為什么現(xiàn)在的智能手機(jī)不能用干電池？你知道么
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-25 12:57
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現(xiàn)在智能手機(jī)最大的問(wèn)題就是電池不夠用，因此偶爾會(huì)有網(wǎng)友腦洞大開(kāi)地問(wèn)：手機(jī)為什么不能用干電池呢?
其實(shí)這個(gè)想法并不稀奇，甚至有廠商真的生產(chǎn)出了使用干電池的手機(jī)，比如下面這款飛利浦在2008年推出的Xenium 9@9j就使用了一枚最常見(jiàn)的7號(hào)電池作為驅(qū)動(dòng)。
相比大家已經(jīng)從上圖中看到了這款干電池手機(jī)存在的問(wèn)題——它的造型實(shí)在是太怪異了，為了容納一枚普通的7號(hào)電池，它的機(jī)身底部設(shè)計(jì)成了一個(gè)相當(dāng)明顯的圓柱體看起來(lái)十分不協(xié)調(diào)。這就是用干電池驅(qū)動(dòng)手機(jī)所帶來(lái)的最大的麻煩——電池實(shí)在太大了。
標(biāo)準(zhǔn)的7號(hào)干電池直徑可以達(dá)到11mm，而目前智能手機(jī)的厚度只有7mm上下，超過(guò)10mm的機(jī)身就會(huì)顯得比較厚重。而手機(jī)內(nèi)部除了電池倉(cāng)之外，還需要容納主板和屏幕，也就是說(shuō)使用7號(hào)干電池的話，手機(jī)的厚度至少要達(dá)到15mm，幾乎是目前最新的iPhone 8的兩倍厚。相信任誰(shuí)也不會(huì)愿意拿著這么厚的手機(jī)出門(mén)。
干電池的容量也是一個(gè)大問(wèn)題。比如上面這款飛利浦Xenium 9@9j使用一節(jié)干電池只能維持3個(gè)小時(shí)的通話時(shí)間，顯然是不夠用的。目前好一點(diǎn)的可充電7號(hào)鎳氫干電池的容量通常在950mAh左右，想要保證智能手機(jī)一天的續(xù)航至少要兩到三枚7號(hào)電池串聯(lián)才行。而且干電池為了增極大容積，被設(shè)計(jì)成了體積更大的圓柱體，相比立方體的鋰電池更占空間。也就是說(shuō)相同容量的干電池比鋰電池更大，這顯然不適合內(nèi)部空間高度集成、“寸土寸金”的智能手機(jī)。
再者，即使三枚高性能的鎳氫干電池串聯(lián)，所獲得的電壓也不會(huì)超過(guò)3.6V（一枚鎳氫電池的電壓只有1.2V），而智能手機(jī)通用的鋰電池電壓普遍在3.7V到4.2V之間。而且干電池的串聯(lián)會(huì)因?yàn)楦髯噪妷?、電阻、容量等?xì)微的不同，造成放電不均衡。而電壓不足和不穩(wěn)定意味著智能手機(jī)無(wú)法使用高性能的硬件，這是很多追求卓越性能的手機(jī)發(fā)燒友們所不愿意見(jiàn)到的。
最重要的一點(diǎn)是，可充電鎳氫干電池存在“記憶效應(yīng)”，每次充電必須要將其電量耗盡才行，一般充電時(shí)間則超過(guò)8小時(shí)，使用起來(lái)非常不便。而鋰電池沒(méi)有記憶效應(yīng)，可以隨時(shí)充電，充電時(shí)間也基本上可以控制在2小時(shí)之內(nèi)，實(shí)用性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)干電池。
盡管干電池比鋰電池更加廉價(jià)，但無(wú)論是從產(chǎn)品制造成本還是使用的便捷性來(lái)看，干電池和鋰電池相比沒(méi)有任何的優(yōu)勢(shì)，所以手機(jī)是使用鋰電池而不是干電池。
鋰離子電池主要組成包括正負(fù)極，隔膜和電解液，其中手機(jī)的電池的正極材料一般為鈷酸鋰，負(fù)極材料為石墨，電解液為一些碳酸酯類的混合物。充電時(shí)，鋰離子從正極脫出，通過(guò)電解液嵌入石墨，放電時(shí)，鋰離子再通過(guò)電解液，嵌入到正極材料的晶格中。因此，鋰離子電池又被稱為搖椅電池。
先說(shuō)低溫對(duì)放電的影響。在低溫的情況下，鋰離子的遷移速率降低，動(dòng)力學(xué)性能下降，從正極石墨中脫出和嵌入正極的速率也會(huì)下降。與此同時(shí)，電解液變得粘稠，電池內(nèi)部阻抗增大，電化學(xué)反應(yīng)的速率也變慢。極化增大，導(dǎo)致電壓出現(xiàn)跳水，電池管理系統(tǒng)識(shí)別到相應(yīng)的電壓，以為電量不足隨即啟動(dòng)自我保護(hù)機(jī)制，自動(dòng)關(guān)機(jī)，其實(shí)這個(gè)時(shí)候電池還是有電的。如果在這個(gè)時(shí)候放到室溫環(huán)境緩一會(huì)，又能開(kāi)機(jī)了。這個(gè)通俗地講就是在低溫下，鋰離子電池性能下降，電壓出現(xiàn)“虛低”，啟動(dòng)自我保護(hù)系統(tǒng)，自動(dòng)關(guān)機(jī)。蘋(píng)果官網(wǎng)對(duì)旗下電子產(chǎn)品的操作環(huán)境要求顯示，iPhone、iPad的最佳操作環(huán)境為0℃-35℃。目前蘋(píng)果將溫度檢測(cè)機(jī)制設(shè)計(jì)為只要環(huán)境低于0℃就會(huì)觸發(fā)機(jī)制自動(dòng)關(guān)機(jī)，而很多安卓手機(jī)則將電池自保護(hù)設(shè)置在了更低的溫度，因而更能耐低溫。上述就是為什么手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)的原因。
另外，電池的標(biāo)稱容量是基于常溫（25℃）測(cè)試得到的，在低溫下放出的容量要遠(yuǎn)低于這個(gè)值，，只有40%甚至更低，具體跟溫度有關(guān)。這就是電池感覺(jué)不耐用的原因。
除了上述原因，如果在低溫和高溫環(huán)境中來(lái)回切換，會(huì)導(dǎo)致水汽凝結(jié)，導(dǎo)致手機(jī)背部零部件受損。
