​随着智能手机的不断发展，硬件设施上面有着不断的提升，但手机电池容量和续航性能却因为受限于电池技术发展，并没有相对太大的提升。那么当下的各大厂商是如何来弥补电池这一短板，我们日常的生活中要怎样做才能让电池使用更持久，今天我们就来为大家科普一下。

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在说电池技术之前，我们先来看看近期的iPhone关机门事件，苹果公司是如何处理这件事情的：11月20日，有消息人士透露，对于iPhone 6和iPhone 6S系列手机自动关机的问题，苹果初步的调查显示，iPhone 6和iPhone 6S系列自动关机是因为使用了质量很差的第三方电源适配器。反正人家的意思就是说你用的充电器不是原装的，这个锅人家不背。不过，也有不少网友指出，iPhone出现问题并非是使用了劣质电源适配器，自己使用的一直都是原装充电器。今天的最新消息就是如果顾客遇到了这个问题，可以前往一家苹果零售店或苹果授权服务提供商。技术人员会通过检查设备序列号，来确认设备是否符合免费更换电池的条件。

接下来我们来进行正片说一说各大厂商是如何解决电池问题的。

高能量密度电池开始普及

跟人类喜欢偏瘦的身材一样，现在的手机以薄为美。但是，纤薄的机身限制了电池设计的空间，这就与手机的续航产生了矛盾，于是为了兼顾手机的手感和保证续航，手机厂商开始使用高能量密度电池，能够在相对更小的空间塞入更大容量的电池。

目前，已经有不少厂商已经使用高达620-630wh/l能量密度的电池，而早前电池的能量密度只有560wh/l左右。值得一提的是，据悉三星将计划推出750wh/l能量密度的电芯。

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降低核心元件的功耗

除了直接提高电池容量的方法，为了提高手机的续航，如今手机厂商已经开始注重控制手机核心元件的功能。例如，如今手机厂商越来越喜欢使用AMOLED屏幕，因为AMOLED屏幕的特点是像素能够自发光，这意味着屏幕显示黑色或者深色背景的时候，部分像素可以不发光，相比普通的手机屏幕需要有背光板，AMOLED屏幕具有更省电的特点。

此外，还有一些手机厂商会为自家的手机配备协处理器，协处理器的最大好处就是功耗低，在手机待机或其他运算量小的场景下可以启用协处理，譬如加速计、陀螺仪、指南针等产生的数据都可以通过协处理器收集。值得一提的是，因为协处理器的功耗低，可以一直处于服务状态，从而提供实时计步和智能唤醒等功能的体验。

值得一提的是，随着处理器制程工艺的发展，未来处理器性能提升同时还会带来更好的功耗表现，譬如高通明年将会推出10nm制程工艺的高通骁龙835处理器，这又将会成为厂商们着力宣传的卖点。

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系统层面的节省优化

除了在硬件层面下功夫，系统和软件层面的改善也同样重要。例如iOS系统在这方面就做得比较好，通过APP的权限控制防止应用“肆无忌惮”地唤醒和自启动，这样既可以保证系统流畅度又可以避免多余的功耗产生。值得一提的是，如今大部分安卓定制系统都已经加强了对于APP的权限控制。

实际上，大多数厂商提到的系统省电优化也就是加强系统对APP权限控制，通过防止应用自启动以及智能清理后台高功耗进程等方法来减少不必要功耗的产生，从而达到省电的效果。此外，还有一些厂商通过限制处理器的性能来实现省电的效果。因为时至今日，很多用户的手机性能实际上是过剩的，与其如此，不如限制一部分性能，这样还能提升续航，何乐不为。

当然除去上面这写厂商的技术支持外，我们也应该了解电池，如何才是健康使用电池。

电池的构造与原理

电池就像装载化学能量的小型容器。当智能手机插入电源，电流引发电池内的化学反应，使电子从负极流向正极。

充电完成后，电池推动电子穿过回路(在此情况下就是智能手机)流向负极，直到电池中所有的电子都返回了负极，或者直到内置开关切断电源。

一块典型的电池通常包含负极、正极和电解质---即正离子流通的介质。

大多数智能手机和电子设备使用的锂离子电池含有一个钴、镍、锰或铁混合物制成的金属氧化正极、一个内部容纳锂离子的多孔石墨负极，以及锂盐电解质。

带正电的锂离子从负极经过电解质流向正极，驱动电子通过智能手机，再返回负极。

电池为什么不耐用

电池的原理也许很简单，但其中包含的技术却很复杂。而电池的最大局限是它们能量密度。

一块电池能够产生的电能多少取决于它的化学构件储存能量的多少。电池内的非活性材料都构成负担，这包括外壳、控制芯片、输出电流的缆线---它们只能增加重量，不能增加能量。

典型的智能手机锂离子电池的能量密度约150瓦特小时/千克(Wh/kg)。自从1990年诞生以来，锂离子电池的能量密度已经有所提高，但依然受构造和化学原理限制。

依靠现有技术，快速提高智能电池使用时间的唯一方法就是增加智能手机电子元件的能效，或者增加电池尺寸，然而越来越纤薄的智能手机要求更纤薄的电池。

在智能手机的服役期间，电池使用时间并不是恒定不变的，随着时间流逝和电池的反复充电和放电，电池使用时间变得越来越短。

这是因为，产生电流的化学反应会导致薄薄的一层锂沉积在电极上，从而导致可用于产生电流的锂离子数量减少，并导致电池内部电阻增加。

电阻越高，电池维持有效电压就越难，因此每次充电后输出的电力减少。你可能还记得中学学过的相关公式：

电压=电流x电阻(V=IR)

电池爆炸的原因

比锂离子电池能量密度大得多的电池已经存在，但都不够安全，因而不适合便携设备使用。

“你往盒子里塞入越多的能量，它就越危险，”伦敦帝国理工学院戴森工程设计学院讲师比利·吴(BillyWu)说，“安全是关键，温度管理至关重要。如果电池温度超过800摄氏度，就会导致‘热失控’，部件开始分解，进而导致爆炸。”

三星智能手机爆炸的具体原因尚不得而知，公司只透露是‘电池问题’导致。

电池技术的未来

在短期内，电池的进步将主要依靠不断将锂离子技术推向它们的理论极限，以此提高电池的能量密度。

一般使用锂锰氧化物的锂离子电池的能量密度为280瓦特小时/千克，但最终产品的实际能量密度只有150瓦特小时/千克，因此还存在很大的改进空间。

“关键在于优化电池内部结构，”比利·吴说，“电池内部是一个充满活性材料的多孔结构。”

“要实现更大的能量输出，需要增加结构的孔隙，从而增加表面积，每次允许更多的锂离子通过，但反过来，如果空隙增加，可容纳的活性材料相应减少，导致功率减少。

世界各地的众多企业都在研究更新、更先进的电池化学构成，比如锂-硫或锂-硅电池。

在更遥远的未来，固态电池可能变成现实。在这种电池中，液态的电解质被固体物质取代。这将在很大程度上提高电池的安全性。

吴解释说，”固态电池的主要优势在于，可以继续使用锂做负极材料。锂具有出色的能量密度，但和电解液配合使用存在安全隐患。“

据吴介绍，使用锌、锂或铝为主要材料的金属-空气电池同样被寄予厚望，但这种电池投入商业应用至少还需要20年。

如何延长电池寿命

一些简单的方法可以帮助延长电池的使用寿命。由于电池内的化学反应特性，在剩余电能不足20%的状态下放电或是在容量超过80%的状态下充电时对电池的损耗较大。

因此，让锂离子电池的电能保持在20%-80%的水平有助减少电池损耗，长时间维持电池的高电能容量。正在研发中的智能电源管理系统都是基于这一原理。

绝不要让手机保持长期充电状态，对于笔记本电脑尤其如此。定期充电、放电有助电池维持更好的工作状态。每个月充放一次就能有效延长电池使用寿命。