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郭城
2024年12月16日，中华创伤骨科杂志常委编委
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刘芳微笑着回应："新年快乐我们的家"
充电2小时，通话5分钟？回顾手机电池的进化史原创2023-02-22 18:56·科技好兄der| hello~我是你们的der（得儿）一个爱好数码、喜欢谈论时事热点，挖掘性价比东西的宅，der友们点个关注叭！前段时间，der 提到了三星手机在电池上吃过一次亏后，坚定不移的用着凝胶电池。于是就电池问题引起了很多小伙伴的感兴趣，有人说国产电池快充猛，容量大，力压苹果、三星这些大厂；有人说智能机时代，手机电池再强，续航也就一天左右的时间；也有人说，突然怀念以前功能机时代，一块电池能用三五天......手机电池发展到现在，似乎有那么点拖后腿的意思。所以今天 der 就和大家聊聊，从大哥大到智能手机，那些手机电池的发展史。镍镉电池提及手机电池，就不得不从第一部手机开始聊起。1973 年，老美的摩托罗拉研发了第一部移动手机电话——DynaTAC 8000X，相信很多小伙伴和 der 一样，第一眼看到电话旁边一长条的电池，觉得它续航肯定很给力。然而事实是我们想太多，由于摩托罗拉 DynaTAC 8000X 当时用的是 6 节圆柱形的镍镉电池，打一个电话 30 分钟就直接干到没电了。不过 der 觉得更离谱的是它的充电，居然要 10 小时才能充满电，打下一个电话，估计这通电话我们不着急打，另一头可能焦虑到直接上你家，你都还没充满电。由于当时市面上流行的都是这种圆柱形的镍镉电池，不仅大块很占据空间，容量低，充电还非常慢，此时此刻用“充电 2 小时，通话 5 分钟”这个梗来形容它再适合不过了。既然时长都那么短，诺基亚干脆抛弃这种圆柱形的镍镉电池，自己定制小块的镍镉电池，于是让通话一小时不到的大哥大电话，直接缩小了一大半！虽说诺记自己定制小块的镍镉电池很有想法，而且手机做得风生水起，但它最终也发现这种镍镉电池有着最为致命的缺点——记忆效应。也就是得每次都得充满电、把电量耗尽，这样循环的充电放电才行，否则电池容量下降，电池不耐用，所以要想手机上有所突破，还是得先搞定电池才行。镍氢电池能力不够，时间来凑，经过科学家们二十年的积淀，手机电池也更新换代到了镍氢电池。相比之下镍氢电池的提升很大，不仅可以做到更轻薄，而且能量密度也大，虽说记忆效应或多或少还是有，但影响已经大大减小，只需 20 次完整充电放电就够了。这么理想的替代产物，可以说让手机行业看到了希望。很长一段时间里，各种小巧的手机铺天盖地，彻底颠覆大家对手机还停留在一块砖的印象。不过镍氢电池的巨大进步，依旧无法改变电池容易发热、变形的缺点。锂离子电池又过了一段时间，锂离子电池在索尼多年研发下率先投入商业使用，可惜当时的成本太高，与镍氢电池的容量也没拉开多大的差距，所以基本应用在索尼自家产物上，虽说有些手机厂商“尝鲜”采用，但也并没推广开来。没想到时间来到 90 年代末，锂离子电池的材料与制造技术突然革新，成本也大幅下降，与镍氢电池的差距也越来越明显。首先锂离子电池更轻薄，而且能量密度还更高，最最最重要的是解决了那烦人的“电池记忆效应”。所以很多手机厂商也都纷纷采用锂离子电池，加入了这场“锂离子电池热潮”。从此，手机开始进入锂电时代，甚至还是“手机电池革命的里程碑”。那时候手机还是功能机，小小的黑白屏幕，耗电量不怎么高，一般一块锂离子电池就能够你用个三五天，甚至还有的能够超长待机三十天，加上电池可拆卸的设计，基本人手几块电池，没电直接换，快乐极了。不过更快乐的还得是手机厂商，毕竟锂离子电池的出现，成为了它们手机的一大宣传卖点，而且电池电量的充裕，让手机厂商大胆的在手机上进行各种创新——屏幕从黑白变成彩色，搭载摄像头拍照，交互从按键到触屏，还能播放音影视频......尤其是在苹果 iPhone 的发布后，手机爆炸式的发展，大步跨入了智能机时代，此时大家对手机续航更长、充电时间更短的追求迫在眉睫。锂离子聚合物电池由于锂离子电池的不稳定性，苹果在 iPhone 手机上带头引领起“电池不可拆卸”的热潮，而且为了提升电池续航，苹果在 iPhone X 上更是直接堆料——采用双电池设计，但效果并不明显。于是在锂离子电池的基础下，经过“神优化”的锂离子聚合物电池出现了。这种锂离子聚合物电池不仅密度可以做到更高，容量更大，而且还不再需要含有重金属和保护电解质不外泄的外壳，在尺寸和重量方面有着很大的提升。根据电解质来划分，还能分为凝胶聚合物锂电池、固体聚合物锂电池、复合凝胶聚合物锂电池。目前现在智能机用的大多是固体聚合物锂电池，这种电池的特性在常温下离子电导率低，高温使用则高，以至于智能机在快速充电下经常发热；而三星用的则是凝胶聚合物电解质锂电池，特性就是安全系数高。当然，现在智能机仍在快速发展，锂离子聚合物电池也仍无法满足我们的用电需求，于是各手机厂商也在锂离子聚合物电池的基础上，进行自己的一些创新与改良。像华为在手机电池上，就曾选择改变石墨负极的分子结构，提高快充效率。手机电池发展到锂离子领域这里，其实已经到了瓶颈了，虽说现在有很多科研人员还在研发新的电池技术，但依旧没有很大的突破，准确来说是难以落地商业化。但 der 相信，电池技术仍然在慢慢的进步，总有一天能够惊艳我们所有人。像内置体温发电机，将人体温度转化成能力自动充电的概念；还有石墨烯超级电池，比普通电池充电要快 1000 倍的秒充......你是否期待呢？超300万斤小龙虾，陆续上市！安排→