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  • 1 # 科技硬菜

    手機電池的發展遇到了什麼瓶頸?要回答這個問題,首先要知道手機電池到底要發展什麼,或者使用者的訴求是什麼?無非就是這兩個方面:一個是電池容量大小,還有一個就是充電速度。先來說說電池容量,大部分使用者為了續航會追求更大的電池容量,那麼電池容量的大小是由什麼因素來決定的?電池容量x電池電壓=電池能量密度x電池體積。電池體積又受到這幾個方面的影響,一個是整機的大小,一個是機身的厚度,還有一個就是一些細節設計,為了電池安全,電池不能離手機外框輪廓太近,以免手機跌落時損壞電池,這樣電池體積就有可能縮水。所以決定電池容量大小的因素就是電池能量密度+電池體積。這樣看起來是不是很簡單?我們只要單純地提升電池能量密度或者把機身做厚、電池體積增大就可以提升電池容量了,那為什麼現在很難做到呢?這個又要從三方面說起,一個是“安全”,一個是“材料”,還有一個是“平衡”。

    先來說提升電池能量密度的風險,為了保證電池的容量足夠大,電池能量密度肯定是越大越好,但是任何事情都是物極必反的,電池能量密度增加也有可能帶來風險。

    電池能量密度增加的風險主要有這幾個方面,一個是手機從結構上來說是一個很理想的爆炸體,另一個是提升能量密度過程中的工藝更改帶來的不確定性。學理科的同學都知道爆炸的原因就是能量聚集在一個密閉的空間內擴散不出去,所以手機是一個很典型的“爆炸體”,尤其是金屬手機。現在很多手機都做了防水,內部會更加密閉,所以手機內部如果有什麼劇烈的化學反應的話,非常容易爆炸。爆炸的威力就跟電池的容量有關,所以電池能量密度越高的話,在手機這個小空間內,爆炸的威力就越大;還有一些問題不是電池能量密度本身的,而是廠商為了追求電池能量密度,會適當地更改電池的製作工藝,這些更改可能引進一些安全問題。舉個例子:電芯內部有一層隔膜用來隔離電芯的正負極,一旦隔膜戳破就會導致正負極材料短路產生劇烈的化學反應,從而引起起火爆炸。但是,隔膜對電芯的容量是沒有貢獻的。所以,為了提高電池容量,需要將隔膜減薄,這個必然會在一定程度上提高電池發生危險的可能性。所以,對於一種新工藝電池,沒有經過市場大規模驗證,我們不認為它是一個成熟可靠的產品,哪怕廠家多有信心,實驗室資料多完美。

    那麼“材料”和“平衡”呢?

    這是一個行業性的問題,電池的能量密度提升遇到了很大的困難,除非換掉電池的材料,我們現在所使用的鋰電池的能量密度基本短期內已經很難有重大發展了。

    平衡的話要從好幾個方面說起,一個是充電速度,現在我們 4200mAh 的電池採用了 4A 的介面卡充電,這已經很高了,再往上提高充電電流的話,電池就會發熱,但是現在手機機身發熱也是一個很嚴重的問題。如果想降低電池的發熱,又得降低電池的內阻,但是降低內阻就需要加寬或加厚導體,這就會導致電池能量密度也降低了,這就成了一個矛盾體。那如果增大電池體積呢?這樣的話機身厚度、大小又有可能增加很多,對於現在追求“手感”“纖薄”的使用者來說,似乎也是行不通的。

    所以電池發展遇到的瓶頸不是說某一方面做不到,而是要同時兼顧到這幾個因素:電池能量密度、充電速度、安全性、體積,這幾個是一個平衡體。強制去提高某一項肯定可以做到,比如說單純只提升電池能量密度,但是提高了就會下降另外一項,不可能所有都追求完美,只能取一個平衡點,這就是困難之處。

  • 2 # 掌機莫

    不從技術難點來說,新材質電池的核心技術就掌握在幾家大廠家手中,技術的難點無非就是利潤的問題,老式電池有利可圖,沒必要快馬加鞭的研發,參看cpu的發展,amd的cpu好一點,英特爾就比他更好一點,擠牙膏式發展才能年年有錢賺。

  • 3 # 水花的聲音

    應該也在提升,就像電視節目一樣,不是不好看了,是人們的資訊源太多了,所以手機電池不行,主要是螢幕越來越大,人們裝的軟體越來越多,這樣就會大量時間消耗在手機上,自然費電,技術肯定是越來越先進

  • 4 # 木易ai科技

    你的手機電量是不是越來越不經用了,以前每天充一次電,現在不知道每天要充幾次電,出門時間長如果沒有帶充電寶,是不是有一種恐慌感?生怕手機電量不夠用自動關機。你換手機的原因是不是因為電池?手機電池技術為何發展的不是很快?智慧手機電池續航短的問題為什麼這麼多年一直沒有解決,難題在哪?

    電池技術發展並不慢

    電池技術並不慢,但與晶片技術相比,就有點相形見絀啦!目前市面上的手機電池基本都是鋰電池,因為鋰是所有金屬中電位最低的金屬,鋰作負極產生比較高的額定電壓,鋰離子電池具有較高的能量密度。從保護環境來講,鋰元素不是重金屬,對環境造成的汙染很少,因此鋰電池是目前最適合選擇,或許未來石墨烯電池是個不錯的選擇。

    手機內部零件的耗電量越來越大,導致我們感覺電池技術沒進步

    想要從根本上突破,就要研發新電池,找到新材料或者新方法,當然,客觀的說,手機現在如此費電也不能完全將罪過歸咎於電池上,手機本身配置過高,處理器的功耗做的不好也是很重要的一方面,目前的情況來看,手機的螢幕解析度越來越高,1080p已經成為標配,2k螢幕也已經接近普及,未來4k螢幕也說不定會在手機中出現,其實這早已經超出了人們的需要,而解析度的提高又加重了GPU的負擔,從而使手機真正的變成了一個電老虎。這一系列的因素組合到一起,才使得我們始終覺得手機的電池不給力,續航時間不夠。

    效能優秀的電池已經出現了

    其實手機電池的研究和我們袁隆平教授做雜交水稻的過程很相似,並不是主要依據理論來建立電池的研發而是一個材料一個材料的試一遍最後選出相對優秀的那幾個再做深入的實際實驗,從當前的化學週期表我們也可以發現當前發現的化學元素基本上也就118個,也就是說當前可用來製作電池的材料基本上就是在這裡面發現並使用,另外電池材料最重要的一個要素就是便宜且量大,這就直接導致了當前研發的道路相當的艱難,目前最新的可商用的電池就是使用了石墨烯這種材料,雖然較當前的電池效果優秀,但是石墨烯這種材料當前的製取過程難且貴,這就是當前石墨烯電池仍然存在於新聞報道的主要原因。

    那麼電池技術的瓶頸期真的就無解了嗎?大家真的沒必要太過悲觀,其實就鋰電池來說,這幾年鋰離子電池的能量密度也是一直在提高的,只是一般都在百分之幾的數量級,一般人不瞭解而已。電池關乎安全,就像藥品一樣,用大白話來說,新的高容的材料不經過一段時間的測試,也不敢隨便推廣使用啊,如果出來個半成品,安全性存在問題,有誰敢來做小白鼠嗎?相信也沒有誰願意隨時拿著個定時炸彈滿街亂竄吧。所以大家目前能夠做的只有耐心等待,展望下未來電池的發展方向。

  • 5 # uncleHo

    有多少手機廠商願意投大資金到電池新材料的研發上?

    即使已有新材料,如何被它應用到手機那麼小的空間內佈局,也是個問題。

    還有一系列衍生的問題:比如怎樣解決充電高溫發熱,新材料電池的電壓電流穩定性控制等等,

    所以較折中的方法是:在現有基本上,解決充電速度的問題,這也是為什麼閃充技術在不斷提升。

    未來,只要一家把新材料電池應用到手機上,所有廠商就都會跟進。

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