鉅大LARGE | 點擊量：1904次 | 2020年09月14日
如何提高手機鋰電池的使用效率
手機之于我們的重要性也已經(jīng)遠遠超出了前人想象，隨著消費者對手機的使用越來越多，待機時間成為了大家的關注點，甚至產(chǎn)生了待機焦慮癥，為了解決消費者的這個痛點，我們來看一下各大廠商都在電池上做了哪些努力，未來電池的應用趨勢在哪里。
縱觀如今的鋰電池市場，提高應用效率可分為主要兩大趨勢，一是高能量密度，二是快速充電。
電池的容量取決于電池的能量密度和電池的體積。相同體積下，電池的能量密度越高，容量就越高；同理，相同的能量密度下，電池的體積越大，容量也越高。如上所說，顯而易見的提高電池容量的方法可以通過提高能量密度和提高電池的有效體積來實現(xiàn)。
首先，高能量密度就是通過各種技術提高電池的容量，以此來提高手機的待機時間。高能量密度的實現(xiàn)方式大致分為如下幾種方式，通常情況下這幾種方式都是同時使用的。
1.使用高壓體系的正極材料?，提高電池的電壓平臺和充電電壓。電池的容量通常以mAh為單位，但是在計算電池可以使用的能量的時候，我們一般使用mWh為單位。mWh=mAh*V，V是指電池的電壓平臺（也就是放電過程中的平均電壓）。隨著鋰電池充電電壓從4.2V，4.25V，4.35V，一直到最新的4.4V，電池的電壓平臺也從3.6V提高到了3.85V。提高電壓平臺一直是一種有效提高能量密度的方法，但是從目前的化學體系來看此方法已經(jīng)快走到了。盡頭理論上，鈷酸鋰可達到的最大充電電壓為4.5V，過高的電壓會導致正極的崩塌。
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%
2.使用新型的負極材料，提高在充電過程中負極可容納的鋰離子數(shù)量來提升能量密度。第一種方式是基于目前的石墨負極材料體系，提高石墨的加工工藝，使石墨的有效能量密度提高。第二種是使用更高能量密度的新型負極材料，如最近很火的硅負極電池就是以硅或硅氧化物作為負極（硅的能量密度理論上是石墨的十倍）?？上У氖悄壳肮柝摌O電池任然存在許多問題，還沒有大規(guī)模的商業(yè)應用。
3.通過選用更薄的材料，降低非能量物質(zhì)的占比來提升能量密度。如使用更薄的銅箔，鋁箔，鋁塑膜，隔膜等。
4.提高正負極的壓實密度，使正負極片能涂敷更多的能量物質(zhì)。
目前市售智能手機，大部分能量密度在600Wh/L左右，例如iPhone6S的容量是1715mAh,能量密度624Wh/L，現(xiàn)在有個別幾款大神級手機能達到700Wh/L。
除了能量密度之外還有一個參數(shù)影響到電池的容量，那就是電池的體積。整機設計時，在給電池預留的空間一定的情況下，如果能提高電池倉的利用率，無疑也是增大電池容量的一種有效方式。為了提高電池倉的利用率，電芯廠商設計了異性電池。
第二個方向是快速充電技術，快充技術劃分為3代：高壓快充、低壓直沖和高壓直充。樂視給自家的手機快充技術起名為“樂閃充”，魅族將自家的超級快充技術稱為SupermCharge，OPPO當然也有自己的Super-VOOC；快充的主要目的是降低電芯的直流阻抗和極化阻抗，這就要求電芯在設計的時候使用更厚的銅箔，鋁箔，降低正負極壓實密度，在正負極摻入更多的導電劑，這些手段均可以提高充電速度。但如我們上面所講，這些措施與高能量密度的方法是相反的，所以快充實際上是犧牲了能量密度來達到快速充電的目的。
綜上看來，在現(xiàn)有的技術體系下，要想實現(xiàn)電池的技術突破還需要很長時間的考驗與驗證的。當下為了更好的使用電池，在電池管理中加入電量計無疑是一種好的方式。
手機電池加入電量計是一種既管理了電池，提高使用效率；又提高安全系數(shù)，增加使用壽命的一個辦法。在手機電池保護板上加入中穎電子的SH366002這款電量計芯片，可實現(xiàn)充放電電流、電芯電壓、系統(tǒng)溫度的檢測、通過庫侖計分、自放電以及電子負載補償來計算電芯剩余電量。初始滿充電量FCC(FullChargeCapacity)一般取值DesignCapacity(來自電芯廠家的電芯說明書)，使用過程中通過對電芯進行滿充滿放，從而更新電芯總電量。
SH366002可以實現(xiàn)單串鋰電池電芯的計量，包括電壓，電流，電量；支持內(nèi)部溫度測量和外部溫度測量；支持SHA-1認證；支持TWI和SWI兩種通信協(xié)議；低功耗系統(tǒng)設計，為手機鋰電池行業(yè)的應用提供更優(yōu)秀的方案。
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