智能手機(jī)電池 三種新電池哪種能在未來(lái)稱霸

隨著智能手機(jī)的高速普及，人們對(duì)于手機(jī)的依賴也越來(lái)越強(qiáng)，在當(dāng)今社會(huì)里手機(jī)已經(jīng)不再是個(gè)簡(jiǎn)單的通訊工具，它幾乎成了我們生活中的必需品之一，但隨著手機(jī)硬件的發(fā)展，智能手機(jī)對(duì)于電量的消耗也變得越來(lái)越大，逐漸顯現(xiàn)出功能機(jī)時(shí)代沒(méi)有出現(xiàn)的續(xù)航短板，不管是iOS還是Android，每天為手機(jī)充電就像刷牙一樣，不想做卻又不得不做的事情。

而許多廠商也坦承電池成了制約手機(jī)發(fā)展的最大障礙之一，那么智能手機(jī)電池的未來(lái)在哪里?有沒(méi)有比鋰電池更好的選擇?現(xiàn)在就讓筆者帶著大家一起來(lái)看看那些“有可能”成為以后手機(jī)電池的新型電池。

燃料電池手機(jī)

燃料電池被業(yè)界看作未來(lái)手機(jī)電池的發(fā)展方向之一，與傳統(tǒng)電池相比, 微型燃料電池以其具有高容量、輕便、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸成為未來(lái)電池新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。燃料電池不再需要充電, 只須加燃料, 直接甲醇燃料電池的容量將是普通鋰電池的10倍, 手機(jī)可以一個(gè)月無(wú)需充電, 充電時(shí)只需加入新燃料。

近日KDDI終于有所行動(dòng)，該公司對(duì)外正式展示了自己的燃料電池手機(jī)原型，從圖片上我們可以看到KDDI的技術(shù)人員直接往手機(jī)里注入高濃度的甲醇燃料。其實(shí)這是一種混合供電系統(tǒng)，燃料電池搭配鋰離子電池，充分保障了手機(jī)的供電。通過(guò)使用燃料電池，可以保證長(zhǎng)達(dá)320小時(shí)的持續(xù)供電。而當(dāng)手機(jī)電力不足時(shí)，用戶所需要做的事情，就是往手機(jī)里注入特制的甲醇燃料，非常的方便。此外，在環(huán)保方面，小型燃料電池還有巨大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿剂蟻?lái)自可持續(xù)利用的有機(jī)資源，而副產(chǎn)品主要是水和二氧化碳，其中，小型燃料電池產(chǎn)生的二氧化碳低于化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳。為此，專(zhuān)家預(yù)言燃料電池將具有廣大的市場(chǎng)空間。

這是設(shè)計(jì)師Daizi Zheng為諾基亞設(shè)計(jì)的一款環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的綠色手機(jī)，它以可樂(lè)為能量來(lái)源。設(shè)計(jì)的核心是一塊生物電池，在酶的作用下，它能將可樂(lè)和其他飲料轉(zhuǎn)化為水和氧氣，并在此過(guò)程中產(chǎn)生電力。設(shè)計(jì)師聲稱，這樣的一塊生物電池，每補(bǔ)充一次燃料 (飲料)，能獲得普通鋰電池充電一次4~5倍的續(xù)航時(shí)間——相當(dāng)贊，而且從技術(shù)上來(lái)看，似乎也算不上天方夜譚，至少比《阿凡達(dá)》可靠譜多了，比如說(shuō)，日本某公司去年推向市場(chǎng)的Nopopo液體電池，就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了添加水、可樂(lè)、啤酒甚至尿液來(lái)發(fā)電。

和傳統(tǒng)電池不能使用后會(huì)產(chǎn)生潛在的污染不同，Zheng的這款諾基亞“可樂(lè)”手機(jī)，電力耗盡后，唯一的產(chǎn)物是水和氧氣。

超級(jí)電容器手機(jī)

目前手機(jī)電池一般使用鋰電池和鎳鎘電池供電。但這兩種電池由于其本身是蓄電池,所以有固有的缺陷。如廢電池對(duì)環(huán)境有污染,大電流充電會(huì)損壞電池等。

超級(jí)電容是容量可達(dá)到法拉級(jí)的電容器,具有十萬(wàn)次以上充電壽命、安培級(jí)電流充電、過(guò)充無(wú)危險(xiǎn)等電容固有特性,又具有大能量體積比的特點(diǎn),被許稱為綠色能源。其中大電流充電的優(yōu)點(diǎn)尤為突出,因?yàn)殡m然有的鋰電池也可以較大電流充電,但對(duì)電池的損耗相當(dāng)嚴(yán)重,而電容則不會(huì)。由于等體積超級(jí)電容所含的電能已接近鋰電池的容量,所以可以使用超級(jí)電容器其作為獨(dú)立的電源使用。

電路總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。它包括充電電路(左邊虛線框) 和工作放電電路(右邊虛線框) 兩部分。這兩部分是相互獨(dú)立的,當(dāng)超級(jí)電容的電量降低到一定值時(shí),便由充電電路給其充電。由于電容可以大電流充電,所以這一過(guò)程只要幾分鐘就可完成。充完電后,電容接入工作放電電路中即可正常工作。超級(jí)電容選用2. 5 V、300 F 的, 而一般手機(jī)需要3. 6 V的電壓供電,所以必需用升壓電路1 將電壓值升高。另外,電容自然放電的過(guò)程是電壓沿指數(shù)規(guī)律下降的過(guò)程,要獲得恒定的電壓就要通過(guò)控制電路來(lái)控制電容的放電時(shí)間。由于控制芯片也是從超級(jí)電容取電,所以為了不引起干擾,用一個(gè)獨(dú)立的升壓電路2 給它供電。最后為了使電容的放電效率達(dá)到最高,通過(guò)升壓電路1 將其電壓升到6 V ,再通過(guò)控制占空比的方式將其降到3. 6 V ,這樣就可以接到手機(jī)中為負(fù)再供電了。澳大利亞 CAP- XX公司的超級(jí)電容器使用納米級(jí)碳顆粒來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量。該超級(jí)電容器可提供比電池組更高的瞬態(tài)功率, 儲(chǔ)存比傳統(tǒng)電容器更高的能量。CAP- XX設(shè)計(jì)工程師為當(dāng)前市場(chǎng)上流行的幾個(gè)可拍照手機(jī)設(shè)計(jì)了不同的款式。為諾基亞N73 手機(jī)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品使用約 1.2mm 厚雙單體超級(jí)電容器替代了現(xiàn)存的包括 4 個(gè)高功率 LEDs , 而手機(jī)外形未發(fā)生任何改動(dòng)。這樣, 未使用超級(jí)電容器的手機(jī)輸出 1 W 功率需要 16 ms , 而改型后的手機(jī)在相同的時(shí)間里可提供 15 W 的功率。

太陽(yáng)能電池手機(jī)

太陽(yáng)能電池也是智能手機(jī)電池發(fā)展方向之一。隨著智能手機(jī)的功能越來(lái)越多，比如觀看電影、GPS導(dǎo)航、游戲等需要消耗大量的電力。讓智能手機(jī)在陽(yáng)光下充電，既時(shí)尚、又環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，太陽(yáng)能電池因能解決戶外充電難問(wèn)題備受關(guān)注。

日前，現(xiàn)在一家名為 Wysips 的美國(guó)創(chuàng)業(yè)小公司，拿出了較完善的解決方案。厚度小于 100 微米的透明涂層被覆蓋在手機(jī)屏幕上，它能捕捉太陽(yáng)能并支撐整部手機(jī)的能耗。根據(jù)該公司總裁的介紹，使用這種充電方法，在室外只需要六個(gè)小時(shí)就能充滿一塊手機(jī)電池。而他們的下一代產(chǎn)品每充一小時(shí)電可以支撐 30 分鐘通話時(shí)長(zhǎng)。對(duì)于手機(jī)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，這種透明涂層顯得非常優(yōu)雅，它能讓手機(jī)變得更輕更薄——大家都知道，肥碩的電池占據(jù)了智能手機(jī)的大部分空間。