鉅大LARGE | 點擊量：1164次 | 2018年12月03日
來看手機電池的進化論
在日前的MWC2015上，中國廠商出盡了風頭。先是有傳言說金立要發布S7做到4.6mm，奪回世界最薄手機的王冠，但是金立的S7實際上出于平衡考慮只做到5.5mm，沒有去追不實用的極致超薄。
不過，另外一家同樣來自中國的廠商卻出了風頭。在國內與360合作過的蜻蜓手機，產品主打海外市場的innos推出了innosD6000，卻用6000mah雙電池拿下了世界電池容量最大的手機的王冠。
最近幾年，隨著智能手機的性能提升，手機的續航問題越來越嚴重，人們的習慣從功能機的三天一沖改成智能機一天一沖，并且出門都要帶充電寶。
帶著沉重的充電寶，連接上數據線給手機“打吊瓶”“掛尿袋”的充電體驗實在是不算好。于是，各個廠商就在結構設計，電池技術上努力，希望把電池做大一點，讓續航好一點，也就有了手機電池容量的進化。
一、電池的秘密
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
手機用的鋰電池其實從專業角度看是電池的一個小類。電池是正極，負極，電解液構成的，電解液種類比較少，一類是傳統的電解液，我們就叫鋰離子電池，不加其他名字，還有一類是有機聚合物當電解液，但是有機聚合物已經不是液體了，我們就叫鋰聚合物電池或者鋰離子聚合物電池。這是兩大類。鋰聚合物電池容量要高一些，而且因為沒有液體，就不會高溫爆炸，安全性也要相對好一些。
鋰電池
兩大類下，根據電池正級材料的不同(負級材料大多是石墨)，分為鈷酸鋰鋰離子(聚合物，后面就不加了，下同)電池、錳酸鋰鋰離子電池、三元材料鋰離子電池、磷酸鐵鋰鋰離子電池。
這些電池各有優劣，有的安全性好，有的過載能力強，但是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容量大的鈷酸鋰電池，好一點是用聚合物當電解質，便宜一點的用電解液，能量密度差不太多的，沒有突破性的技術優勢。
雖然隨著工藝的進步，每年電池的能量密度都在小幅提升，電壓也稍有升高，但是要做大電量，最直接的辦法還是增加電池體積。
大電量必須要大電池，大電池必須有大體積，技術優勢帶來的提升微乎其微。
二、手機結構的進化
因為人手的大小有限制，手機的長度、寬度、厚度都有極限，要把電池的體積做大，就得壓縮手機其他部件的體積，這就是手機結構設計的進化。
在功能機時代，續航矛盾不突出，一流企業不看重電池容量。中國因為特殊國情，很早就開始設計大容量電池手機。譬如中國的長虹長動力系列。
當年的長動力的做法是單純增加厚度，20mm堪稱板磚，待機是長了，但是便攜性大打折扣。
當手機進化到智能手機時代之后，人們開始從結構上想辦法。蘋果的辦法是做成內置電池，犧牲可更換的功能，去掉電池倉底部的一層塑料，降低手機厚度。這樣在同樣的厚度就能塞進更大一點的電池，或者說同樣的電池容量可以做得更薄。
更好的辦法是把手機本身做薄，譬如摩托羅拉的RAZR，它通過大面積的單層電路板，把手機最薄，然后電池的厚度就可以預留的比較多，厚度稍微增加一點就可以做出當時大電量的RAZRMAXX。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上面覆蓋電池，散熱會有點問題。
隨著智能手機屏幕的加大，電池的面積也越來越大，以前3.5寸手機做到2000mah就算超大容量電池，而現在5.5寸手機、6寸手機做到3000mah已經是家常便飯。7寸的華為x2電池容量達到5000mah，它其實已經可以算一個小平板了。
現代手機的都比較薄，手機的電池容量是通過減少電路板面積得到的。同樣的厚度，電路板面積越小，給電池留出的空間就越大。這方面華為是專家，同樣大小的手機，華為總能塞多一點電池。
三、6000mah的秘密
這次MWC2015上發布的innosD6000屏幕并不大，5寸多的屏幕普通手機也就做個2500mah左右，InnosD6000不但做到了6000mha，而且還可以更換電池，它是怎么做到的呢？
其實，innos在2012年就做過一款D9手機，4160mah在當時也是電池最大的記錄。
當年的秘訣是超薄手機加厚電池，手機結構設計盡量把電路板作到手機上方，給下面留出更大的空間，然后把手機其他結構做薄，留出厚度給電池，不過那款D9厚度超過了14mm，確實是太厚了。
而這次D6000的設計更為高明，雙電池是一個很有意思的設計。
首先，手機做超薄的半電路板設計，然后在下方塞進一塊小容量的電池。變成一款攝像頭凸出的超薄手機。這也是很多主流手機的設計方式，如果到此為止，那么D6000會是一款2000mah的超薄手機。
而innos又加了第二塊電池。因為第一塊電池已經和電路板拉平了，第二塊電池因為沒有電路板牽制，面積可以覆蓋幾乎整個手機(除了頂端的攝像頭部分)，厚度不用太大，就可以有驚人的電池容量。這樣兩塊電池組合，用11.9mm的厚度就做出來6000mah電池。
更可怕是它可以更換電池，用戶帶上手機，再帶上一塊體積不大的4000mah內置電池，就等于帶了10000mah的移動電源出來，而且不用外接充電線，還不會斷電，真是不錯的設計。
這種結構附帶的好處是，因為手機厚，攝像頭也可以厚而不凸出，innos就可以用品質更好，CMOS面積更大的高品質攝像頭，提升拍照畫質。
此外，因為兩塊電池獨立，在供電和充電上可以分開設計，這樣充電的時候速度可以更快，每塊電池不用承受太大電流就能完成快速充電。
不過這種結構也有劣勢，因為第二塊電池覆蓋電路板，電路板的熱量散發有障礙(類似RAZRMAXX和小米2)，CPU用性能太強的發熱問題會比較嚴重。所以innosD6000用了高通MSN8939，這是八核心低功耗的A53核心。發熱小，耗電少，結合大電池，續航更加出色。
四、還可以更好
innosD6000已經是設計非常出色的手機了，在5.2寸屏幕11.9mm下做到6000mah電量非常不易。
但是距離最佳還是有點距離，因為它的這種設計沒有讓處理器性能達到頂級。
其實，在innosD6000的方案下稍微做個改動就能更好，那就是把電路板的設計更改一下，電路板分成高發熱區和低發熱區。
高發熱區與攝像頭都在最頂部，電池不覆蓋，直接用導熱石墨貼到金屬后蓋上。這樣就可以在大電池的同時，使用高性能處理器，達到高性能CPU、高性能攝像頭，大容量可更換電池的統一。
MTK在下半年要出A72A53的高性能處理器，如果這款處理器能與innosD6000的改進設計結合起來。產品會非常有吸引力。
完美只有一步之遙。
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