注意智能手機(jī)電池六大事項(xiàng)

智能手機(jī)市場(chǎng)演變始終圍繞著一個(gè)問(wèn)題：如何愜意地訪問(wèn)消費(fèi)者喜歡的應(yīng)用和服務(wù)?

沒(méi)有一家智能手機(jī)廠商能夠給出一個(gè)滿意的答案，因?yàn)樗袕S商都面臨一個(gè)困境：電子產(chǎn)品性能更高、數(shù)據(jù)傳輸速度更快。視頻和游戲質(zhì)量更好，顯示屏更生動(dòng)精致，其發(fā)展速度都沿襲了摩爾定律，但使用的電池卻無(wú)法滿足需求。智能手機(jī)用戶抱怨電池續(xù)航時(shí)間太短已經(jīng)成為一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。

功能與電池續(xù)航時(shí)間之間的矛盾正是對(duì)新款iPad設(shè)計(jì)較老版厚、重的最好詮釋。滿足視網(wǎng)膜顯示屏、4G LTE網(wǎng)絡(luò)、圖形處理改進(jìn)等需求，電池尺寸和重量需要提高70%。即便如此，新款iPad電池續(xù)航時(shí)間仍不及iPad 2。

智能手機(jī)廠商推出設(shè)計(jì)一直受到鋰離子電池限制。如果用戶希望獲悉未來(lái)iPhone 5、Android設(shè)備Windows Phone功能，需先了解一下智能手機(jī)電池的6大事項(xiàng)：

1、密封電池包裝

鋰離子電池密封包裝，內(nèi)含分層陽(yáng)極和陰極板，之間有分離器分離，液體電解液滲透在各層之間。平板電腦電池通常由多塊電池組成，新款iPad電池由3塊電池組成，但智能手機(jī)通常由一塊電池供電。在電池一端，一塊印刷線路板連接著每塊電池的正極和負(fù)極，并提供短路保護(hù)、過(guò)充電保護(hù)及被迫放電保護(hù)。鋰離子電池易碎，需要智能手機(jī)套保護(hù)，因此用戶不能自行更換。

2、電池續(xù)航時(shí)間

鋰離子電池能量密度決定用戶在額定尺寸和額定重量下的電池運(yùn)行時(shí)間。1991年鋰離子電池技術(shù)推向市場(chǎng)。之后，處理器晶體管數(shù)量超過(guò)原來(lái)的1000倍，鋰離子能量密度只提高至原來(lái)的3倍。電子元件密集使大量酷炫功能成為可能，但需要消耗更多能耗。遺憾的是，電池廠商在提高能量密度方面進(jìn)展緩慢。這正是不可更換的鋰離子電池備受智能手機(jī)和平板電腦設(shè)計(jì)人員青睞的原因所在。如果沒(méi)有確保電池安全的保護(hù)套，鋰離子密封電池將更薄，能夠提供更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間。

3、電池體積與能量密度密不可分

能量密度受鋰離子密封電池的厚度與寬度(X)和長(zhǎng)度(Y)比率影響。能量密度會(huì)隨著密封包裝變薄而降低。當(dāng)印刷線路板安裝在一款又短又窄的電池一端時(shí)，存儲(chǔ)能量的活性物質(zhì)將沒(méi)有更多空間。在體積不變的情況下，又窄又厚的電池能量密度更大。

4、保持電池冷卻的必要性

鋰離子密封電池不能太熱。標(biāo)準(zhǔn)鋰離子化學(xué)反應(yīng)過(guò)程取決于電解液與多余水分反應(yīng)生成的氫氟酸，氫氟酸是所有化合物中腐蝕性最強(qiáng)的物質(zhì)。同所有化學(xué)反應(yīng)一樣，溫度每提高10攝氏度，反應(yīng)速度就翻番，導(dǎo)致電池使用壽命和循環(huán)壽命減少：不僅一次充電運(yùn)行時(shí)間降低，每次充電和放電周期也會(huì)進(jìn)一步減少，直至出現(xiàn)不充電就無(wú)法使用的后果。更糟糕的是，鋰離子電池在充電和放電期間本身也產(chǎn)生熱量：智能手機(jī)需要的能耗越大或充電越快，電池就越熱。

5、創(chuàng)建一款智能手機(jī)

摩托羅拉Droid Razr智能手機(jī)采用的是三層設(shè)計(jì)方案：顯示屏、電路板和電池。iPhone 4采用兩層設(shè)計(jì)方案：顯示屏和電子設(shè)備：印刷線路板為電池騰出一塊空間。無(wú)論是哪種情況，一款大的顯示屏將意味著電池空間更大。盡管又窄又厚的電池能量密度較高，但三層方案也很難讓電池免受零部件發(fā)熱影響，從而縮短電池壽命。

6、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程：包裝王牌

鋰離子化學(xué)反應(yīng)過(guò)程改進(jìn)或顯著改善能量密度，為智能手機(jī)設(shè)計(jì)人員在功能與續(xù)航時(shí)間矛盾中提供更多選擇。目前活性材料研究已經(jīng)取得重大突破，部分新解決方案已走向市場(chǎng)。其中新方案之一為采用一種新的鋰酰亞胺電解液，不會(huì)產(chǎn)生氫氟酸，對(duì)電池耐熱性和電池壽命有顯著改善，并通過(guò)消除當(dāng)前鋰離子電池密封厚度使電池厚度更薄。

底線

在鋰離子密封電池取得新進(jìn)展之前，預(yù)計(jì)蘋(píng)果或其它智能手機(jī)廠商設(shè)計(jì)不會(huì)發(fā)生巨大變化。至少需要12-18個(gè)月才可能有新突破。新活性材料與新型電解液將使相同尺寸的電池每次充電后續(xù)航時(shí)間提高20%。這類電池將為蘋(píng)果iPhone 6提供更多選擇，在不犧牲續(xù)航時(shí)間的情況下配置較快的處理器、能耗較高的顯示屏及更多應(yīng)用，并使iPhone 6繼續(xù)保持其輕薄的精美外觀。