都2020年了,手机电池为什么还不够用?


都2020年了,手机电池为什么还不够用?文章插图
电量焦虑 , 是现代人的通病 。 图/图虫·创意都2020年了 , 手机电池为什么还不够用?
现在的手机 , 电池容量基本上没有4000mAh以下的 , 这意味着它们用起来更持久(当然一些手机的新芯片也在节电方面做足了功夫) , 但手机轻了 , 自然手感也好 , 不同品牌的设计理念 , 各有千秋吧 。
手机 , 从最初的大哥大 , 到现在的智能机 , 电池容量的变化已经不是攀升了 , 而是飞跃 , 但我们对电池的焦虑 , 却一点都没减轻 , 我们日益先进的电池 , 为什么就无法满足人民不断增长的续航需求呢?
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手机发展史 , 也是一部电池焦虑史
1973年 , 美国摩托罗拉工程师马丁·库帕发明了世界上第一部真正的手机 , 不过 , 使用这部手机 , 与其是说在打电话 , 不如说是在举铁 , 因为它足足有2千克重 。
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马丁·库帕 , 和“谢耳朵”一个姓 , 此照片拍摄于2007年 。 图/Wikipedia
库帕这款手机的重量和它之前那些所谓的“手机”比起来 , 还是轻了很多 , 要知道 , 瑞典埃里克森公司在上世纪50年代的“手机” , 光电池就有近40千克 , 这已经不是用手就能使用的了 。
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托马斯·爱迪生在1901年申请了镍铁电池的专利 , 这种电池没有被用于手机 , 而是常被用于铁路和矿井电源 。 图/Wikipedia
10年后 , 摩托罗拉的DynaTAC 8000x , 也就是我们所熟知的“大哥大”诞生了 。 作为人类第一款商用手机 , 它的重量也不轻 , 差不多有0.9千克 , 这相当于你同时拿起5个半IPhone 12标配版 。
在“大哥大”那巨大的身材里 , 有一半都是电池 , 但它的电池容量只有500mAh , 而且需要10小时才能充满 , 充满后却只能打30分钟电话 , 真正做到了“充电2小时 , 通话5分钟” 。
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手机的发明者库帕拿着一个“大哥大” , 在一次会议上摆拍 。 图/Wikipedia
“大哥大”使用的电池是镍镉电池 , 这种电池在上世纪80年代已经非常先进了 。 镍镉电池顾名思义 , 阴阳两极一头是镍(正极 , 2NiOOH) , 一头是镉(负极 , Cd) , 电池溶液是氢氧化钠(NaOH) , 电池放电时 , 负极的镉与两个OH-反应放出2个电子 , 在正极形成2个新的OH- , 以保证电池溶液浓度不变 。
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镍镉电池工作原理 。 制图/张雨晨和第一代可充放电的铅蓄电池(未曾用于手机)比 , 镍镉电池体积小 , 电流大 , 而且反复充放个500次都没问题 , 当然 , 它也有许多缺点 , 比如电池容易发热 , 镉元素有毒 , 不好回收等等 , 但这些问题都没有记忆效应严重 。
所谓记忆效应 , 就是电池在电量没有全部用光的时候就充电的话 , 容量会变小 。 比如你经常在还剩50%电的时候开始充电 , 久而久之电池就会“认为”电池的最低电量就是50% 。
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几种镍镉电池 。 图/Wikipedia对于只能支持半个小时通话的大哥大来说 , 记忆效应是致命的 , 致命到你甚至想扔掉这款价值上万美元的手机 。 记忆效应的阴影甚至影响到了现在 , 很多人在使用今天的锂电池时 , 还会不自主地认为:电放干净再充对手机才好(其实恰恰相反) 。
1989年 , 新一代镍氢电池的商用化才缓解了记忆效应带来的电量尴尬 。 镍氢电池无毒 , 虽然有记忆效应但很容易恢复 , 而且它容量量更大:1997年推出的搭载镍氢电池的摩托罗拉166C , 电池容量已经达到了1300mAh 。
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镍氢电池 , 但这不是手机用的镍氢电池 。 图/Wikipedia但是 , 镍氢电池也有自己的问题 , 它发热量大 , 不用的时候漏电很厉害——即使关机了 , 也不能阻止电池把电耗光 。 因此 , 镍氢电池随着手机之光——锂电池的逐渐商用 , 也被取而代之了 。
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手机之光——锂电池