电池或是手机发展难关? 看厂商解决之道

2015-06-27 13:13:10来源: 中关村在线
    为何手机电池不能增大容量?

  在科技飞速发展的今天,各项我们曾经想都不敢想的科学技术已逐步出现在我们身边。但对于同样发展也是日新月异的手机行业的,尽管配置是越来越高、性能是越来越强大,而手机电池的发展却好像是出现了什么问题,这么多年依旧停留在3000mAh左右没有什么突破。

  说道手机电池这个问题,众多智能机用户也是十分关心的,毕竟对于目前市面上的智能手机普遍存在一天一充的现象,对于使用频繁者,甚至需要一天两充甚至多次充电。难道真的是电池发展遇到了瓶颈,各大厂商就没有好的解决方法么?

三大手机电池种类

  最早手机多使用的是镍镉电池,镍镉电池有着严重的记忆效应,每次必须完全放电后才能对其进行充电,否则电池就会进行记忆缩短使用时间,并且镉元素有毒,镍镉电池在长时间通话后还会发热变形。

早期手机电池(图片引自百度)

  在此后,镍氢电池开始用在手机中使用。相比镍镉电池其更轻、更薄、不再有毒并且能量密度也增大了,同时电池的记忆效应大大减小(仍需20次的完全充放电),不过发热变形的问题依然存在。

现在的手机电池(图片引自百度)

  锂离子电池的使用是手机电池革命的里程碑。其重量很轻,和镍氢电池相比能量密度提升了30%,不再有记忆效应,随着科技的发出又出现了锂聚合物电池,其不但体积更小容量更高,还不需要外壳(当然其还是属于锂电池的范畴)。

  为何手机电池容不能大幅提升

  归根结底电池容量提升不大还是技术原因(当然要从技术层面讲会很复杂,简单的说目前的技术只能做到容量和体积成正比的水平,想要在相同体积下达到更大的容量 在技术上确实是一个瓶颈)。刨除技术因素外,主要是由于用户更喜欢更轻、更薄、屏更大的手机,如果一味地追求待机时长电池就一定会增大体积,这样必然会影 响用户体验,毕竟没人愿意拿着一块砖头到处出走。(虽然金立M5以6020mAh容量打破了手机电池的容量记录,但究其根本还是由两块电池拼装而成的。)

电池容量6020mAh的金立M5

  转化率问题也是影响着手机电池容量发展的一个因素,大容量电池虽然一定可以延长续航时间,但当电池没电后充电又变成了一个漫长而又煎熬的事,就像我明平时使用的容量过万的充电宝一样,虽然能多次为手机充电,但给它充电却要耗时一天之久。

  最最重要的就是安全问题了,3500mAh以下容量的电池技术相对成熟,随着手机电池容量的不断提升,其带来的安全隐患也不断增多。从本质来看电池是将化学能转化为电能的装置,这必然就便随着相应的化学反应,对于这种化学反应的本身就存在不稳定性。这也就是为什么总会有一些充电宝发生自然爆炸的原因。

  第2页:厂商的续航解决之道

  由于从硬件方面很难快速解决这个长期困扰用户的续航问题,各厂商便打起了软件优化及相应新技术的主意,开始了曲线救国的方针。下面大家也跟着笔者看看都有什么方式吧。

  无线充电技术

  无线充电是利用近场感应,也就是电感耦合,由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置,该装置使用接收到的能量对电池充电,达到为手机充电的效果。当然该技术只是能方便随用随充不再受充电器的限制。

  快速充电技术

  VOOC 闪充:该技术改变电路拓扑结构,降低温度,同时打造从适配器到接口再到手机的全端式五重防护技术,采用低压大电流的方案,相比起其他方案,充电功率更高,电量转化率达到95%。最快充电速度比一般手机充电技术快4倍以上。值得一提的是其30分钟就能为一款3000mAh电池充到75%的电量,不过该功能只适用OPPO自家产品。

VOOC闪充

  Quick Charge 2.0:其是高通上一代快充技术的升级版,采用了全新的规范,通过同时加大电流与电压的方法来提高充电速度,为防止电压增高后对电池的损伤高通还加入了特殊的芯片,同时也为防止电流过大加入了IC判断开关。充电时间方面,QC2.0可在30分钟为一块3300mAh的电池冲到60%的电量。

QC2.0技术(图片引自百度)

  Pump Express 技术:是联发科的内置于PMIC电源管理集成电路中的一项快速充电技术。其允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压,由PMIC发出脉冲电流指令通过USB的Vbus传送给充电器,充电器依照这个指令调变输出电压,电压逐渐增加至高达5V达到最大充电电流。

Pump Express工作原理(图片引自百度)

  MaxCharge 技术:是业内首款采用专有MaxCharge技术的全集成5A单节锂离子(Li-ion)电池充电器电路。与现有电池充电器相比,这款器件将充电时间减少了一半以上,最高可将充电时间减少60%,这让用户可以实现快速充电的同时又不会受到发热过量的困扰。

MaxCharge解决方案(图片引自百度)

  省电模式

  省电模式其实就是一种能够延长手机续航的功能,提到它大多数用户都会想到安卓系统,这是安卓系统本身就提供的功能之一,当然OEM厂商也会根据自身产品特点进行相应的优化,不过基本上还是从降低屏幕亮度、关闭WiFi及蜂窝网络、降低处理器主频等方面来进行的,更有一些极端的方式让其只保留通话功能来延长续航。

  谷歌在最新发布的Android M系统依旧侧重电池续航优化(主要是降低Google Play、屏幕唤醒等的功耗),为了能进 一步增加续航时间其还在Android M中引入了一个名为“Doze”(打盹)的新功能,以延长续航时间。所谓Doze功能,就是通过动作检测用户是否在使用手机,当手机被闲置时自动进入低功耗模式。而当用户再次拿起手机时,自动恢复到正常使用模式。据外媒测试,使用Doze后,在相同条件下待机时间是之前的2.7倍。

外媒测试结果(图片引自cnbeta)

  就连一向高傲的苹果,为了增加续航也在iOS9中添加了省电模式。该模式可以为iPhone延长3小时的续航(当然苹果称就算你不开启省电模式,只要升级了iOS9就能延长1小时的续航),虽然待机时间增加了,但不免要付出一些小的代价,比如邮件停止自动更新、应用自动刷新和下载被禁用、网速受影响、动画和亮度会被降低等等。不过对于笔者来说好像影响也不大,还能接受,毕竟在开始省电模式的时候只是为了延长续航用来应急。

iOS9省电模式(图片引自微博)

  当然除了上述用户不可控的因素外,还有许多开发者推出的省电APP软件。如省电大师、金山电池医生、点心省电、360省电王等等一些,不过其原理大都相同, 功能也相似,相比手机自带的省电模式,用户可控制的选项更多,观看数据更为直观,还有一些像夜间省电(在用户睡觉时间的省电模式)、可直接关闭统计数据耗电大的软件软件的小功能也是机身自带省电模式所不具备的。

几类省电软件界面

  对于这么多曲线救国的方式还是确实是给用户带来了方便,但是对于无线充电和快速充电技术多数用在高端机型上,普及程度并不高,离广大普通用户最近的还是各厂商对手机自身的优化和各类辅助节电APP的使用。

  虽然近期内手机电池容量和续航时间得不到质的飞越,但可以看得出众厂商也一直在努力的解决这个问题,不论是从根本上还是通过辅助方式,最终受益的还是用户。也希望能让我们不再为智能机续航烦恼的新技术早日出现。对于手机的续航及未来手机电池会如何发展你们怎么看?

关键字:电池  续航  省电

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2015/0627/article_43296.html
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