2017智能手機。電池壹般在4000左右。是什麽限制了電池的容量?體積還是成本?
前幾天的MWC2015上,中國廠商大出風頭。首先,有傳言說金立要發布S7做到4.6mm,奪回全球最薄手機的桂冠。但是金立的S7出於平衡的原因實際上只做到了5.5mm,並不追求不實用的超薄。然而,另壹家同樣來自中國的制造商引起了轟動。在國內與360合作過的蜻蜓手機,產品主要面向海外市場的innos,推出了innos D6000,卻以6000mah雙電池摘得了全球電池容量最大手機的桂冠。近年來,隨著智能手機性能的提升,手機的續航問題越來越嚴重。人們對智能手機的習慣從三天變成了壹天,出門都要帶充電寶。帶著沈重的充電寶,數據線連接手機“掛瓶子”“掛尿袋”的充電體驗真的不好。於是,各個廠商都在結構設計和電池技術上下功夫,希望把電池做得更大,讓續航更好,也就有了手機電池容量的進化。壹、電池的秘密手機鋰電池從專業角度來看其實是電池的壹個小類。電池由正極、負極和電解液組成。電解質種類很少。壹類是傳統的電解液,我們稱之為鋰離子電池,沒有其他任何名稱,另壹類是有機聚合物作為電解液,但是有機聚合物已經不是液體了,所以我們稱之為鋰聚合物電池或者鋰離子聚合物電池。這是兩類。鋰聚合物電池容量更高,由於沒有液體,高溫下不會爆炸,安全性相對更好。在兩大類下,根據電池正極材料的不同(負極材料多為石墨),分為鈷酸鋰鋰離子電池(聚合物,後面不加,下同)、錳酸鋰鋰離子電池、三元鋰離子電池、磷酸亞鐵鋰鋰離子電池。這些電池各有優缺點,有的安全性好,有的過載能力強,但手機要求的是容量和價格,所以目前我們的手機電池基本都是大容量的鈷酸鋰電池。最好用聚合物做電解液,便宜點的電解液,能量密度差不太多,沒有突破性的技術優勢。雖然隨著技術的進步,電池的能量密度和電壓每年都會略有提高,但是提高電池容量最直接的方法就是增大電池體積。大電量需要大電池,大電池必須要有大體積,技術優勢帶來的提升微乎其微。二、手機結構的演變因為人手的大小有限,所以手機的長、寬、厚都有極限。要讓電池變大,就要壓縮手機其他部分的體積。這就是手機結構設計的演變。功能機時代,續航矛盾不突出,壹流企業不看重電池容量。因為國情特殊,中國很早就開始設計大容量電池手機。比如國內的長虹長動力系列。當時長電的做法就是單純的增加厚度。20mm被稱為磚頭,待機時間長,但便攜性大打折扣。當手機進化到智能手機時代,人們開始從結構上想辦法。蘋果的做法是內置電池,犧牲可更換功能,去掉電池倉底部的壹層塑料,降低手機厚度。這樣,在同樣厚度下可以插入更大的電池,或者同樣的電池容量可以做得更薄。比較好的辦法是把手機本身做得更薄,比如摩托羅拉的RAZR,通過壹個很大的單層電路板,把手機做得最薄,然後可以保留電池的厚度,稍微增加壹點厚度,就可以讓RAZR MAXX當時的電量很大。小米2其實也借鑒了這種設計,但是這種設計的缺點是主芯片被電池覆蓋,散熱會有點問題。隨著智能手機屏幕的增大,電池面積越來越大。以前3.5寸手機做到2000mah,算是超大容量電池,現在5.5寸和6寸手機做到3000mah已經很普遍了。7寸華為x2電池容量5000mah,其實可以認為是壹個小平板。現代手機比較薄,手機的電池容量是通過減少電路板的面積來獲得的。同樣厚度,電路板面積越小,留給電池的空間越大。華為是這方面的專家。同樣大小的手機,華為總能裝更多的電池。三、6000mah的秘密MWC2015上發布的innos D6000屏幕並不大,壹般5寸以上的手機都在2500mah左右。Innos D6000不僅做到了6000mha,還可以更換電池。它是怎麽做到的?其實innos在2012年做了壹款D9手機,4160mah也是當時最大的電池紀錄。當年的秘訣就是加厚超薄手機的電池。在手機的結構設計上,盡量把電路板做在手機上方,下面多留些空間,然後把手機其他結構做薄,把厚度留給電池,但是那個D9的厚度超過14mm,真的太厚了。這壹次D6000的設計更加出彩,雙電池是壹個非常有趣的設計。先把手機設計成超薄的半電路板,然後在下面塞壹塊小容量電池。變身超薄手機,攝像頭凸出。這也是很多主流手機的設計方法。如果這就是終點,那麽D6000將是壹款2000mah的超薄手機。Innos添加了第二塊電池。因為第壹塊電池已經和電路板平齊,第二塊電池因為沒有電路板包容,幾乎可以覆蓋整個手機(除了頂部攝像頭部分),不需要太多厚度就可以擁有驚人的電池容量。將這兩種電池組合在壹起,可以制成厚度為11.9毫米的6000毫安時電池..更可怕的是,它可以更換電池。用戶帶壹部手機和壹個4000mah的小內置電池,相當於帶出去壹個10000mah的移動電源,而且不需要外接充電線,不會斷電。真的是很好的設計。這種結構的額外好處是,由於手機很厚,攝像頭可以很厚而不凸出,因此innos可以使用質量更好、CMOS面積更大的高質量攝像頭來提高畫質。另外,由於兩塊電池是獨立的,供電和充電可以分開設計,這樣充電速度可以更快,每塊電池都可以完成快速充電,而不需要承受太大的電流。不過這種結構也有缺點,因為第二塊電池覆蓋了電路板,電路板散熱受阻(類似RAZR MAXX和小米2),CPU性能太強的發熱問題會更嚴重。所以innos D6000用的是高通MSN8939,是A53核,八核,低功耗。發熱少,耗電少,配合大電池,續航更好。第四,可以更好。innos D6000已經是壹款設計非常出色的手機了。用11.9 mm的5.2寸屏幕做到6000mah是很難的,但最好的距離還是壹點距離,因為它的設計並沒有讓處理器性能達到頂級。其實在innos D6000的方案下稍微改變壹下會更好,就是改變電路板的設計,分為高發熱區和低發熱區。高熱區和攝像頭在頂部,電池沒有蓋,導熱石墨直接貼在金屬後蓋上。這樣就可以同時使用高性能處理器和大電池,實現高性能CPU、高性能攝像頭和大容量可更換電池的統壹。如果該處理器能夠與innos D6000的改進設計相結合,MTK將在下半年生產高性能處理器A72 A53。該產品將非常有吸引力。