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智能手机电池六大注意事项

导读: 智能手机厂商推出设计一直受到锂离子电池限制。如果用户希望获悉未来iPhone 5、Android设备Windows Phone功能,需先了解一下智能手机电池的6大事项。

 

  智能手机市场演变始终围绕着一个问题:如何惬意地访问消费者喜欢的应用和服务?没有一家智能手机厂商能够给出一个满意的答案,因为所有厂商都面临一个困境:电子产品性能更高、数据传输速度更快。视频和游戏质量更好,显示屏更生动精致,其发展速度都沿袭了摩尔定律,但使用的电池却无法满足需求。智能手机用户抱怨电池续航时间太短已经成为一个不争的事实。

温度

  功能与电池续航时间之间的矛盾正是对新款iPad设计较老版厚、重的最好诠释。满足视网膜显示屏、4G LTE网络、图形处理改进等需求,电池尺寸和重量需要提高70%。即便如此,新款iPad电池续航时间仍不及iPad 2。

  智能手机厂商推出设计一直受到锂离子电池限制。如果用户希望获悉未来iPhone 5、Android设备Windows Phone功能,需先了解一下智能手机电池的6大事项:

  1、密封电池包装

  锂离子电池密封包装,内含分层阳极和阴极板,之间有分离器分离,液体电解液渗透在各层之间。平板电脑电池通常由多块电池组成,新款iPad电池由3块电池组成,但智能手机通常由一块电池供电。在电池一端,一块印刷线路板连接着每块电池的正极和负极,并提供短路保护、过充电保护及被迫放电保护。锂离子电池易碎,需要智能手机套保护,因此用户不能自行更换。

  2、电池续航时间

  锂离子电池能量密度决定用户在额定尺寸和额定重量下的电池运行时间。1991年锂离子电池技术推向市场。之后,处理器晶体管数量超过原来的1000倍,锂离子能量密度只提高至原来的3倍。电子元件密集使大量酷炫功能成为可能,但需要消耗更多能耗。遗憾的是,电池厂商在提高能量密度方面进展缓慢。这正是不可更换的锂离子电池备受智能手机和平板电脑设计人员青睐的原因所在。如果没有确保电池安全的保护套,锂离子密封电池将更薄,能够提供更长的续航时间。

  3、电池体积与能量密度密不可分

  能量密度受锂离子密封电池的厚度与宽度(X)和长度(Y)比率影响。能量密度会随着密封包装变薄而降低。当印刷线路板安装在一款又短又窄的电池一端时,存储能量的活性物质将没有更多空间。在体积不变的情况下,又窄又厚的电池能量密度更大。

  4、保持电池冷却的必要性

  锂离子密封电池不能太热。标准锂离子化学反应过程取决于电解液与多余水分反应生成的氢氟酸,氢氟酸是所有化合物中腐蚀性最强的物质。同所有化学反应一样,温度每提高10摄氏度,反应速度就翻番,导致电池使用寿命和循环寿命减少:不仅一次充电运行时间降低,每次充电和放电周期也会进一步减少,直至出现不充电就无法使用的后果。更糟糕的是,锂离子电池在充电和放电期间本身也产生热量:智能手机需要的能耗越大或充电越快,电池就越热。

  5、创建一款智能手机

  摩托罗拉Droid Razr智能手机采用的是三层设计方案:显示屏、电路板和电池。iPhone 4采用两层设计方案:显示屏和电子设备:印刷线路板为电池腾出一块空间。无论是哪种情况,一款大的显示屏将意味着电池空间更大。尽管又窄又厚的电池能量密度较高,但三层方案也很难让电池免受零部件发热影响,从而缩短电池寿命。

  6、化学反应过程:包装王牌

  锂离子化学反应过程改进或显著改善能量密度,为智能手机设计人员在功能与续航时间矛盾中提供更多选择。目前活性材料研究已经取得重大突破,部分新解决方案已走向市场。其中新方案之一为采用一种新的锂酰亚胺电解液,不会产生氢氟酸,对电池耐热性和电池寿命有显著改善,并通过消除当前锂离子电池密封厚度使电池厚度更薄。

  底线

  在锂离子密封电池取得新进展之前,预计苹果或其它智能手机厂商设计不会发生巨大变化。至少需要12-18个月才可能有新突破。新活性材料与新型电解液将使相同尺寸的电池每次充电后续航时间提高 20%。这类电池将为苹果iPhone 6提供更多选择,在不牺牲续航时间的情况下配置较快的处理器、能耗较高的显示屏及更多应用,并使iPhone 6继续保持其轻薄的精美外观。

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