可以看出，DynaTAC 8000X的電池由六枚圓柱形鎳鎘電池組成，其輸出電壓為7.5V，相比如今3.8V的電池電壓來說，功耗要高出不少。

由于功耗大，加上當(dāng)時(shí)采用的鎳鎘電池自身的原因，摩托羅拉DynaTAC 8000X在電池耗盡之前，通話時(shí)間不到30分鐘。不過，充滿電卻要等待10小時(shí)之久。1987年諾基亞推出的首款手持手機(jī)Mobira Cityman，情況稍有好轉(zhuǎn)。通話時(shí)常近1小時(shí)，充電時(shí)間降到了6小時(shí)左右。

對于鎳鎘電池來說，除了續(xù)航差，充電時(shí)間長之外，還有兩個(gè)比較嚴(yán)重的缺陷。

第一，易受“記憶效應(yīng)”的影響，如果使用不當(dāng)，會大大降低服務(wù)壽命。所謂“記憶效應(yīng)”是指，電池長時(shí)間經(jīng)受特定的工作循環(huán)后，自動保持這一循環(huán)的傾向。舉例來說，如果我們經(jīng)常充電到80%就停止了，或者在電池還有40%的電量就去充電的話，長此以往，電池便記住了這一模式，從而只能在這兩個(gè)數(shù)值之間充放電，盡管電池本身的容量可以使電池放電到更低的平臺，或者充電到更高的平臺。不過這種效應(yīng)屬于可逆失效，即電池失效后可重新恢復(fù)的性能。因此，鎳鎘電池需要每滿一個(gè)月左右進(jìn)行一次深度的充放電來“鍛煉”，以獲得完整的性能和電池壽命。

另一方面，鎳鎘電池是有毒的。鎳鎘電池作為一種堿性蓄電池，其正極為氫氧化鎳，負(fù)極板為鎘，電解質(zhì)一般為氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液。由于鎳鎘電池中含有大量的鎘，而鎘是有毒物質(zhì)，會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

顯然，市場需要更好電池。

鎳氫電池（NiMH）

1989年，鎳氫電池進(jìn)入市場，較好的彌補(bǔ)了鎳鎘電池的兩大缺點(diǎn)。鎳氫電池?zé)o毒并且記憶效應(yīng)問題沒有那么明顯。另外，這種電池更薄，重量更輕。而且，它們的電池容量更大，同時(shí)充電時(shí)間卻縮短了不少。

然而鎳氫電池并沒有“威風(fēng)”多久，就被另一種電池?fù)屓チ孙L(fēng)頭。

鋰離子電池

鋰離子電池的問世，為儲能打開了一扇新的窗戶。今年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)便是頒給了三位促進(jìn)鋰離子電池發(fā)展的研究人員，可見鋰離子電池的推出是意義非凡的。

1985年，日本旭化學(xué)公司（Asahi Chemical）制造出了第一塊鋰離子電池；1991年，索尼公司（Sony）發(fā)布了首個(gè)商用鋰離子電池，為筆記本電腦和移動設(shè)備等應(yīng)用提供了更好的電池設(shè)備。在之后的10年里，隨著手機(jī)不斷普及并且手機(jī)重量以及厚度成為消費(fèi)者非常看重的方面后，生產(chǎn)成本迅速下降。

不過，在鋰離子電池問世的早期，由于穩(wěn)定性、電池受損突然起火等問題，一定程度上被限制了運(yùn)輸和使用。好在隨著技術(shù)的進(jìn)步以及其升級產(chǎn)品的問世，這樣的問題越來越少了。

鋰聚合物電池（Li-polymer），作為鋰離子電池的升級版，是鋰離子電池的一種。兩者的正負(fù)極材料都是相同的，工作原理也基本一致。主要區(qū)別在于一般鋰離子電池使用液體電解質(zhì)，而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物充當(dāng)電解質(zhì)，目前大部分采用聚合物凝膠電解質(zhì)。與鋰離子電池相比，鋰聚合物電池容量更大、體積更小，并且不易爆炸更加安全。

一個(gè)方案

鋰離子電池以及鋰聚合物電池的發(fā)展雖然給產(chǎn)業(yè)帶來了不少的希望，然而，隨著手機(jī)屏幕越做越大、厚度越做越薄、功能越來越多，手機(jī)比以往任何時(shí)候都更加耗電。即使目前我們拆開任何一部手機(jī)，電池占據(jù)的空間依舊是最大的，但是它仍然滿足不了我們的“欲望”。

華為P30 Pro

不過，就在今年電池公司Energizer和法國電信公司Avenir聯(lián)合推出了一款充電一次，通話3天的手機(jī)，Energizer Power Max K18 Pop。這么一說你是否特別心動呢？

從正面一看，似乎還蠻好看。

然而，在這個(gè)世界上畢竟有舍才有得。Pop之所以能夠在待機(jī)的模式下，維持大約50天，是因?yàn)樗鋫淞?8,000 mAh的電池，是普通手機(jī)電池的4到5倍。（大多數(shù)手機(jī)電池在3,000至4,000mAh）。這意味著此款手機(jī)要比一般的手機(jī)厚很多。

因此，在電池技術(shù)還未能有進(jìn)一步的突破時(shí)，你愿意用厚重的機(jī)身換取更長的待機(jī)嗎？