手机电池发展历程：从商用手机问世到现在，电池技术的突破与挑战

手机电池发展历程：从商用手机问世到现在，电池技术的突破与挑战

当电池技术没有进一步突破的时候，你愿意用厚重的机身来换取更长的待机时间吗？

文本 | 李梦英

图 | 网络

手机电池的发展从1983年第一台商用手机问世至今，也有三四十年的历史了。虽然经常有人吐槽，为什么到了2019年，手机屏幕可以折叠了，但是电池寿命却没有任何突破，甚至越来越低呢？其实手机电池这些年并不是没有进步，只是相对于手机其他方面来说，进步确实比较慢。今天，小编就带大家看看我们的手机电池都经历了哪些历程。

在穿越历史长河之前，我们先来了解一下什么是电池。

什么是电池？

简单来说，电池是一种能够通过某种化学反应在电路中产生电流的装置。所有电池都有三个基本组件：阳极、阴极和电解质。当电池的阳极和阴极连接到电路时，阳极和电解质之间会发生化学反应。该反应导致电子流过电路并流回阴极，然后发生另一个化学反应。

因此，电池中的电极总是由两种不同的材料制成，一种材料喜欢“放弃”电子，另一种材料喜欢“接受”电子。水果电池是一种非常简单的电池。

“慢慢”的电池之路

手机电池的发展大致经历了镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池三个阶段。

镍镉电池

镍镉电池 (Ni-Cd) 是第一种用于手机的电池，也是 20 世纪 80 年代和 90 年代的首选电池。

其实早在1899年就有科研人员发明了镍镉电池，但当时其应用十分有限，直到20世纪50年代烧结极板结构开发出来后，镍镉电池才逐渐在市场上推广。

世界上第一款商用便携式手机摩托罗拉 8000X，采用镍镉电池。1983 年，摩托罗拉 8000X 发布，手机重量 1.75 磅，可存储 30 个号码，当时售价 3995 美元，比今天的折叠手机还要贵。

从上图可以看到，8000X的电池是由六节圆柱形镍镉电池组成，输出电压为7.5V，相比现在的3.8V电池电压，耗电量要高出不少。

由于功耗较大，加上当时使用的镍镉电池本身存在问题，摩托罗拉 8000X 的通话时间不到 30 分钟，电池就耗尽了。但充满电却需要 10 个小时。诺基亚 1987 年推出的第一款手持式手机的情况稍好一些，通话时间接近 1 小时，充电时间缩短到 6 小时左右。

对于镍镉电池来说，除了电池寿命差、充电时间长之外，还有两个比较严重的缺陷。

首先，它易受“记忆效应”影响，如果使用不当，会大大降低使用寿命。所谓“记忆效应”是指电池在长期经受特定的工作循环后，倾向于自动维持特定的循环。例如，如果我们经常在80%时停止充电，或者在电池还有40%电量时进行充电，电池会随着时间的推移记住这种模式，只能在这两个值之间进行充放电，尽管电池自身的容量可以将电池放电到较低的平台或充电到较高的平台。但这种效应是可逆性失效，即电池性能在失效后可以恢复。因此，镍镉电池需要每隔一个月左右进行一次深度充放电来“锻炼”，才能获得完整的性能和电池寿命。

另一方面，镍镉电池具有毒性。镍镉电池作为碱性蓄电池，正极为氢氧化镍，负极为镉，电解液一般为氢氧化钾或氢氧化钠溶液。由于镍镉电池中含有大量的镉，而镉是一种有毒物质，会对环境造成严重的污染。

显然，市场需要更好的电池。

镍氢电池 (NiMH)

1989年，镍氢电池进入市场，弥补了镍镉电池的两大缺点。镍氢电池无毒，记忆效应问题不太明显。此外，这种电池更薄更轻。而且，它们的电池容量更大，充电时间也短得多。

然而，镍氢电池并未流行多久，就被另一种电池的光芒所掩盖。

锂离子电池

锂离子电池的问世为储能打开了一扇新的窗口，今年的诺贝尔化学奖分别授予了三位推动锂离子电池发展的科研人员，可见锂离子电池的问世意义非凡。

1985年，旭化成制造出第一块锂离子电池，1991年，索尼发布第一块商用锂离子电池，为笔记本电脑、移动设备等应用提供了更优质的电池装置。此后10年间，随着手机越来越普及，手机的重量和厚度对消费者来说变得非常重要，生产成本迅速下降。

然而锂离子电池在早期也曾因稳定性问题、电池损坏、突发火灾等问题，在运输和使用上受到限制。所幸随着技术的进步和升级产品的问世，此类问题已经越来越少见。

锂聚合物电池（Li-）作为锂离子电池的升级版，是锂离子电池的一种。两者的正负极材料相同，工作原理也基本相同。主要区别在于一般锂离子电池采用的是液态电解质，而聚合物锂离子电池采用的是固体聚合物作为电解质，目前大多采用的是聚合物凝胶电解质。相比锂离子电池，锂聚合物电池容量更大、体积更小、不易爆炸，安全性更高。

一个办法

锂离子电池、锂聚合物电池的发展给行业带来了不少希望，但随着手机屏幕越来越大、越来越薄，功能越来越多，手机耗电量也越来越大，即便我们拆开任何一部手机，电池依然占据着最大的空间，却依然无法满足我们的“欲望”。

华为 P30 Pro

不过今年有一家电池公司和法国电信联合推出了一款手机——Power Max K18 Pop，一次充电就能通话三天，你是不是对此特别兴奋呢？

从正面看，看上去还不错。

不过这个世界上总得放弃一些东西，Pop 之所以能在待机状态下续航 50 天左右，是因为它配备了 的电池，这个容量是普通手机电池的 4 到 5 倍（大部分手机电池都在 3000 到 4000 之间），这意味着这款手机比一般手机要厚很多。

那么，在电池技术没有进一步突破的情况下，你愿意用厚重的机身来换取更长的待机时间吗？

结尾