2013年1月11日 星期五

[手機]手機電池發展方向:大容量不是夢






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汙染不同,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。如廢電池對環境有汙染,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,所以為了不引起幹擾,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



.[手機]手機電池發展方向:大容量不是夢
http://digital1010.blogspot.com/2013/01/blog-post_454.html
.[手機]手機電池發展方向:大容量不是夢
http://digital1010.blogspot.com/2013/01/blog-post_454.html