对智能手机而言，影响续航的因素有很多，比如电池容量（越大续航越久）、充电功率（越高充电越快）、硬件（如处理器）耗电、系统省电优化等等。其中，电池容量，或者说电池结构和充放电原理，则是一切的基石所在。

智能手机的电池结构

如今数码产品内置的都是“锂电池”，其内部主要是由含锂化合物的正极材料（图1）、电解质、隔离膜、负极材料（石墨）和外壳五个部分组成。其中，正极和负极材料都被嵌入到电解质中，而隔离膜则处于正负极之间，是避免它们直接接触导致短路发热进而引起燃烧爆炸的“防火墙”（图2）。

如今锂电池的正极材料多为钴酸锂、锰酸锂、三元材料（镍钴锰酸锂）和磷酸铁锂

锂电池无论是充电还是放电，其实都是锂离子在电池的正极与负极之间移动，并将电能和化学能相互转换的过程。

在充电时，正极材料分子中的锂元素会被分离出来，变成一个带有正电荷的锂离子（Li）。在外加电场的作用力下，这个锂离子会穿越电解质和隔离膜，到达终点负极后会与其中的碳原子发生化学反应生成LiC6，并稳定地嵌入到负极的石墨层状结构当中，最终实现存储能量的过程。在放电时，锂离子在化学反应的作用下会从负极重新移动回正极，这个过程会形成电流从而为数码产品供电（图3）。

锂离子在从正极到负极之间“旅行”时，单位时间内可从正极分离出来的锂离子越多，意味着这块电池可以存储的电量也就越大。如今智能手机都想在保持性感身材的同时塞进更大容量的电池，就只能通过增加正极材料和改进正极材料来提升“能量密度”这个参数了。

锂聚合物电池一统江湖

锂电池根据内部电解质形态的不同，又可细分为“锂离子电池”（Li-ion）和“锂聚合物电池”（Li-poly）。其中，当电解质为液体时就是“锂离子电池”，它需要使用金属外壳密封包裹防止漏液，所以质地较硬，18650电芯就是“锂离子电池”的典型形态（图4）。“锂离子电池”的优势是成本低，但缺点则是极端情况下存在爆炸的风险。

当电解质为固态或凝胶态时则是“锂聚合物电池”，这种形态的电池可以用软膜包裹，可以做成扁平甚至L型的样式（图5），在极端情况下以燃烧为主，安全风险相对要好一些。目前智能手机和轻薄型笔记本都已过渡到“锂聚合物电池”时代。

需要注意的是，通过Android版的AIDI64等软件可以查看手机电池技术是Li-poly还是Li-ion（图6），但从众多网友的拆解和反馈来看，很多显示Li-ion手机型号的电池其实仍然是锂聚合物电池，所以我们不必在这个方面纠结。

扩展阅读：新手机电池需要激活吗

这是一个老生常谈的话题，在功能机时代部分手机还在使用镍镉充电电池，由于其出厂时没有完全激活，才需要用户购买新机后首次使用前充满12个小时来防止记忆效应。然而，如今的智能手机早已过渡到锂电池时代，内部具备完整的控制IC和电路，不存在所谓的“激活”说法，首次使用充满后随时都可拔下。

充电过程中的三种状态

锂电池在充电时会遵循“P=IU”（功率=电流×电压）的物理公式，它将电能转换为化学能的充电速度，最终就反映在充电功率这个参数上。

理论上讲，提升电流和电压都能增加电池的充电功率，但考虑到锂电池自身的安全特性，避免因欠压或过压而导致电池损伤或爆燃，每一款手机体内必然会配备完善的电源电路，其中尤以充电控制芯片和电源控制芯片最为重要（图7）。其中，电源控制芯片主要负责对电池进行充电，并实时检测充电和电池当前的电压值；充电控制芯片用于保护电池过放电、过压、过充、过温，从而有效地保护电池寿命和使用者的安全。

在实际应用中手机厂商们通常会设定三种不同的充电状态：“恒定电流预充电”（Constant Current Pre-charge Mode）、“恒流调节模式”（ConstantCurrent Regulation Mode）和恒定电压充电（Constant Voltage Regulation Mode）。

其中，“恒定电流预充电”应该是最容易被我们忽略的状态，所以在这里笔者就先简单介绍一下：很多手机在长时间不用时，即使连接充电器也无法开机（图8），很容易让人产生一种“手机不会坏了吧？”的疑虑。

原因很简单，手机内置锂电池的电压也会随电池容量的减少而降低（表1）。当电池电量完全消耗到0%时，其电池电压往往会降到3V以内。此时连接充电器，手机内部电源转换器所产生的电压还不足以满足微处理器触发电源、复位、13MHz时钟信号等开机条件，需要“恒定电流预充电”以较小的恒定电流（普遍为设定电流的1/10）对锂电池进行充电，使其慢慢恢复活性（将电池电压提升到某个阈值，如高于3V）才能触发开机操作。

开机后，电源控制芯片就会尝试与充电器进行“握手协议”，进入“恒流调节模式”状态，并在条件允许的情况下加大电压和电流的输入缩短充电时间。当电池电量达到某个阈值时（通常在80%到90%之间）则会触发温柔的“恒定电流预充电”状态，也就是我们所谓的“涓流充电”（设定电流的1/10），直到电流低于某个临界值，此时手机才会显示已充满全部电力。

正确的“充电姿势”

笔者不建议大家边充电边玩手机。因为当手机连接充电器时，电源电路会自动将电池切换到充电状态并停止放电，此时手机运行时所消耗的电量都是充电器端提供的。如果手机所支持的充电功率较低，在玩大型游戏时很可能出现“充不进去电”甚至“电池越充电量越低”的尴尬（图9）。