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續航、安全和性能

2018-01-31 23:46:46
電腦愛好者 2018年2期
關鍵詞:智能手機設計

影響智能手機體驗的核心要素都有哪些?更強的性能、更完美的拍照成像效果、更流暢的系統和更豐富的功能,除了上述這些因素外,持久的續航自然也是重中之重。提到續航,我們都知道它受電池牽制,但你可曾想過,電池除了影響待機和安全外,還有可能成為手機性能的拖累嗎?

電池容量遭遇瓶頸

對智能手機而言,其內置鋰電池默認的工作電壓都是標準的3.7V,在屏幕和其他硬件參數相似的情況下,更大的電池容量就等于更持久的續航潛力。

技術革新腳步放緩

對手機電池而言,電解質和陰陽極材料是決定性能指標的核心。在過去的幾十年中,電池的材料技術經歷過幾次革新,比如“大哥大”時期的鎳鎘電池和鎳氫電池、功能機時代的鋰離子電池、智能手機時代的鋰離子聚合物電池等(圖1)。

然而,電池技術可不像半導體芯片擁有“摩爾定律”的光環,別說18個月翻一番了,180個月能有所提升就謝天謝地了。隨著智能手機屏幕越來越大、性能越來越強,想保持至少一天一充的續航下限,就只有暴力增加電池容量這一條出路了。

能量密度的安全上限

根據“電池容量=能量密度×電池體積”的公式來看,在由正極材料鈷酸鋰(LiCoO2)+電解質+隔離膜+負極材料石墨這四種主流電池構成材料沒有替代品之前,只有想辦法提升電池能量密度和電池體積(圖2)。問題來了,智能手機如今都在追求更輕更薄的設計,留給電池的空間自然受限,想無限提升電池體積并不現實。……

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