电池是瓶颈？详解智能手机电池发展趋势|智能手机|电池_手机_新浪科技_新浪网
电池是瓶颈？详解智能手机电池发展趋势
　　其实笔者写文章的时候，最喜欢的一句开头语就是：在智能手机飞速发展的今天此处省略一万字。不可否认，智能手机硬件软件发展速度真的是呈几何级数曲 线增长的。但即使是飞速发展，我们对智能手机还是有着这样或者那样的不满意，到底是什么制约了智能手机，什么又是智能手机木桶效应的那个短板呢？今天我们 就来探讨下关于智能手机一个老生常谈的问题――电池。有人说智能手机电池已经到达瓶颈，很难有大的突破了，是这样么？要想要智能手机电池续航有所突破需要在电池工业上有哪些改进，又需要在软件算法上有何优化呢？时下什么智能手机采用了高端节电技术呢？这将是本文和大家一同探讨的问题。
　　其实智能手机发展进入瓶颈这是一个老生常谈的话题。但如果我们仔细想想，什么样的论据支持我们这一基本上算是达成了的论点呢？我们一时又很难说明。在这篇文章前面，笔者通过一个实验来看看究竟这几年来智能手机电池发展速度如何？其实实验的原理十分简单。通过比较2005年至今的手机电池比容量(比容量又称克容量，指每克电池含有的电量)，就能够简单直观的看出05年至今手机电池的发展速度了。
　　在做这个实验之前，我们先来给大家简单介绍一些日常手机电池我们遇到的一些名词，有助于我们更准确的了解智能手机、充电宝等数码产品电池。
　　mAh：mAh毫安时可以说是我们在智能手机电池中最常见的参数。智能手机厂家也在发布会上说我们采用了3000mAh超大容量电池云云。其实mAh并不是一个能量单位，也就是说一块电池能有多大电量用mAh来表达并不准确。mAh 是代表电池中释放为外部电子使用的电子总数，和物理上的库伦是等价的。1mAh等于3.6库伦电子。手机多采用mAh作为电池计量单位原因在于计量方便。 例如3000mAh电池就能够维持300mA持续电流下，手机工作10小时。但请记住，mAh不是电池的能量单位。
　　工作电压：手机电池上，我们经常见的除了mAh以外，还有工作电压一说。我们常见的说法是这块电池是3.7V 1000mAh电池，或者3.8V 3000mAh电池等。这个电压其实是一个平均值。大致意思是电池工作电压的平均值，或者可以理解为电池正常工作时间最长的电压。通 常我们可以看到手机电池有一个充电电压和一个工作电压。理论上这两个值越大越好。原因在于智能手机运转时，是需要电池维持在3.6V以上。当电池电压讲到 3.6V以下时，手机大部分功能就不能使用了，进入关机状态。仅有一小部分功能能在关机下利用3.6V以下电压进行工作。如果电池工作电压越大，也就意味 着电池能工作的时间越长。而充电电压则是电池充满后不能超过的电压。如果超过这一电压，有可能发生危险。
　　Wh：Wh是电池的一个最准确的能量单位， 其实很多大型电池都采用了Wh代表电池容量。其实就连笔记本电池也更多的采用了这一容量单位。Wh是毫安时和工作电压乘积而来。例如一块1000mAh电 池工作电压为3.7V，则这款电池容量为3.7Wh。而我们前面所说的比容量(或者成为克容量、能量密度)则是电池每一克含有的Wh数。
　　简单介绍了mAh、工作电压、充电电压、Wh之间的关系，也知道了Wh是最能体现一款手机电池容量的核心参数，接下来我们通过对2005年到2014年手机电池的测试来看看这9年间电池发展是否为一个瓶颈。
　　通过测试，我们得到了这样的一张大概为波浪的图片。并不像我们之前想象的始终小幅上升，反而是有时急速上升，有时反倒下降的表格。其实这里面原因有很多，首先笔者样本量不足肯定是导致这一现象发生的最主要原因。但这幅图中也蕴含着这10年来智能手机发展的几个阶段。我们这一部分先简单向大家解读一下。
　　首先05年到07年，手机电池能量密度有了一个巨大的飞跃，增幅大概为40%，主要原因是这期间智能手机电池从普通液态锂电池转变为锂离子聚合物电池。经历了07、08、09、10年的小幅上涨后，智能手机电池容量在11、12年两年不增反降这其中有两个原因：1.在手机电池做大之后，厂商更加关注手机电池的安全性，在硬壳防护上做了很大改进，导致手机电池重量上升。2.随着互联网品牌等更多品牌的加入，智能手机电池质量开始出现参差不齐的现象。最后我们看到13、14年，智能手机电池比容量达到目前的顶峰。原因也是两方面的：1.越来越多的厂商开始做内置电池，在保证安全的情况下省去了硬壳包装。2.电池技术从12年到14年间有了很大进步，高端智能机电池工作电压普遍从3.7V升至3.8V。
　　其实我们可以看到，从05年到14年十年间，智能手机电池基本上做到了100%的能量密度提升，平均每年7.2%的增长率，按说这一数字如果换算成GDP增长率，那可真算得上是10年腾飞之路了。但怎奈何CPU主频增长率1500%，摄像头像素增长率5000%，其实并不是电池发展遇到瓶颈，而是其他硬件产业发展是在太迅猛了。在大环境的映衬下，显得智能手机电池发展速度太慢了。也难怪大家都吐槽电池不给力。举个例子十年前两个人每个月都挣100块。十年后一个人挣200块，一个人挣5000块，显然200块那主儿是被吐槽的一方啊。那究竟智能手机电池还能不能迎来飞跃？怎么才能解决智能手机续航不给力的现状呢？我们通过开源和节流两方面来向大家简单分析下。
　　智能手机电池如何开源？
　　智能手机电池资源跟所有短缺资源相同，都需要开源节流。在我们介绍目前手机电池“开源”创新方面，我们先来看看时下智能手机电池的现状。前面我们也说道了液态锂离子电池和锂离子聚合物电池，两者之间有何差别呢？
　　提到智能手机电池故障，我们首先想到的往往是鼓包、爆炸等词语。其实电池鼓包、爆炸等都是液态锂离子电池的代名词。手机发展到今天，绝大多数厂商已经开 始使用锂离子聚合物电池。锂离子聚合物电池和液态锂离子电池最大的不同就在于电解质形态不同。液态锂离子电池采用液态物体作为电解质液，最具代表性的就是 我们常说的18650电池，液态锂离子电池尤其自身的优点：历史悠久、价格低廉、安全系数不错。这也是为神马目前小到例如小米电源，大到例如特斯拉汽车都 在使用18650电池作为能源。但由于保护电解质液通常需要使用金属外壳，如果密封不好的话会出现漏液，如果过冲(充电电压过大)的话会出现电池鼓包或者爆炸的现象，时下越来越多的智能手机开始使用锂离子聚合物电池。
　　锂离子聚合物电池相对于液态锂离子电池最大的区别在于其使用了固态或胶状物体作为电解质。安全系数更高。在出现过冲的情况下，固态或胶状物体会出现气化的现象，更为严重的会出现燃烧，基本不会爆炸。而我们时下常见的手机爆炸新闻通常是由于锂离子聚合物电池出现过冲自燃后引发手机内部芯片爆炸或手机自燃。并不是我们脑海中的手机电池爆炸。并且锂离子聚合物电池相对于液态锂离子电池也有明显的优势：工作电压高、能量密度大、自然放电小、重复使用寿命长、没有记忆效应、内阻小、形状可定制、保护电路板设计简单等。但同样带来的问题就是成本较高。
特斯拉使用的松下18650电池
　　了解了锂离子聚合物电池和液态锂离子电池后，我们来看看时下主流的电池构成是怎么样的。时下主流的锂电池基本上分为钴酸锂离子电池、锰酸锂离子电池、磷 酸铁锂离子电池、三元电池等等。其中每一类电池各有优劣。其中钴酸锂离子电池能量密度最大，所以目前智能手机电池全部采用钴酸锂离子电池。其他锂离子电池 各有优劣，例如最新的特斯拉汽车就开始使用三元锂离子电池替代了钴酸锂离子电池。
钴酸锂的微观形态
　　锂作为最活泼的金属元素，活泼型仅次于氢，显然是做电池的最佳选择，但由于其过于活泼，本身不稳定且十分不安全，人们就想到了利用钴酸、锰酸、磷酸铁等 和锂结合作为电池正极，用石墨作为负极打造电池。前面我们说到钴酸锂离子电池能量密度最大，虽然有着相比于其他锂离子电池不太安全、工作电压不高等缺点， 但对于智能手机这种小型、需要单块电池的设备来讲还是最佳的选择。前面我们说到了开源，如何对现有电池技术进行开源呢？
采用三维纳米网格技术正极增加钴酸锂密度
　　方法一：提升钴酸锂密度。提升钴酸锂密度，放电电子增多，库伦数/mAh增大是解决电池容量不足的一个方法。当然我们谈论的是在一定体积下增大密度。随着技术的革新，钴酸锂离子电池正极密度越来越大。而目前科学家正在考虑利用纳米网状层来进行钴酸锂离子电池正极的从新分配，从而更大限度的合理利用正极的安全空间。目 前实验表明，该项技术能够使电池容量成倍增加。但需要注意的是，目前该项技术仅仅是实验当中，想想处理器刚刚跨进20nm，将纳米技术应用在民用级手机电 池正极，还得些年头。并且我们知道钴酸锂是有其物理密度的，提升钴酸锂密度的方法最终是会到达尽头的。并且在时下已经非常完善的技术上再提升密度，安全性 和成本对于厂商来讲还是不划算的。
　　方法二：提升工作电压。工作电压是由正极材质、电解质材质等等综 合控制的。前面我们说过Wh=mAh×工作电压，如果工作电压能够提升，也能为电池增加容量。但由于目前手机电池电解质耐压4.5V，所以充电电压不能高 过4.5V，故工作电压也很难提升。其实这几年厂家在工作电压上已经下了很大功夫，从10年前的4.2V/3.7V，已经提升到了现在的4.35V /3.8V，千万别小看这0.1V的提升，代表着厂家在正极、电解质、过冲保护方面做到了极致。相信过不了多久，就会出现3.85V工作电压的手机电池， 但这也是现有情况下手机电池工作电压的极限了。如果真的想笔者所说的工作电压从3.8V提升到3.85V，那么电池容量增幅也仅仅能达到1.5%，还是杯水车薪的一件事情。
　　方法三：异性电池。提升空间利用率是目前厂家很好实现的一个方法。目前智能手机采用很多都采用了弧形设计，内部电池却仍旧采用较为方正的矩形设计，不能很好的利用背部弧形的空间。而梯形电池、柔性电池、线缆电池等电池的加入使得智能手机空间能够更加合理的利用。在这方面上LG Chem走在前列。之前LG G2就采用了梯形电池大幅提升了电池容量。而刚刚发布的LG G3搭载了2940mAh的常规形状电池，如果能搭载梯形电池有可能电池容量达到3450mAh，这一提升还是非常可观的。但增大体积来解决电池容量问题终归是一个笨办法。
Li-Air电池技术
　　方法四：采用全新材质电池。想要智能手机电池容量提升速度跟摄像头像素提升速度那么快的办法目前来看只有采用新材质电池。目前呼声较高的锂硫电池、锂氧电池虽然号称在能量密度上相比目前的钴酸锂系电池能够提升数十倍甚至上百倍，但由于成本、技术不成熟、安全性能低等原因目前仍旧停留在实验室理论验证和极少量试验品的生产阶段。离装到我们手机中还极其遥远，甚至比前面我们说到的采用纳米网格增加正极密度还要遥远。儿子辈能用上就算是科技突飞猛进了。
三星很早试水手机燃料电池
　　方法五：燃料电池。每 当我们说到电池遇到瓶颈的时候，都会听到燃料电池的声音。的确锂作为电池虽然已经十分强大了，但别忘了元素周期表中第一位的氢才是能量的王中王。笔者记得 每一代iPhone发布前夕都有各种各样的传言称iPhone将采用燃料电池。笔者只能说理想很丰满，现实很骨感。目前燃料电池还不能做到小型商用化，还 不能保证非专业用户手中的燃料电池足够安全。笔者腹黑的想法是燃料电池能量很大，如果进入消费级，几块手机电池就能组装成一颗炸弹，那岂不是天下大乱。还有每天幻想着核能进入消费级市场的朋友，想想现在的地区安全局势，还是不要做梦了。
　　以上就是智能手机开源的5种方法，我们也看到了不是目前还处于试验阶段的，就是成本过高的。最靠谱的一种方法――异性电池的应用本质上仍然是增大手机体积。不能说手机电池近年来不会有迅猛发展，但本质上的改变很难，我们理想状态下成倍的增长更是几乎不可能。既然开源短期内很难看到成效，那我们就来看看节流吧。目前有什么技术能够降低手机耗电量呢？
　　智能手机现有节电技术
　　有人说钱不是攒出来的，笔者也特认同这个观点，但在现实生活中，你不涨工资还不想省钱，想必你也是醉了。手机也一样，前面我们说了目前开源的方法不太靠谱，文章的这一环节我们就来简单讲讲手机如何节电？
　　快速充电：其 实快速充电严格意义上来讲并不能算是节电技术的一种，但由于实际操作过程中确实能够为我们带来续航方面的便利。文章这里就简单向大家介绍一下。其实时下很 多快速充电技术，几乎我们每隔一段时间都能看到新闻讲到XX大学研究快速充电技术能够在几秒钟对电池完成充电。但其实快速充电就伴随着安全性的问题。理论 上充电速度越快就越容易出现安全问题。我们在这里简单向大家介绍两个目前已经应用到手机上的快速充电技术。那些躺在实验室中的技术就选择性的掠过了。 QuickCharge
2.0技术是高通采用的全新快速充电技术，采用9V/1.2A充电标准，号称能在1小时内为手机充电60%。目前小米4采用了这一标准，而高通也将大力推 广这一充电标准。小米4售价1999元。【点击查看详情】。 VOOC闪充技术是最先采用在OPPO Find
7上的一个OPPO专利充电技术。充电速度达现有充电速度的4被，5分钟充电时间能够为手机提供2小时通话时间的电量。采用4.5V规格。需要芯片和 microUSB口同时支持才能使用。
MIUI 6采用系统级节电方式
　　软件节电：目 前很多安卓手机都号称自己采用了独家的节电技术。其实安卓手机软件节电基本上是通过系统级和应用级节电完成的。例如小米4采用了全新的内存管理和后台运行 程序机制，就属于系统级节电。而例如华为从华为P7上开始搭载的屏幕省电，则是通过降低屏幕分辨率的方式来进行节电，属于应用级的省电功能。
RAM屏幕工作原理
　　硬件节电：在硬件节电方面，目前作为手机耗电的两大“巨头”，处理器和屏幕都分别有着自己的方法。处理器厂家包括ARM和其他例如高通等厂家都通过优化架构、采用全新 的制程等方式进行节电。而屏幕厂家则通过试用带有RAM的屏幕来对手机画面进行自动识别，来控制刷新率和背光来节电。LG
G3和努比亚Z7就是典型的带有RAM的2K分辨率屏幕节电手机。
　　全文总结：其 实笔者通过这篇文章简单的解读了一下智能手机电池的昨天今天和明天。通过开源节流两方面介绍了目前智能手机电池的发展趋势。作为一个非专业人士，笔者深知 目前随着电动汽车等清洁能源交通工具的大热，无论是政策因素还是市场因素都给整个电池产业带到了一个很好的发展时期。本文最终目的是给消费者对于智能手机 电池的一个大体认识。而对于专业人士来讲，如果本文出现描述不准确的地方，望斧正。
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　　智能手机好是好，但是有一个问题近乎无解：需要充电。再高端的智能手机，一旦没电了，和一块易碎占地的板砖没任何区别。让我们忍不住拿出来看两眼，又郁闷的放回去，哎……
　　那么，问题来了，手机电量剩多少时充电比较好呢？怎么给手机充电更加安全有效，又不损坏电池，让智能手机活的更久呢？
　　你平时是怎么充电的？
　　对很多人来说，充电是一件水到渠成的事情：睡觉前顺便给手机充电；任何有插座的地方见缝插针的给手机充电；连个充电宝随时随地给手机充电；坐在电脑前将手机插在电脑上充电。
　　至于手机多少电量再拿去充……咳咳，那得看最后能剩多少电量了。不过也有不少人在电量剩20%或者15%开始预警时，就急匆匆的跳起来寻找充电器了。
　　多少电量充电效果最好？
　　你肯定注意到这样一个问题：手机充电的速度并不是恒定的。有时充一会儿电就能用好久，有时充一晚上都撑不下来一天。那么，什么时候充电最快呢？
　　一般来说，一个电量几乎耗尽的电池就如同一个被困在沙漠中几乎脱水而亡的人，一旦让他接触到水源他就会以最快的速度汲取最多的水分。同理，在电池几 乎耗光电量时给其充电可以达到更好的充电效率。所以在电池还剩10%的电量时充电，有可能将会比还剩50%电量时充电接收到更高的电流。
　　可是，如果真如上面所说的电量很低再去充电，那你的手机电池就遭罪了！
　　不正确的充电方式有哪些危害？
　　在大家的概念里，电池用到20%以下再充电会比较好，在镍电池时代确实如此。可是到了现在的锂电池时代，真让手机电量降到20%甚至自动关机，对电池的损伤非常大，会造成充电慢、电池不经用、甚至电池寿命降低等问题。
　　另外，如果手机用到自动关机，锂电池会因为过度放电导致内部电压过低，可能会出现无法开机和充电的情况！
　　电量剩多少充电最好？
　　每块电池都有一个充电周期数量，充电次数用完，就意味着电池该寿终正寝了。
　　一个充电周期指的是电池从充满电到电量完全用完，因此如果你可怜的手机总是电量用完才充电，那电池的使用周期就被大大缩短。因此，尽可能让电池保持50%以上的电量，一旦低于这个电量，就该给手机充电了。
　　手机过度充电会有问题吗？
　　我们都知道，锂电池一般会有安全保护电路以及很多安全专职，足以保证在过度重放电时自动切断电池的电路。因此，一般情况下过度充电不会引发爆炸等安全问题。
　　但是，电池充满后继续充电，会让电池一直保持在满电的状态下，会加快电池容量的损失速度，使电池容量变低。
　　电池是手机的命根子，请保护好它。别让电池一直处于充电状态，也别等没电关机了再冲出去给手机充电，别在极高或者极低的温度下使用手机，也别擅自让不能快充的手机快速充电，慢即是快，这样你的爱机才能发挥更大的性能，你说呢？
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请问智能手机的led灯一般是多大W？
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我的红米，比其他人的手机亮一些，估计是大于0.5W的，但是肯定是不如Q5的
有谁知道究竟多少W的？
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LS的做广告呢？
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肯定是大功率灯珠降功率用的，否则当手电筒的时候热量没法很好散热的，估计是3W的灯珠降到1W不到吧
该用户从未签到
mingviolet 发表于
肯定是大功率灯珠降功率用的，否则当手电筒的时候热量没法很好散热的，估计是3W的灯珠降到1W不到吧 ...
手机闪光LED是专用的，多串小电流设计
该用户从未签到
我的手里还有两颗NOKIA N72手机上LED灯珠，当时就是用手机当手电筒把原装的弄坏了，X宝上买了几颗，手机N前年就淘汰了，灯珠还有几颗放在哪里
一直想把它弄亮. 这灯珠好像不是3.6V标准的,我接锂电,不亮.不知工作电压,电流参数是多少.
签到天数: 20 天连续签到: 4 天[LV.4]偶尔看看III
对这个也一直比较纳闷，还想搞点来玩玩呢
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估计不会超过半瓦。
以上言论纯属个人观点，与手电大家谈立场无关。
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Powered by目前智能手机所配的电池情况：主流智能手机基本上都是锂离子电池，离我们印象最近的应该是3210，配的是镍氢电池，在我们周围好像找不出用镍氢电池的手机了。锂离子电池的知识：我们只说容量一方面。衡量一个锂离子电池的容量有两个检测方法：1C充、0.2C放;0.2C充、0.2C放，不管用什么充电制式，都应该达标。因为锂离子电池已经不同于以前的镍镉电池了，1C的高倍率充电已经可以平常接受，而且也是必须应该接受的了。而如果一个600mAh的电池以1C充电，1小时左右应该充饱了，如果手机直充是这样设计的(很多都是0.5C-0.8C)，12-14小时是无稽之谈。
以GB/T国家标准所规定的，当恒流充电至4.2V，转恒压，当电流下降到0.01C时即认为充电终止。例如充电器充电电流是0.5C,充600mAh的电池，2小时左右充电电流会降到6mAh,此时认为已经充饱。为什么会降到0.01C呢?因为已经饱了，这是电芯的反映。对镍氢电，国家标准也已经规定了高倍率充放电的指标。
什么算&激活&？锂离子电池本身就是&活&的，假如设计容量600mAh,我虽然充电2小时就饱了，然后放电，可以得到容量600mAh,设计的容量达到了就可以了，这有什么活不活的问题呢? 技术监督部门执行国家标准，检测容量是用1C充电的，然后放，5次中有一次容量达到算合格。 所以正常使用，正常充电即可，从新电池就这样用下去吧，不用担心&激不活&。
现在的智能手机电池大多是锂离子电池，用手机直充，2小时左右已经满了，这一步是横流充电所显示的结果；剩下的时间恒压充电，即涓流充电，使得手机电池的容量更足，待机时间更长。
1、手机电池由三部分组成：电芯、保护电路和外壳。当前手机电池一律为锂离子电池（不规范的场合下常常简称锂电池），正极材料为钴酸锂。标准放电电压3.7V，充电截止电压4.2V，放电截止电压2.75V。电量的单位是Wh(瓦时），因为手机电池标准放电电压统一为3.7V，所以也可以用mAh（毫安时）来替代。这两类单位在手机电池上的换算关系是：瓦时=安时&3.7。
2、过充、过放和短路会严重损害电池的性能，并有可能导致使用风险。为此，手机电池中一般有一块细长的保护电路板，用来预防这些风险。
3、锂离子电池没有记忆效应，但有惰性，长期没有使用可能有钝化现象，冲放几次可以恢复最佳效能。
4、充电前，锂电池不需要专门放电。有些快速充电器当指示信号灯转变时，只表示充满了90%，充电器会自动改变用慢速充电将电池充满。不过一般来说，只要显示充满，即可以取下。
5、在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活，只要经过3&5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应。因此用户手机中的新 锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此，从我自己的实践来看，从一开始就采用标准方法充电这种&自然激活&方式是最好的。
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