智能手机行业历经十年飞速发展，从简单的通讯工具演变为无所不能的随身助理，渗透到我们生活的方方面面。随着功能不断提升，功耗也随之增加。
作为手机的储能心脏——电池，容量和性能也迎来亟待提升的新需求。今天，让我们一同探秘手机电池的奥秘。
手机电池
手机电池是为手机提供电能的储能装置，其中 mAh 是电池容量的单位，意为毫安时。
在充电过程中，充电器将 220V 交流电转化为低压直流电，输入手机后由充电电路降压供给电池使用。
为何需要降压？
电池非常「娇贵」，过高的电压会造成损坏，带来安全隐患。
目前手机电池主要采用锂电池技术。
准确地说，是锂离子电池。电池中不含金属锂，而是含有锂元素的化合物，工作过程本质上是锂离子的运动过程。
电池的分类和特性
作为制造业的重要一环，电池也经历了材料革新带来的技术迭代，大致可分为三个阶段：
1、镍镉电池——
特点：记忆效应严重，需用尽再充满，体积大，续航短，供电电压高（7.5V）。
镍镉电池可承受 500 多次充放电，放电电压变化很小。记忆效应是镍镉电池最大的弊端，要求必须在用完电量后才能充电，否则容量会下降，并且电池中的镉是一种有毒重金属，处理不当容易造成环境污染。
2、镍氢电池——
特点：记忆效应减弱，电池容量大幅提升，供电电压低（1.2V），环保性好。
镍氢电池中用能吸收氢并形成氢化物的金属替代了镉，消除了镍镉电池的环境污染问题。同体积下，镍氢电池的容量比镍镉电池大很多，记忆效应也不明显。但最大的缺点是自放电，即放置一段时间后会逐渐流失电量。
3、锂电池——
特点：体积更小，同体积电池容量更大，循环寿命长，无记忆效应，安全性更好。
锂离子电池轻薄小巧，可根据不同产品设计成各种形状，拥有更高的体积比能量和质量比能量，且无污染，没有任何记忆效应。工作温度区间-20℃～60℃，支持快速充电，循环使用寿命长，目前手机基本都已全面采用锂离子电池技术。
电池的内部结构
十年前，手机电池还是可拆卸的设计，用户可备多块电池以延长续航。但这种方式逐渐被淘汰，一方面是技术原因，另一方面关乎设计美观。智能手机普遍采用一体化设计后，电池也随之成为不可拆卸部件，不再需要坚固的外壳保护。
拆解手机后，我们会发现电池主要由以下两个部分组成：
<img image_type=”1″ img_height=”2129″ img_width=”1080″ mime_type=”image/jpeg” src=”https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/47f004fc017b4611a3edbe345f31a620~noop.image?_iz=58558&
- 正极：活性物质通常包含锂钴氧化物、锰酸钾锂和镍钴锂氧化物等。
- 负极：活性物质为石墨或类似石墨结构的碳材料。
- 隔膜：经特殊制造的高分子薄膜，拥有微孔结构，使锂离子自由通过，但阻隔电子通过。
控制 IC：
控制 IC 芯片可防止过充电、过放电和短路，保护电池和用户安全。
它在以下条件下自动切断电池电源：
- 过充电保护：电池充满后，它会自动停止充电。
- 过放电保护：电池放电至规定电压后，它会自动停止放电。
- 短路保护：电池意外短路时，它会自动断开连接。
IC 芯片上还集成了高精度热敏电阻，可通过不同阻值确定电池温度。
电池工作过程：
- 电池充电：正极锂化合物形成锂离子溶出，通过电解液运动到负极，嵌入负极石墨层中，嵌入数量越多，电量越大。
- 电池放电：锂离子从石墨层脱嵌，运动回正极，脱嵌锂离子数量越多，电池放电越多。
随着充电和放电过程的进行，锂离子不断在正极和负极之间嵌入和脱出。
一些充电冷知识：
1、充电电压和发热：
电池工作电压范围为 3.0V~4.4V，平衡平台电压为 3.6V-3.8V。
充电时，电能进入手机后，经过手机降压电路处理，为电池提供约 3.3~4.5V 的电压。该电压转换压降过程由手机内部充电管理 IC 模块负责。
该电压转换压降过程会产生发热，电压差越大，热量越大。
2、充电电流和功率：
手机充电时的电流并非恒定。
优秀的充电方案应根据手机所需的功率动态调整充电器提供的功率，而不是让手机被动接受充电器恒定的功率。
当手机电量较低时，手机会要求充电器全力充电，即所谓的充电峰值。此时充电速度快，热量也主要在这个阶段产生。
充电时，随着手机电量的上升，充电功率逐渐下降。当手机电量达到 60%~80% 时（具体取决于手机厂商的设定），充电电流会减小，以减少电池损耗和手机发热。
关于这些冷知识的详细分析，请参阅我们的手机充电相关文章。
那么，现在还有一个最受用户关注的问题：
手机电池需要保养吗？
先给出答案：对于不是特别在意手机电池老化的普通用户来说，不需要刻意保养。
现阶段的智能手机都内置了非常智能和成熟的电源管理系统，基本上
智能手机电池的续航能力因用户使用习惯而异。一般情况下，手机电池在一年半至两年内可维持相对健康状态，之后续航能力将明显下降。届时，大多数制造商会提供电池更换服务，费用视制造商而定，通常不会太高。
随着智能手机换代速度的加快，部分用户可能会考虑在一年多后更换新手机。
电池的实际使用寿命并没有那么不堪。真正影响电池寿命的关键因素有两个：
- 使用官方认证的充电器和充电线
- 避免电池深度放电
第一点不言而喻，为了手机和自身安全着想。
重点解释第二点。电池深度放电会显著影响电池寿命。
保持电池健康的最佳做法是将电量保持在 20%~80% 之间。
避免让手机电量低于 20% 再充电。深度放电会导致电池快速老化。当手机电量达到 20% 时，系统通常会提醒充电。可见，正确的使用方式是手机告诉我们的。
快充是否会损伤电池？
需要注意的是，在快充技术大规模应用之前，已经经过了无数次的测试和改进。制造商充分考虑到了消费者需求，并针对快充的潜在风险制定了相应的应对措施。
实现快充需要提高充电电流。支持快充的电池比以往更能耐受大电流。快充芯片可将电压和电流控制在安全范围内。事实上，对电池寿命影响更大的是充电电压，而这始终受到内置芯片的严格监控。
使用快充属于正常范围。当需要充电时，15 分钟就能充满电，谁会不喜欢呢？
一句话概括：按需充电，随时充电，避免深度放电，最好不过充。