编者按：作为衡量手机性能的重要指标——手机电池，自然而然地成为国内外企业竞相创新的技术。从镍镉电池、镍氢电池、锂电池到锂聚合物电池、无线充电技术、石墨烯基锂电池，本文将带您一览手机电池发展简史，赶快去瞧瞧。
原标题：电池小小“身材”大能量
随着手机行业的快速发展，与其相关的技术也在不断革新，作为衡量手机性能的重要指标--手机电池，也就自然而然地成为国内外企业竞相创新的技术。
上世纪90年代，手机行业的先行者诺基亚发售了其第一款手机Mobira Cityman，这部手机重约790克，其中装配的镍镉电池差不多占据了整部手机的一半重量和体积，但仅可以支撑不到10个小时。另外，当时采用的镍镉电池具有记忆效应，一次充电后必须完全将电池电量耗尽方可再次充电，否则电池就会记住缩短的使用时间，造成充电周期缩短。不仅如此，镍镉电池在长时间通话后还会发热变形，加之镉元素具有毒性，因此手机市场亟需新的电池技术。
随后不久，镍氢电池开始装配在手机中。这种电池与镍镉电池相比有了较大进步：更轻、更薄、无毒且电池密度更大，记忆效应也大幅减小。但是，镍氢电池在使用时仍需进行20次左右的完全充放电操作，且发热变形问题依然存在。资料显示，诺基亚3310、摩托罗拉v66等均采用了镍氢电池。
“锂电池的使用是手机电池革命的里程碑。”国家知识产权局专利局电学发明审查部审查员刘琳在接受本报记者采访时表示，没有锂电池的商用，手机就不可能由之前重达1斤多的“大哥大”瘦身为如今可以轻易装进衣兜的“小身材”。
但是，在锂电池研发早期，也存在一些技术缺陷，如硬件电路需要设计保护电路防止过充电或者过放电；当时锂电池的电解液是液态的，在生产中，需要在正负极材料卷心完成后注入电解液，在生产和使用过程中存在漏液风险等。围绕这些问题，国内外企业进行了创新和专利布局。
刘琳通过德温特世界专利索引数据库（DWPI）对已公开的相关专利申请进行检索发现，截至2017年9月30日，与锂电池相关的专利申请为5.4万余件，其中中国专利申请为2.7万余件，国外专利申请为2.6万余件。从专利申请趋势来看，锂电池专利申请在2006年至2010年增速较为明显，这段时间正值智能手机飞速发展时期。
“在锂电池领域，日韩企业表现较为抢眼，其中日立、三星、索尼3家企业的专利申请量均在1000件以上；国内企业表现较为突出的是天津力神，专利申请量为421件。近年来，我国在锂电池领域的专利申请自2010年后开始大幅增长，逐渐超越外国申请人的专利申请量。”刘琳表示。
经过国内外企业不断创新研发，锂电池很好地解决了之前两代手机电池的突出缺陷，不再具有记忆效应，不会对环境产生危害，体积小、重量轻，能够支持手机较长时间的使用。
刘琳介绍，目前，大部分锂电池已经被锂聚合物电池所取代。锂聚合物电池采用凝胶状的电解液来代替液态的电解液，因此不存在漏液问题；同时，锂聚合物电池更薄，可轻微弯曲，容量是同样体积大小的锂电池的2倍。据悉，目前iPhone均采用锂聚合物电池。
提及iPhone，就不得不说苹果公司前不久发布的iPhone X。该款手机采用了Qi无线充电技术，采用玻璃后盖和可对多个设备同时充电的无线充电板，让无线充电更便捷。刘琳通过DWPI对已公开的相关专利申请进行检索发现，截至2017年9月30日，与手机无线充电技术相关的专利申请为1600余件，其中中国专利申请为1000余件，外国专利申请近600件，其中苹果持有2件与手机无线充电技术相关的专利申请。
总体来说，我国企业近年来一直紧跟电池材料创新动态且进行了积极的专利布局，如华为在2016年研发出石墨烯基锂电池，将石墨烯作为一种介质加入锂电池中，来进行高效散热，从而允许锂离子在正负极之间快速运动而提高电池容量，缩短充电时间。此外，鉴于消费者对于手机电池续航能力、充电时间、安全性能等要求不断提升，未来，我国企业不妨在手机电池快充技术、无线充电技术等方面加大研发力度。（本报记者 胡姝阳）
（文章来源：中国知识产权报）
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