手机电池的能量密度_手机电池的能量密度是多少

1.电池的能量密度

2.为什么锂电池具有很大的能量密度

3.电池能量密度

4.三星UFS4.0来了，性能是3.1的两倍，但手机的瓶颈依然是能量密度

5.为什么手机电池能量密度用WH/L表示，动力电池能量密度缺用WH/KG表示，两

随着智能手机的兴起，续航成为用户头疼的问题，从功能机时代的一周一冲，三天一冲，到如今的一天一充，甚至一天两充。

有人认为手机厂商是故意不把电池的续航做靠谱，故意把电池续航做差来卖移动电源，是资本阻扰了电池技术的发展，事实果真如此吗？我们来看一下。

一、为什么手机用锂电池？

目前，我们用的绝大部分电池都来自于一个古老的模型——公元1800年的原电池。最近300年来，人们不断寻找正极和负极材料，提升能量密度，无论是干电池、镍镉电池还是流行的锂电池，都是材料的升级。原理和300多年前的电池基本类似。

其实，最早的大哥大手机用的是镍氢电池，而非锂电池。在1992年索尼发明了可充电的锂离子电池之后，锂电池才逐渐进入我们的电脑，手机，成为主流电池。

电池由正级，负级，电解液构成的，电解液种类比较少，一类是传统的电解液，我们就叫锂离子电池，不加其他名字，还有一类是有机聚合物当电解液，但是有机聚合物已经不是液体了，我们就叫锂聚合物电池或者锂离子聚合物电池。这是两大类。

两大类下，根据电池正级材料的不同(负级材料大多是石墨)，分为钴酸锂锂离子(聚合物，后面就不加了，下同)电池、锰酸锂锂离子电池、三元材料锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池。

这里面，钴酸锂循环次数比较少，安全性比较差，但是容量比较好，相对便宜，用的最多，市面上绝大部分手机电池都是钴酸锂电池。

三元材料性能更好，除了峰值电流过载不行，其他指标都不错，但是贵，用的少。

锰酸锂安全性不错，过载也不错，但是容量不行，寿命不行，用的也少。

磷酸铁锂寿命最好，过载大，但是容量不行，价格也贵，除了电动车和航模基本没有使用的。

就是说，我们目前的手机电池，已经是是用了容量比较好的材料了，除非再出现1992年索尼发明锂离子电池这种突破，否则就只能是缓慢提升。

二、是什么影响了电池容量？

其实，电池能量密度问题是一个天生的问题，我们日常用到的能量，归根结底是电子的转移。我们烧煤、烧油，从化学的角度看，都是氧化还原反应，其中有电子转移。

我们用电池，也是电子的转移，而学过初中化学的都知道化合价的概念，一个原子，电子转移数量是有限的。只有在元素周期表的前两行的轻原子才有可能成为好的能量载体。

而化学元素周期表前两行元素只有10个，氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖。其中氦与氖都是惰性气体，氧与氟都是氧化剂，在氢，碳，硼，铍，锂中，目前我们用来做电池的只有锂。

本来锂金属是很危险的，是索尼发明锂离子电池才让锂可以用于充电电池。

而电池里面不仅仅有锂化合物，还需要有负极材料，需要有电解液。需要有外壳，结果就是锂材料只含电池重量的2%左右，这点材料全部放出来，也没有多少电量，更不用说，为了稳定，还有大约50%的电量是不能放的。

最终，就是人类做了很多很多努力，搞出来各种新材料，包括近期的石墨烯，碳纳米管，但是可以工业化生产出来的电池能量密度每年能提升10%就谢天谢地了。

三、不是故意扼杀

其实，关于电池材料进步的消息每年甚至每个月都有。但是要产业化需要一个过程，其实锂离子电池从发明到产业化也不过几年。真有靠谱的突破，很快就会转化。

所谓资本大鳄阻碍技术进步是不成立的，因为从铅酸电池，到镍氢电池，从镍氢电池到今天的锂离子电池，都是很大的突破，如果大鳄有能力扼杀进步，那么今天我们还在用铅酸电池。

对于苹果这种集成商。他们并没有能力决定上游产业链。三星、LG给他们什么样的电芯，他们就能做什么样的手机电池。其实，苹果的续航在手机里面还算不错的。

手机电池其实一直在进步，过去10年，手机电池的能量密度已经提升了一倍。过去硕大的电池只有1200mah，而如今3000mah的电池也大不了多少。

只是现代智能手机因为高性能处理器、大屏幕的缘故，耗电远高于功能手机，电池进步了，我们依然感觉电池不够用。

此外，手机的轻薄化也限制了手机的续航。现在有厂商开发出来了6000mah，续航出色的手机，厚度做到11.9mm，依然被认为过厚，而在功能机时代15mm的手机是常态。

你要求轻薄，要求大屏幕，要求高速处理器，还要求续航，电池表示“臣妾实在是做不到啊。”

所以，手机续航不足，是锂电池原理限制，材料科学进步缓慢、智能手机耗电量增长过快的综合结果，所谓阴谋论是想多了。

电池的能量密度

回答：

能量密度，指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量，即体积比能量或质量比能量。

锂电池的能量密度值反映了电池能量大小和尺寸的关系：能量密度ρ=E/V

式中E是电池的能量（也称容量），V为电池体积。

电池的能量E的大小是用安时来反映的，比如2AH，就是2A安培小时(或2000mA小时)。

电池的能量密度越大，那么在同能量的情况下电池的尺寸越小。或在同尺寸的情况下，电池的能量密度越大，电池能量越大

拓展电池的能量密度：

在谈及电池的时候，能量密度和功率密度是两个经常提到的量。

能量密度（Wh/kg)指的是的单位重量的电池所储存的能量是多少，1Wh等于3600焦耳（J)的能量。

功率密度（W/kg)指的是单位重量的电池在放电时可以以何种速率进行能量输出。

能量密度是由电池的材料特性决定的，普通铅酸电池的能量密度约为40Wh/kg，常用的电动两轮车用铅酸电池包为48V，10Ah, 储能480Wh,所以可以简单估计这种电池包的重量至少在12kg以上。

铅酸电池的能量密度是比较低的，所以无法用作电动汽车的动力源，因为如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200km以上，需要将近1吨的电池，这个重量太大了，无法达到实用，当然铅有毒也是一个方面原因，铅酸电池的循环性能也比较差，但是我们可以看到，仅丛能量密度上就可以判断出铅酸电池不能作为纯电动汽车的动力源。

目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100～150Wh/kg左右，这个值比铅酸电池高出2～3倍，且锂离子电池的循环性要远远高于铅酸电池，所以目前锂离子电池是开发电动汽车的首选电池。

功率密度也是由材料的特性决定的，并且功率密度和能量密度没有直接关系，并不是说能量密度越高功率密度就越高，用专业的术语来说，功率密度其实描述的是电池的倍率性能，即电池可以以多大的电流放电，功率密度对于电池开发以及电动车开发而言非常重要，如果功率密度高，则电动车在加速的时候就会非常快，普通的铅酸电池的功率密度一般只有几十～数百瓦特/千克，这是一个非常低的值，表明铅酸电池的高倍率放电性能较差，而锂离子电池目前的功率密度可以达到数千瓦特/千克。

值得指出的是，能量密度和功率密度都是一个会变化的量，电池在使用多次以后能量密度会降低（电池容量衰减），功率密度也会下降，并且这两个量也是随着环境的变化而变化的，比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化（一般是减少）。

目前还没有任何一种电池的能量密度可以达到实用化的驱动电动汽车具有几百公里的续航里程。提高电池的能量密度也是目前电池研发中的重中之重，在安全性得到解决的前提下，如果电池的能量密度可以达到300～400Wh/kg的话，就具备了和传统燃油机车较量续航里程的资本，但是电池还有一个知名的问题就是寿命，电池的能量密度会随着电池的使用而衰减，并且这种衰减并非是线型的，而可能是突然的降低，所以，在开发车用电池的时候，循环性同样是决定性的因素。

为什么锂电池具有很大的能量密度

品牌型号：华为MateBook D15

系统：Windows 11

电池的能量密度为100～150Wh/kg左右。能量密度，指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量，即体积比能量或质量比能量。能量密度和功率密度都是一个会变化的量，电池在使用多次以后能量密度会降低，功率密度也会下降，并且这两个量也是随着环境的变化而变化的，比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化。

电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

电池能量密度

锂电池特性：锂电池最大的优点就是能量比较高，具有高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的20-30%，镍氢的35-50%。

原因：这是由于它的发电原理决定的，因为锂电池中的锂是质子数为3的原子，同样的质量下，锂电池的mol数量更多，产生的能量更强，所以能量密度更大。下面是锂电池的原理介绍。

原理：“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生，使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应，放电。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。

扩展资料：

锂电池的优点：

1．能量比较高。具有高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；

2．使用寿命长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1C（100%DOD）充放电，有可以使用10,000次的记录；

3．额定电压高（单体工作电压为3.7V或3.2V），约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组；锂电池可以通过一种新型的锂电池调压器的技术，将电压调至3.0V，以适合小电器的使用。

4．具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力，便于高强度的启动加速；

5．自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，一般可做到1%/月以下，不到镍氢电池的1/20；

6．重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5；

7．高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；

8．绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。

9．生产基本不消耗水，对缺水的我国来说，十分有利。

比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克(重量单位)，L是升(体积单位)。

锂电池的缺点：

1．锂原电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。

2．钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电，价格昂贵，安全性较差。

3．锂离子电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。

4．生产要求条件高，成本高。

5．使用条件有限制，高低温使用危险大。

三星UFS4.0来了，性能是3.1的两倍，但手机的瓶颈依然是能量密度

品牌型号：华为MateBook D15

系统：Windows 11

电池的能量密度为100～150Wh/kg左右。能量密度，指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量，即体积比能量或质量比能量。能量密度和功率密度都是一个会变化的量，电池在使用多次以后能量密度会降低，功率密度也会下降，并且这两个量也是随着环境的变化而变化的，比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化。

电池具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

为什么手机电池能量密度用WH/L表示，动力电池能量密度缺用WH/KG表示，两

近日，三星官方公布了UFS 4.0存储解决方案。凭借第7代V-NAND技术和专有的控制器，顺序读取速度可以达到4200MB/s，顺序写入速度可以达到2800MB/s，性能是UFS 3.1的两倍。预计今年第三季度量产上市。

这消息看起来很是诱人，但是芯片性能的提升往往伴随着能耗的增加，而能耗的增加又会导致手机电池续航的降低。手机系统为了保持用户体验不降低，又不得不开启智能省电模式。而智能省电模式基本都是关闭后台进程，降低芯片运算需求，尽量让芯片在低功耗模式下运行，哪怕是降低一点性能也在所不惜。

如果厂商既想保障芯片性能，又想 不降低用户体验，那就不得不增加手机电池容量。然而在电池能量密度没有变化的情况下，增加电池容量就意味着要增加电池的体积和重量，用户体验同样会下降。这是一个难以缓和的矛盾，也是当前智能手机的瓶颈。也就是 电池的体积能量密度提升跟不上芯片耗电量的提升 。

目前，大部分智能手机都是用锂电池。该类电池的正极用钴酸锂，负极用石墨。不仅可以做得很薄，而且体积能量密度还不错。目前市场在售的手机电池体积能量密度可以做到700Wh/L，正在研发的该化学体系的能量密度可以做到800Wh／L，非常接近该化学体系的极限。

要想进一步提高电池的体积能量密度，已经非常困难。科学家为了这个问题，正在研究很多新型的材料。但是，科学研究是需要时间来沉淀的。所以，短时间内是不会有太大变化的。

手机电池能量密度用WH/L表示，是因为重视体积，手机小，电池的体积对于它很重要；动力电池能量密度用WH/KG表示，是因为重视重量，车辆有很大空间，体积不是很重要，但是，重量直接影响车辆的负载能力和加速度、能耗等等指标。