※轉貼分享※ 手機電池發展方向：大容量不是夢

雪茄先生 · 發表於 2013-1-11 21:09:47

※轉貼分享※

隨著智能手機的高速普及，人們對於手機的依賴也越來越強，在當今社會里手機已經不再是個簡單的通訊工具，它幾乎成了我們生活中的必需品之一，但隨著手機硬件的發展，智能手機對於電量的消耗也變得越來越大，逐漸顯現出功能機時代沒有出現的續航短板，不管是iOS還是Android，每天為手機充電就像刷牙一樣，不想做卻又不得不做的事情。
而許多廠商也坦承電池成了製約手機發展的最大障礙之一，那麼智能手機電池的未來在哪裡？有沒有比鋰電池更好的選擇？現在就讓筆者帶著大家一起來看看那些“有可能”成為以後手機電池的新型電池。

燃料電池手機

燃料電池被業界看作未來手機電池的發展方向之一，與傳統電池相比, 微型燃料電池以其具有高容量、輕便、環保等優點，正逐漸成為未來電池新技術發展的一個重點。燃料電池不再需要充電, 只須加燃料, 直接甲醇燃料電池的容量將是普通鋰電池的10倍, 手機可以一個月無需充電, 充電時只需加入新燃料。
近日KDDI終於有所行動，該公司對外正式展示了自己的燃料電池手機原型，從圖片上我們可以看到KDDI的技術人員直接往手機裡註入高濃度的甲醇燃料。其實這是一種混合供電系統，燃料電池搭配鋰離子電池，充分保障了手機的供電。通過使用燃料電池，可以保證長達320小時的持續供電。而當手機電力不足時，用戶所需要做的事情，就是往手機裡註入特製的甲醇燃料，非常的方便。此外，在環保方面，小型燃料電池還有巨大的優勢，因為燃料來自可持續利用的有機資源，而副產品主要是水和二氧化碳，其中，小型燃料電池產生的二氧化碳低於化石燃料燃燒產生的二氧化碳。為此，專家預言燃料電池將具有廣大的市場空間。
這是設計師Daizi Zheng為諾基亞設計的一款環保又經濟的綠色手機，它以可樂為能量來源。設計的核心是一塊生物電池，在酶的作用下，它能將可樂和其他飲料轉化為水和氧氣，並在此過程中產生電力。設計師聲稱，這樣的一塊生物電池，每補充一次燃料(飲料)，能獲得普通鋰電池充電一次4~5倍的續航時間——相當贊，而且從技術上來看，似乎也算不上天方夜譚，至少比《阿凡達》可靠譜多了，比如說，日本某公司去年推向市場的Nopopo液體電池，就已經實現了添加水、可樂、啤酒甚至尿液來發電。
和傳統電池不能使用後會產生潛在的污染不同，Zheng的這款諾基亞“可樂”手機，電力耗儘後，唯一的產物是水和氧氣。

超級電容器手機

目前手機電池一般使用鋰電池和鎳鎘電池供電。但這兩種電池由於其本身是蓄電池,所以有固有的缺陷。如廢電池對環境有污染,大電流充電會損壞電池等。超級電容是容量可達到法拉級的電容器,具有十萬次以上充電壽命、安培級電流充電、過充無危險等電容固有特性,又具有大能量體積比的特點,被許稱為綠色能源。其中大電流充電的優點尤為突出,因為雖然有的鋰電池也可以較大電流充電,但對電池的損耗相當嚴重,而電容則不會。由於等體積超級電容所含的電能已接近鋰電池的容量,所以可以使用超級電容器其作為獨立的電源使用。

電路總體結構如圖2所示。它包括充電電路(左邊虛線框) 和工作放電電路(右邊虛線框) 兩部分。這兩部分是相互獨立的,當超級電容的電量降低到一定值時,便由充電電路給其充電。由於電容可以大電流充電,所以這一過程只要幾分鐘就可完成。充完電後,電容接入工作放電電路中即可正常工作。超級電容選用2.5 V、300 F 的,而一般手機需要3. 6 V的電壓供電,所以必需用升壓電路1 將電壓值升高。
另外,電容自然放電的過程是電壓沿指數規律下降的過程,要獲得恆定的電壓就要通過控制電路來控制電容的放電時間。由於控制芯片也是從超級電容取電,所以為了不引起干擾,用一個獨立的升壓電路2 給它供電。最後為了使電容的放電效率達到最高,通過升壓電路1 將其電壓升到6 V ,再通過控制佔空比的方式將其降到3.6V ,這樣就可以接到手機中為負再供電了。
澳大利亞CAP-XX公司的超級電容器使用納米級碳顆粒來儲存和釋放能量。該超級電容器可提供比電池組更高的瞬態功率, 儲存比傳統電容器更高的能量。CAP- XX設計工程師為當前市場上流行的幾個可拍照手機設計了不同的款式。為諾基亞N73 手機設計的產品使用約1.2mm 厚雙單體超級電容器替代了現存的包括4個高功率LEDs ，而手機外形未發生任何改動。這樣, 未使用超級電容器的手機輸出1W功率需要16ms，而改型後的手機在相同的時間裡可提供15W的功率。

太陽能電池手機

太陽能電池也是智能手機電池發展方向之一。隨著智能手機的功能越來越多，比如觀看電影、GPS導航、遊戲等需要消耗大量的電力。讓智能手機在陽光下充電，既時尚、又環保、經濟實用，太陽能電池因能解決戶外充電難問題備受關注。
日前，現在一家名為Wysips的美國創業小公司，拿出了較完善的解決方案。厚度小於100微米的透明塗層被覆蓋在手機屏幕上，它能捕捉太陽能並支撐整部手機的能耗。根據該公司總裁的介紹，使用這種充電方法，在室外只需要六個小時就能充滿一塊手機電池。而他們的下一代產品每充一小時電可以支撐30分鐘通話時長。對於手機設計師來說，這種透明塗層顯得非常優雅，它能讓手機變得更輕更薄——大家都知道，肥碩的電池佔據了智能手機的大部分空間。
大家看完之後對於手機電池是不是有了更深的理解，其實不光智能手機正在面對能源問題，現在各行各業都在面對能源危機，石油價格不斷上漲，製造業成本越老越高，我們的生活成本也隨之增加，“能源危機”現在是許多國家都著重解決的首要問題。
文章來源：愛搞機