剖析手机电池续航差之根因

随着智能手机的兴起，续航成为用户头疼的问题，从功能机时代的一周一冲，三天一冲，到如今的一天一充，甚至一天两充。



　　有人认为手机厂商是故意不把电池的续航做靠谱，故意把电池续航做差来卖移动电源，是资本阻扰了电池技术的发展，事实果真如此吗？我们来看一下。


　　一、为什么手机用锂电池？

　　目前，我们用的绝大部分电池都来自于一个古老的模型——公元1800年的原电池。最近300年来，人们不断寻找正极和负极材料，提升能量密度，无论是干电池、镍镉电池还是流行的锂电池，都是材料的升级。原理和300多年前的电池基本类似。

　　其实，最早的大哥大手机用的是镍氢电池，而非锂电池。在1992年索尼发明了可充电的锂离子电池之后，锂电池才逐渐进入我们的电脑，手机，成为主流电池。

　　电池由正级，负级，电解液构成的，电解液种类比较少，一类是传统的电解液，我们就叫锂离子电池，不加其他名字，还有一类是有机聚合物当电解液，但是有机聚合物已经不是液体了，我们就叫锂聚合物电池或者锂离子聚合物电池。这是两大类。

　　两大类下，根据电池正级材料的不同(负级材料大多是石墨)，分为钴酸锂锂离子(聚合物，后面就不加了，下同)电池、锰酸锂锂离子电池、三元材料锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池。

　　这里面，钴酸锂循环次数比较少，安全性比较差，但是容量比较好，相对便宜，用的最多，市面上绝大部分手机电池都是钴酸锂电池。

　　三元材料性能更好，除了峰值电流过载不行，其他指标都不错，但是贵，用的少。

　　锰酸锂安全性不错，过载也不错，但是容量不行，寿命不行，用的也少。

　　磷酸铁锂寿命最好，过载大，但是容量不行，价格也贵，除了电动车和航模基本没有使用的。

　　就是说，我们目前的手机电池，已经是是用了容量比较好的材料了，除非再出现1992年索尼发明锂离子电池这种突破，否则就只能是缓慢提升。


　　二、是什么影响了电池容量？

　　其实，电池能量密度问题是一个天生的问题，我们日常用到的能量，归根结底是电子的转移。我们烧煤、烧油，从化学的角度看，都是氧化还原反应，其中有电子转移。

　　我们用电池，也是电子的转移，而学过初中化学的都知道化合价的概念，一个原子，电子转移数量是有限的。只有在元素周期表的前两行的轻原子才有可能成为好的能量载体。

　　而化学元素周期表前两行元素只有10个，氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖。其中氦与氖 都是惰性气体，氧与氟都是氧化剂，在氢，碳，硼，铍，锂中，目前我们用来做电池的只有锂。

　　本来锂金属是很危险的，是索尼发明锂离子电池才让锂可以用于充电电池。

　　而电池里面不仅仅有锂化合物，还需要有负极材料，需要有电解液。需要有外壳，结果就是锂材料只含电池重量的2%左右，这点材料全部放出来，也没有多少电量，更不用说，为了稳定，还有大约50%的电量是不能放的。

　　最终，就是人类做了很多很多努力，搞出来各种新材料，包括近期的石墨烯，碳纳米管，但是可以工业化生产出来的电池能量密度每年能提升10%就谢天谢地了。


　　三、不是故意扼杀

　　其实，关于电池材料进步的消息每年甚至每个月都有。但是要产业化需要一个过程，其实锂离子电池从发明到产业化也不过几年。真有靠谱的突破，很快就会转化。

　　所谓资本大鳄阻碍技术进步是不成立的，因为从铅酸电池，到镍氢电池，从镍氢电池到今天的锂离子电池，都是很大的突破，如果大鳄有能力扼杀进步，那么今天我们还在用铅酸电池。

　　对于苹果、小米这种集成商。他们并没有能力决定上游产业链。三星、LG、力神、比亚迪给他们什么样的电芯，他们就能做什么样的手机电池。其实，苹果的续航在手机里面还算不错的。

　　手机电池其实一直在进步，过去10年，手机电池的能量密度已经提升了一倍。过去多普达696硕大的电池只有1200mah，而如今3000mah的电池也大不了多少。

　　只是现代智能手机因为高性能处理器、大屏幕的缘故，耗电远高于功能手机，电池进步了，我们依然感觉电池不够用。

　　此外，手机的轻薄化也限制了手机的续航。现在有厂商开发出来了6000mah，续航出色的手机，厚度做到11.9mm，依然被认为过厚，而在功能机时代15mm的手机是常态。

　　你要求轻薄，要求大屏幕，要求高速处理器，还要求续航，电池表示“臣妾实在是做不到啊。”

　　所以，手机续航不足，是锂电池原理限制，材料科学进步缓慢、智能手机耗电量增长过快的综合结果，所谓阴谋论是想多了。

jdcs12345

学习了。。。

liuxl_wh

好东西，学习了

dwtfcu123

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ggyy

讲的不错

goodboy0325

好东西学习了

cloud8236

和SIM卡有关系，1.8V的比3V的SIM卡省电

xxjj89

和SIM卡有关系，1.8V的比3V的SIM卡省电

zoushiming

这么不专业的文章不该在这里发表，应该去科普栏里，哈哈

sjack

学习了

sjack

学习了~