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終於說清了!手機電池為啥進步這麼困難

2018年03月20日08:53 | 來源:中關村在線
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原標題:終於說清了!手機電池為啥進步這麼困難

  上一期,我們聊了手機屏幕的前世今生(鏈接:手機屏幕的前世今生 可能比你想的還精彩)。從幾個像素的迷你黑白屏發展到幾百萬像素的震撼全面屏,科技進步如此令人瞠目結舌。 但手機有一個重要組件幾十年卻沒有較大改進,被人們吐槽的最多,那就是電池。

  在功能機時代,手機的滿電續航時間通常都在2-3天甚至更長也不稀奇,但到了大屏智能機時代,手機的續航水平卻一下子降到了一天,甚至還不到。為什麼電池的發展就不適用摩爾定律?為什麼減小體積,增大容量對電池來說就那麼難?電池的發展究竟經歷了怎樣的歷程?今天,我們就來聊聊手機電池的,前世今生。

聊手機電池發展史 揭秘為啥進步這麼慢

  80年代的人們使用摩托羅拉DynaTAC 8000X手機

  早期,以技術成熟的圓柱形鎳鎘電池解決有無問題

  上世紀80年代,世界上第一款真正意義的手機摩托羅拉DynaTAC 8000X上市。這款方方正正看起來像磚頭一樣的東西,重達2傍(907g),售價達到了3995美元,約合25261人民幣。那麼它的電池什麼樣子呢?

聊手機電池發展史 揭秘為啥進步這麼慢

  圖片右邊貼著紅綠標簽的就是摩托羅拉DynaTAC 8000X的電池(圖片來自網絡)

聊手機電池發展史 揭秘為啥進步這麼慢

  這是摩托羅拉DynaTAC 8000X測試版的電池倉內部構造(圖片來自網絡)

  從圖中能夠看出電池倉內部設計可謂是丑態百出,六枚圓柱電池被膠帶捆綁,組成一套輸出電壓為7.5V的電池組。相比如今普遍3.8V的電池電壓來說,功耗要高出不少。而從包裝信息上可以看出它所採用的電池,正是在那個時代廣泛採用的鎳鎘電池(Nickel-Cadmlum Battery)。

  一個需要7.5V高電壓供電的設備,功耗自然了得,盡管配備了如此巨型的電池組,但摩托羅拉DynaTAC 8000X的通話時間卻隻有區區二十多分鐘。然而更要命的是,給它充滿電需要長達10小時。

  歷代“大哥大”進化史,左邊第一部是摩托羅拉DynaTAC 8000X

  除了續航時間短,充電時間長之外,鎳鎘電池的記憶效應也十分嚴重,無法讓用戶隨用隨充。但在那個年代,容量更高的鋰電池和鎳氫電池尚處於實驗室階段,科學家隻能繼續採用鎳鉻材料,但極力改進內部空間,以讓電池所佔用的體積更小,並且通過採用新的技術優化電路,降低功耗,從而在不斷革新中降低了手機的體積。

  90年代初,以定制方式,實現電池的小型化

  到了90年代初期,隨著2G標准的建立,移動通信技術已經越來越成熟,並迎來了爆發性增長,然而傳統“大哥大”的外形尺寸已經成為被用戶抱怨最多的地方,可以說誰的手機設計的越小,誰就擁有了市場。所以為了小型化,手機廠商開始拋棄傳統內含圓柱形鎳鎘電池的電池倉,轉而採用定制小型化的鎳鎘電池包。

聊手機電池發展史 揭秘為啥進步這麼慢

  1992年,諾基亞發布的1011採用小型化機身,告別“大哥大”時代

  1992年十月,諾基亞推出的首款GSM網絡手機1011便是採用這種設計,它的體重控制在了476g,幾乎是早期“大哥大”體重的一半。雖然系統的設計電壓依然為7.2V,但得益於改善的功耗控制,該機的待機時間可以達到12個小時,3個小時的通話時間是第一代”大哥大“的6倍。但這樣的表現依然需要一天一沖,並且鎳鉻電池的充電時間都要在10小時左右,想想還是蠻不方便的。

  本頁小Tip:

  什麼是記憶效應?

  如果您接觸過90年代的老式手機,一定記得這些手機在第一次使用的時候一定要進行一次長時間的充電,並在每滿一個月左右的時候定期進行一次深度的充放電。不然手機的電池容量便會降低明顯。這就是記憶效應。這種現象在早期的鎳鎘電池最為常見,中期的鎳氫電池有些微影響,而到了后期的鋰電池時代,便不存在這一問題了。所以在鋰電池時代,我們可以對手機隨充隨用。

(責編:趙超、沈光倩)

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