近年來(lái)，隨著安卓系統(tǒng)的崛起、雙核乃至四核處理器的應(yīng)用，在加上不可拆卸電池手機(jī)的不斷涌現(xiàn)，手機(jī)的續(xù)航能力越來(lái)越成為制約手機(jī)發(fā)展最大瓶頸。有的朋友說(shuō)“性能再?gòu)?qiáng)，我用不了半天又有什么意義呢？”不可否認(rèn)的是，手機(jī)的性能肯定會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，這也是科技發(fā)展的大勢(shì)所趨，那么作為強(qiáng)勁動(dòng)力的能源又將如何突破？
我們最迫切的問(wèn)難是解決電池的耐用性問(wèn)題。那么解決辦法是什么？一種是手機(jī)處理器，屏幕等硬件的革新，不斷刷新的工藝制程能讓這些元件的性能上升、功耗下降。另一種就是電池性能與供電方式的革新。處理器的制程功耗在下降，這是不爭(zhēng)的事實(shí)，那么電池性能與供電方式是否也在改變呢？
一、手機(jī)電池的起點(diǎn)很高鋰電池的是在上世紀(jì)90年代發(fā)明出來(lái)的，而是民用手機(jī)的大規(guī)模普及是從世紀(jì)之交開(kāi)始的，所以對(duì)于大部分用戶來(lái)說(shuō)第一次接觸的手機(jī)電池，就是鋰電池。而像一些鎳氫、鎳鎘類電池都沒(méi)有被大規(guī)模采用過(guò)。
很多用戶其實(shí)并不清楚鋰電池中也是有所不同的。鋰電池只是含鋰電池的一種統(tǒng)稱，因?yàn)楣に嚺淞系牟煌囯姵刂逻€有多種電池類型。
小小電池材料眾多
以前有很多朋友用手機(jī)都覺(jué)得原裝電池會(huì)比兼容電池好用，但是為什么要好用呢？這是因?yàn)殇囯姵厥且活愑射嚱饘倩蜾嚭辖馂樨?fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。電池內(nèi)部的鋰金屬質(zhì)量和制造工藝對(duì)電池的電量有很大影響。影響電池性能的不僅有電解質(zhì)、還有正負(fù)極材料。使用的電池材料不同，電池的品質(zhì)自然有所不同。
二、為什么不用鎳氫電池呢市場(chǎng)上的消費(fèi)級(jí)電池一般是鋰電池和鎳氫電池。相對(duì)于鎳氫電池，鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、自放電率低、無(wú)記憶效應(yīng)等顯著優(yōu)點(diǎn)。鋰電池的形狀要比鎳氫電池要容易控制，很適合用于外形各異的手機(jī)之中。鎳氫、鎳鎘電池目前主要出現(xiàn)在小型家用電器之中。
常見(jiàn)的鎳氫電池
雖然鋰電池的耐溫效果不好，由于制作工藝上的一些缺陷，在環(huán)境溫度較高時(shí)，鋰的活躍性很強(qiáng)，容易發(fā)生爆炸。但是這些缺點(diǎn)并不能掩蓋鋰電池成為最主要手機(jī)電池的特色，所以現(xiàn)在手機(jī)的電池基本都是鋰電池。
三、電池的主要規(guī)格介紹
重要的參數(shù)是容量
摳下你的手機(jī)電池，它的秘密都在這一堆數(shù)據(jù)之中。電池上有著電池生產(chǎn)的主要參數(shù)，像電池代碼、電池制造執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等對(duì)普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)意義不大。主要關(guān)系著電池性能的就是電池的容量、“mAh”是電池容量的單位，中文名稱是毫安時(shí)。而像moto、蘋(píng)果的電池還會(huì)標(biāo)出Wh數(shù)，這個(gè)6.3Wh的意思是每小時(shí)耗電6.3瓦。
感謝網(wǎng)友們指出的錯(cuò)誤，特更正說(shuō)明如下：
上文中“6.3Wh”，Wh是“瓦時(shí)”的意思，實(shí)際上就是電池的總功率（或者叫能量），而并非“每小時(shí)耗電6.3瓦”。
根據(jù)公式：電池功率（Wh）=電池電壓（V）x電池容量（Ah），把moto的電池6.3Wh，1.7Ah（mAh/1000=Ah）代入，你就可以算出電池的電壓。另一方面，也因?yàn)殡姵仉妷汗潭ǖ模訵h和mAh其實(shí)只需要標(biāo)注一個(gè)單位即可，因?yàn)樗麄兂傻缺壤P(guān)系的。
這塊電池的Wh是多少？
這里有一個(gè)比較快捷簡(jiǎn)單的計(jì)算電池能量的辦法就是Wh="電池電壓x電池容量。鋰電池基本都是3.7V的，所以這塊電池就應(yīng)該是3."7x1800=6660，也就是6.6Wh。
手機(jī)電池主要是鋰離子電池和鋰聚合物電池兩種，與筆記本電池不同，國(guó)內(nèi)有不少?gòu)S家具備了生產(chǎn)小容量鋰離子電池的能力，這也就是為什么我們能看到市場(chǎng)上的小容量手機(jī)電池被國(guó)產(chǎn)品牌占據(jù)了大半。而更大容量的鋰電池因?yàn)楣に嚭褪袌?chǎng)認(rèn)可度等問(wèn)題，筆記本上所用電池還基本都是日系品牌的產(chǎn)品，比如索尼、三洋。
鋰聚合物電池的造型隨意性更大
其中的鋰聚合物電池就是目前的發(fā)展趨勢(shì)。其實(shí)詳細(xì)來(lái)說(shuō)應(yīng)該叫液態(tài)鋰離子電池(LIB)和鋰聚合物電池(PLIB)兩類。因?yàn)殇嚲酆衔锔纳屏穗娨簡(jiǎn)栴}，能夠?qū)崿F(xiàn)高電壓、高能量密度而且能夠按照要求做成各種形狀而受到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的推崇，所以才有了現(xiàn)在薄如刀鋒一般的手機(jī)。
在一些不可拆卸電池的手機(jī)中就使用了鋰聚合物電池，設(shè)計(jì)者為了實(shí)現(xiàn)手機(jī)更加的輕薄而選擇了這種電池類型。不過(guò)呢，據(jù)測(cè)試的結(jié)果來(lái)說(shuō)，鋰聚合物電池比鋰離子電池大約有10%左右的能量密度，相比性能功耗成幾何級(jí)增加的其他硬件來(lái)說(shuō)，這種增強(qiáng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
2、燃料電池在去年11月份美國(guó)專利商標(biāo)局公布了蘋(píng)果獲得的兩項(xiàng)專利，這兩項(xiàng)專利為“Fuel Cell System to Power a Portable Computing Device”（便攜式計(jì)算設(shè)備的燃料電池系統(tǒng)）和“Fuel Cell System Coupled to a Portable Computing Device”（便攜式計(jì)算設(shè)備燃料電池系統(tǒng)耦合）。這兩項(xiàng)專利暗示蘋(píng)果可能在研究使用燃料來(lái)給類似MacBook這樣的便攜設(shè)備提供電力。
燃料電池原理
根據(jù)蘋(píng)果提交的專利申請(qǐng)文件，他們認(rèn)為目前世界上由于對(duì)石油燃料過(guò)度依賴導(dǎo)致了許多不穩(wěn)定的因素。蘋(píng)果指出使用氫和其他關(guān)聯(lián)燃料可以讓設(shè)備在不重新添加燃料的前提下運(yùn)行數(shù)天甚至是一周的時(shí)間。
燃料電池系統(tǒng)不必?cái)y帶一個(gè)笨重的電池，很大程度上減小了系統(tǒng)的重量、成本以及尺寸大小。燃料電池系統(tǒng)中有一個(gè)燃料電池堆，它能夠?qū)⑷剂限D(zhuǎn)化成電力。其中還帶有一個(gè)控制器，控制燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)作。不過(guò)蘋(píng)果的這項(xiàng)專利要是用于類似于MacBook這樣的設(shè)備之中。但是如果筆記本能夠用上微型的燃料電池，那么進(jìn)一步微縮到手機(jī)之上也不是不可能。
AF-M3000燃料電池
在日本就生產(chǎn)出了一種微型的燃料電池匣，這款體積為67.6×118.6x21mm，重128克的電力補(bǔ)充匣，最大可提供5.2V/3.5W的電力輸出。它的售價(jià)為26，250日元（約合人民幣1989元），隨機(jī)附贈(zèng)5組單價(jià)為2，625日元（約合人民幣198元）的燃料匣，每組燃料匣可以在一個(gè)半小時(shí)內(nèi)為iPhone 4補(bǔ)充50％電力。
要充滿一次電需要近400元
出門在外如果想靠AF-M3000把iPhone 4充滿的花費(fèi)將近400元，這種充電的價(jià)格是普通消費(fèi)者無(wú)法承受的。不過(guò)這也說(shuō)明已經(jīng)有開(kāi)發(fā)商正在將燃料電池微型化。如果有這種發(fā)明，在沒(méi)電的時(shí)候只需加一點(diǎn)煤油或者汽油就可以讓手機(jī)能量持續(xù)不斷，也是一種不錯(cuò)的想法。不過(guò)不知道日益高漲的油價(jià)會(huì)不會(huì)影響這種電池的研發(fā)熱情呢。
我們不禁要擔(dān)心的是，雖然燃料電池也具備極高的能量密度，但是研發(fā)人員將如何解決碳排放污染、燃料過(guò)熱爆炸等問(wèn)題呢？
3、生物電池如果你看過(guò)《海賊王》，那么你肯定知道依靠可樂(lè)給自己增加能量的弗蘭奇，以前人們都覺(jué)得這只是創(chuàng)作者的幻想而已。但是如今用可樂(lè)給電池充電已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。這家Takara Tomy 公司目前正在開(kāi)發(fā)一個(gè)名為“ene Concept zone”的項(xiàng)目，該項(xiàng)目基于SONY的生物電池技術(shù)，用來(lái)發(fā)動(dòng)新一代綠色電動(dòng)玩具。最重要的是它的電能來(lái)自于可樂(lè)！
有可樂(lè)就有能量的弗蘭奇
根據(jù)SONY介紹，使用了他們的生物電池技術(shù)后，這些綠色系列玩具已經(jīng)可以通過(guò)碳水化合物（類似我們對(duì)糖的吸收利用）產(chǎn)生電力。目前的研究結(jié)果表明，可樂(lè)、雪碧、七喜等，等任何含糖飲料都有效。這種電池的原理是通過(guò)生物酶分解糖利用碳水化合物，從而獲得電力。從原理上來(lái)說(shuō)，和大家吃飯獲得能量是一樣的，只是簡(jiǎn)化了過(guò)程而已。
真正的可樂(lè)生物電池
這種設(shè)計(jì)的核心是使用生物電池(BioBattery)，產(chǎn)生電力的方式就是使用碳水化合物，比如可樂(lè)，并且利用酶作為催化劑。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是如果能夠?qū)崿F(xiàn)在手機(jī)沒(méi)電的時(shí)候，隨手拿一包含糖飲料倒進(jìn)去就可以充電，最環(huán)保的部分就是當(dāng)電池耗盡，所制造出來(lái)的只是氧和水。
生物電池的缺點(diǎn)也是很明顯的
之所以生物電池沒(méi)有能夠獲得普及主要原因還是生物電池的能量密度不夠，如果真的要使用生活中的可樂(lè)來(lái)進(jìn)行充電，那么大家出門時(shí)不僅需要帶著手機(jī)，還需要帶著大瓶的可樂(lè)。不過(guò)這只是一種新型的電池概念，它非常環(huán)保和安全，隨著生物技術(shù)的進(jìn)步，將來(lái)如果出現(xiàn)了某種微生物電池也千萬(wàn)不要奇怪。
最后：核電池。。。。。。這個(gè)先問(wèn)過(guò)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)，應(yīng)該不允許一人一個(gè)原子彈吧。
五、太陽(yáng)能電池等續(xù)航輔助系統(tǒng)除了電池本身，還有一些延長(zhǎng)續(xù)航的輔助系統(tǒng)，比如說(shuō)太陽(yáng)能電池、手搖式電池，以及某些節(jié)能增加續(xù)航的配件。
這個(gè)太陽(yáng)能電池已經(jīng)不是概念產(chǎn)品了，在不少的機(jī)型上我們都看到過(guò)。所謂太陽(yáng)能電池手機(jī)，就是在手機(jī)表面覆蓋太陽(yáng)能電池板，通過(guò)光熱與電能的轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生電能并且充入手機(jī)的電池中，其本質(zhì)上并沒(méi)有改變電池的物理特性，只是給電池的充電方式做了一個(gè)改變。
太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率有待改進(jìn)
太陽(yáng)能是一種清潔的可循環(huán)的能源，太陽(yáng)能進(jìn)入手機(jī)領(lǐng)域也早已實(shí)現(xiàn)了，現(xiàn)在阻礙太陽(yáng)能手機(jī)普及的主要問(wèn)題有兩方面：一、太陽(yáng)能硅片體積太大，加裝在手機(jī)之上會(huì)影響手機(jī)厚度。在手機(jī)輕薄化的大趨勢(shì)面前，厚重的手機(jī)不受歡迎是很正常的。二、太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效率太低，目前最新的多晶硅轉(zhuǎn)換率也不到20%，想要作為主要的補(bǔ)充能源還是不行的。
太陽(yáng)能充電器
不過(guò)太陽(yáng)能電池雖然不能作為主要能源來(lái)使用，但是作為輔助能源，來(lái)延長(zhǎng)手機(jī)的續(xù)航能力還是非常有用的，因?yàn)槭謾C(jī)在待機(jī)時(shí)消耗的電能很少，所以有小塊的太陽(yáng)能電池充電補(bǔ)充能夠極大的延長(zhǎng)續(xù)航能力。雖說(shuō)不像某些電視廣告中吹噓的永久續(xù)航那般強(qiáng)勁，待機(jī)狀態(tài)下增加一兩天的續(xù)航還是不成問(wèn)題的。
總結(jié)：電池技術(shù)是手機(jī)乃至整個(gè)移動(dòng)電子產(chǎn)品的配件中發(fā)展最為緩慢的，從手機(jī)誕生之初的無(wú)獨(dú)立處理芯片到現(xiàn)如今已經(jīng)開(kāi)始使用多核處理器，從無(wú)屏幕，到已經(jīng)開(kāi)始跨界到7英寸大小，它的性能讓大眾為之驚喜，而電池的進(jìn)步只能用龜速來(lái)形容。以前我們的手機(jī)可以待機(jī)3-5天，甚至半個(gè)月，而如今某些玩機(jī)達(dá)人只需半天時(shí)間就必須要更換電池。
以前我們普通消費(fèi)者能做的就是多買電池來(lái)進(jìn)行更換，現(xiàn)在不少超薄的手機(jī)都不允許拆卸電池了，那么消費(fèi)者就只能膽戰(zhàn)心驚的隨身帶著充電器么？手機(jī)電池的未來(lái)之路是很艱難的，但是依舊需要研發(fā)人員多給點(diǎn)力。我們需要的是一種高能量密度、易補(bǔ)充、安全無(wú)污染的電池，您覺(jué)得哪一種電池最有前途呢？
