托马斯·爱迪生在1901年申请了镍铁电池的专利,这种电池没有被用于手机,而是常被用于铁路和矿井电源。图/Wikipedia
10年后,摩托罗拉的DynaTAC 8000x,也就是我们所熟知的“大哥大”诞生了。作为人类第一款商用手机,它的重量也不轻,差不多有0.9千克,这相当于你同时拿起5个半IPhone 12标配版。
在“大哥大”那巨大的身材里,有一半都是电池,但它的电池容量只有500mAh,而且需要10小时才能充满,充满后却只能打30分钟电话,真正做到了“充电2小时,通话5分钟”。
手机的发明者库帕拿着一个“大哥大”,在一次会议上摆拍。图/Wikipedia
“大哥大”使用的电池是镍镉电池,这种电池在上世纪80年代已经非常先进了。镍镉电池顾名思义,阴阳两极一头是镍(正极,2NiOOH),一头是镉(负极,Cd),电池溶液是氢氧化钠(NaOH),电池放电时,负极的镉与两个OH-反应放出2个电子,在正极形成2个新的OH-,以保证电池溶液浓度不变。
镍镉电池工作原理。制图/张雨晨和第一代可充放电的铅蓄电池(未曾用于手机)比,镍镉电池体积小,电流大,而且反复充放个500次都没问题,当然,它也有许多缺点,比如电池容易发热,镉元素有毒,不好回收等等,但这些问题都没有记忆效应严重。
所谓记忆效应,就是电池在电量没有全部用光的时候就充电的话,容量会变小。比如你经常在还剩50%电的时候开始充电,久而久之电池就会“认为”电池的最低电量就是50%。
几种镍镉电池。图/Wikipedia对于只能支持半个小时通话的大哥大来说,记忆效应是致命的,致命到你甚至想扔掉这款价值上万美元的手机。记忆效应的阴影甚至影响到了现在,很多人在使用今天的锂电池时,还会不自主地认为:电放干净再充对手机才好(其实恰恰相反)。
1989年,新一代镍氢电池的商用化才缓解了记忆效应带来的电量尴尬。镍氢电池无毒,虽然有记忆效应但很容易恢复,而且它容量量更大:1997年推出的搭载镍氢电池的摩托罗拉166C,电池容量已经达到了1300mAh。