什么是干电池，为什么现在的智能手机不能用干电池？
来源：宝鄂实业
2019-04-11 09:08
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现在智能手机最大的问题就是电池不够用，因此偶尔会有网友脑洞大开地问：手机为什么不能用干电池呢?
其实这个想法并不稀奇，甚至有厂商真的生产出了使用干电池的手机，比如下面这款飞利浦在2008年推出的Xenium 9@9j就使用了一枚最常见的7号电池作为驱动。
相比大家已经从上图中看到了这款干电池手机存在的问题——它的造型实在是太怪异了，为了容纳一枚普通的7号电池，它的机身底部设计成了一个相当明显的圆柱体看起来十分不协调。这就是用干电池驱动手机所带来的最大的麻烦——电池实在太大了。
标准的7号干电池直径可以达到11mm，而目前智能手机的厚度只有7mm上下，超过10mm的机身就会显得比较厚重。而手机内部除了电池仓之外，还需要容纳主板和屏幕，也就是说使用7号干电池的话，手机的厚度至少要达到15mm，几乎是目前最新的iPhone 8的两倍厚。相信任谁也不会愿意拿着这么厚的手机出门。
干电池的容量也是一个大问题。比如上面这款飞利浦Xenium 9@9j使用一节干电池只能维持3个小时的通话时间，显然是不够用的。目前好一点的可充电7号镍氢干电池的容量通常在950mAh左右，想要保证智能手机一天的续航至少要两到三枚7号电池串联才行。而且干电池为了增极大容积，被设计成了体积更大的圆柱体，相比立方体的锂电池更占空间。也就是说相同容量的干电池比锂电池更大，这显然不适合内部空间高度集成、“寸土寸金”的智能手机。
再者，即使三枚高性能的镍氢干电池串联，所获得的电压也不会超过3.6V（一枚镍氢电池的电压只有1.2V），而智能手机通用的锂电池电压普遍在3.7V到4.2V之间。而且干电池的串联会因为各自电压、电阻、容量等细微的不同，造成放电不均衡。而电压不足和不稳定意味着智能手机无法使用高性能的硬件，这是很多追求卓越性能的手机发烧友们所不愿意见到的。
最重要的一点是，可充电镍氢干电池存在“记忆效应”，每次充电必须要将其电量耗尽才行，一般充电时间则超过8小时，使用起来非常不便。而锂电池没有记忆效应，可以随时充电，充电时间也基本上可以控制在2小时之内，实用性要远远超过干电池。
尽管干电池比锂电池更加廉价，但无论是从产品制造成本还是使用的便捷性来看，干电池和锂电池相比没有任何的优势，所以手机是使用锂电池而不是干电池。
锂离子电池主要组成包括正负极，隔膜和电解液，其中手机的电池的正极材料一般为钴酸锂，负极材料为石墨，电解液为一些碳酸酯类的混合物。充电时，锂离子从正极脱出，通过电解液嵌入石墨，放电时，锂离子再通过电解液，嵌入到正极材料的晶格中。因此，锂离子电池又被称为摇椅电池。
先说低温对放电的影响。在低温的情况下，锂离子的迁移速率降低，动力学性能下降，从正极石墨中脱出和嵌入正极的速率也会下降。与此同时，电解液变得粘稠，电池内部阻抗增大，电化学反应的速率也变慢。极化增大，导致电压出现跳水，电池管理系统识别到相应的电压，以为电量不足随即启动自我保护机制，自动关机，其实这个时候电池还是有电的。如果在这个时候放到室温环境缓一会，又能开机了。这个通俗地讲就是在低温下，锂离子电池性能下降，电压出现“虚低”，启动自我保护系统，自动关机。苹果官网对旗下电子产品的操作环境要求显示，iPhone、iPad的最佳操作环境为0℃-35℃。目前苹果将温度检测机制设计为只要环境低于0℃就会触发机制自动关机，而很多安卓手机则将电池自保护设置在了更低的温度，因而更能耐低温。上述就是为什么手机自动关机的原因。
另外，电池的标称容量是基于常温（25℃）测试得到的，在低温下放出的容量要远低于这个值，，只有40%甚至更低，具体跟温度有关。这就是电池感觉不耐用的原因。
