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手机电池发展方向:大容量不是梦
2013-01-06 22:27:53   编辑:鲲鹏   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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随着智能手机的高速普及,人们对于手机的依赖也越来越强,在当今社会里手机已经不再是个简单的通讯工具,它几乎成了我们生活中的必需品之一,但随着手机硬件的发展,智能手机对于电量的消耗也变得越来越大,逐渐显现出功能机时代没有出现的续航短板,不管是iOS还是Android,每天为手机充电就像刷牙一样,不想做却又不得不做的事情。

而许多厂商也坦承电池成了制约手机发展的最大障碍之一,那么智能手机电池的未来在哪里?有没有比锂电池更好的选择?现在就让笔者带着大家一起来看看那些“有可能”成为以后手机电池的新型电池。

手机电池发展方向:大容量不是梦

燃料电池手机

燃料电池被业界看作未来手机电池的发展方向之一,与传统电池相比, 微型燃料电池以其具有高容量、轻便、环保等优点,正逐渐成为未来电池新技术发展的一个重点。燃料电池不再需要充电, 只须加燃料, 直接甲醇燃料电池的容量将是普通锂电池的10倍, 手机可以一个月无需充电, 充电时只需加入新燃料。

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近日KDDI终于有所行动,该公司对外正式展示了自己的燃料电池手机原型,从图片上我们可以看到KDDI的技术人员直接往手机里注入高浓度的甲醇燃料。其实这是一种混合供电系统,燃料电池搭配锂离子电池,充分保障了手机的供电。通过使用燃料电池,可以保证长达320小时的持续供电。而当手机电力不足时,用户所需要做的事情,就是往手机里注入特制的甲醇燃料,非常的方便。此外,在环保方面,小型燃料电池还有巨大的优势,因为燃料来自可持续利用的有机资源,而副产品主要是水和二氧化碳,其中,小型燃料电池产生的二氧化碳低于化石燃料燃烧产生的二氧化碳。为此,专家预言燃料电池将具有广大的市场空间。

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这是设计师Daizi Zheng为诺基亚设计的一款环保又经济的绿色手机,它以可乐为能量来源。设计的核心是一块生物电池,在酶的作用下,它能将可乐和其他饮料转化为水和氧气,并在此过程中产生电力。设计师声称,这样的一块生物电池,每补充一次燃料 (饮料),能获得普通锂电池充电一次4~5倍的续航时间——相当赞,而且从技术上来看,似乎也算不上天方夜谭,至少比《阿凡达》可靠谱多了,比如说,日本某公司去年推向市场的Nopopo液体电池,就已经实现了添加水、可乐、啤酒甚至尿液来发电。

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和传统电池不能使用后会产生潜在的污染不同,Zheng的这款诺基亚“可乐”手机,电力耗尽后,唯一的产物是水和氧气。

超级电容器手机

目前手机电池一般使用锂电池和镍镉电池供电。但这两种电池由于其本身是蓄电池,所以有固有的缺陷。如废电池对环境有污染,大电流充电会损坏电池等。超级电容是容量可达到法拉级的电容器,具有十万次以上充电寿命、安培级电流充电、过充无危险等电容固有特性,又具有大能量体积比的特点,被许称为绿色能源。其中大电流充电的优点尤为突出,因为虽然有的锂电池也可以较大电流充电,但对电池的损耗相当严重,而电容则不会。由于等体积超级电容所含的电能已接近锂电池的容量,所以可以使用超级电容器其作为独立的电源使用。

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电路总体结构如图2所示。它包括充电电路(左边虚线框) 和工作放电电路(右边虚线框) 两部分。这两部分是相互独立的,当超级电容的电量降低到一定值时,便由充电电路给其充电。由于电容可以大电流充电,所以这一过程只要几分钟就可完成。充完电后,电容接入工作放电电路中即可正常工作。超级电容选用2.5 V、300 F 的,而一般手机需要3. 6 V的电压供电,所以必需用升压电路1 将电压值升高。另外,电容自然放电的过程是电压沿指数规律下降的过程,要获得恒定的电压就要通过控制电路来控制电容的放电时间。由于控制芯片也是从超级电容取电,所以为了不引起干扰,用一个独立的升压电路2 给它供电。最后为了使电容的放电效率达到最高,通过升压电路1 将其电压升到6 V ,再通过控制占空比的方式将其降到3.6V ,这样就可以接到手机中为负再供电了。澳大利亚CAP-XX公司的超级电容器使用纳米级碳颗粒来储存和释放能量。该超级电容器可提供比电池组更高的瞬态功率, 储存比传统电容器更高的能量。CAP- XX设计工程师为当前市场上流行的几个可拍照手机设计了不同的款式。为诺基亚N73 手机设计的产品使用约 1.2mm 厚双单体超级电容器替代了现存的包括4个高功率LEDs ,而手机外形未发生任何改动。这样, 未使用超级电容器的手机输出1W功率需要16ms,而改型后的手机在相同的时间里可提供15W的功率。

太阳能电池手机

太阳能电池也是智能手机电池发展方向之一。随着智能手机的功能越来越多,比如观看电影、GPS导航、游戏等需要消耗大量的电力。让智能手机在阳光下充电,既时尚、又环保、经济实用,太阳能电池因能解决户外充电难问题备受关注。

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日前,现在一家名为Wysips的美国创业小公司,拿出了较完善的解决方案。厚度小于100微米的透明涂层被覆盖在手机屏幕上,它能捕捉太阳能并支撑整部手机的能耗。根据该公司总裁的介绍,使用这种充电方法,在室外只需要六个小时就能充满一块手机电池。而他们的下一代产品每充一小时电可以支撑30分钟通话时长。对于手机设计师来说,这种透明涂层显得非常优雅,它能让手机变得更轻更薄——大家都知道,肥硕的电池占据了智能手机的大部分空间。

大家看完之后对于手机电池是不是有了更深的理解,其实不光智能手机正在面对能源问题,现在各行各业都在面对能源危机,石油价格不断上涨,制造业成本越老越高,我们的生活成本也随之增加,“能源危机”现在是许多国家都着重解决的首要问题。

文章来源:爱搞机

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