鋰聚合物電池可說是無所不在，它們出現在手機、平板電腦、筆記本電腦
，以及混合動力/電動車輛中
；womenhenshaohuixiangdaotamen，chufeitaolundaoyixiexiaofeixingdianzishebeidianchishoumingsihubugouchangdewenti。xianzaidezhinengshoubiaojiuxiangmouxiebijibendiannao
，dianchixuhanglishenzhibudaoyitian
，zherangwoxiangdaodianchidewenti
，yijizhinengshoubiao
、手機與平板電腦之間的電池是否有共通性
？

 

一個簡單的代理變量可能包含電池的質量或是其充電容量，而兩者都很容易測量。下圖一是智能手機常見的袋裝型（pouch-type）鋰離子電池
，是從拆開的 iPhone 6 Plus手機所拍攝
；與電池連接、內含控製電路的軟帶已經被移除，不過在圖二可以看到。我們注意到，這顆電池使用了兩顆Ricoh的電池保護IC
，以及 TI的鋰離子電池電量計。

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圖一　iPhone 6 Plus的鋰離子電池

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圖二　iPhone 6 Plus的鋰離子電池控製電路

 

 

為了尋找答案，我們檢驗了過去這一年在TechInsights實驗室拆解過的數款智能手機
、平板電腦電池能量密度（Wh/g）
；而下圖三顯示
，許多手機/智能手機電池的重量不到25公克，而平板設備電池則多於70公克。

圖三　鋰電池容量

 

圖中的斜直線代表220 Wh/kg，與大多數電池的能量密度相符
，從那些分散卻接近的小點可以看出，那些電池是采用非常類似的電池芯技術。而iPhone 6 Plus的電池重量為43公克，其能量密度表現並沒有非常顯眼，但既然是Apple的電池就值得觀察。

 

我們的下一個關注焦點，是電池的物料清單成本；為了這個我們得多知道一些電池的結構。下麵的圖四就是我們開始拆解iPhone 6 Plus的鋰電池
，將電池外麵的鋁箔剝開，露出內部封住電池芯的聚合物薄膜；進一步將該聚合物薄膜剝離之後
，就露出了在外麵的鋁製陰極集電層 （aluminum cathode collector），如圖五。

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圖四　將iPhone 6 Plus電池外殼切開

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圖五　鋁製陰極集電層

 

顯微鏡下的iPhone 6 Plus鋰電池的剖麵圖

 

下圖六是 iPhone 6 Plus鋰電池的剖麵圖
，顯示其層狀結構。該電池內含11個陰極（cathode），以及10個鋁製陽極（anode）

，集電層是並聯的。陽極與陰極的電極，都各自以活性層塗布，然後一個個往上堆棧；分隔層（separator layer）插入在陽極與陰極之間
，以避免短路，同時又能讓陽極與陰極之間的鋰離子相互傳遞。

 

圖七顯示的則是電池的側邊，陰極集電層被焊在一起
，形成電池的陽極端點（anode battery terminal）；陽極集電層則以類似的形式被帶出封裝外部。

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　圖六　iPhone 6 Plus 鋰電池的剖麵圖

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圖七　iPhone 6 Plus 鋰電池的陰極端點

根據TechInsights 的拆解分析，我們知道iPhone 6 Plus的電池是采用氧化鋰鈷（lithium cobalt oxide
，LiCoO2）作為陰極，陽極則是采用石墨（graphite）
，如圖八所示。

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圖八　顯微鏡下的iPhone 6 Plus電池斷麵

 

 

我們經常拆解分析智能手表、智能手機或是平板、筆記本電腦等設備，並以加總零部件的方式來推算物料清單成本，那些報告通常包括電子組件與人力成本、利潤；因此我們藉由減去那些利潤
，來估算電池製造的成本。

 

如圖9所顯示，紅色的點狀顯示電池的物料列表成本約為每瓦小時0.37美元
，而且也有一些分散的狀況，這是因為電池通常包含不同的搭配電子組件；每瓦小時 0.37美mei元yuan比bi前qian麵mian的de電dian動dong車che鋰li電dian池chi成cheng本ben略lve低di，但dan因yin為wei手shou機ji電dian池chi與yu車che用yong電dian池chi采cai用yong的de技ji術shu畢bi竟jing不bu太tai一yi樣yang，這zhe並bing不bu令ling人ren驚jing訝ya
，而er且qie手shou機ji電dian池chi相xiang對dui是shi比bi車che用yong電dian池chi更geng成cheng熟shu的de技ji術shu。

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圖9　移動設備鋰電池成本估算

 

上圖中藍色的部分則是我們從Amazon調查的手機鋰電池零售價，這部分我們是選擇了價格最低產品
，因為考慮這些產品應該是製造商與零售商利潤最小
；鋰li電dian池chi零ling售shou價jia約yue是shi我wo們men估gu計ji的de物wu料liao清qing單dan成cheng本ben兩liang倍bei，這zhe個ge結jie果guo似si乎hu很hen合he理li。所suo以yi回hui到dao我wo們men最zui前qian麵mian的de問wen題ti，物wu料liao清qing單dan成cheng本ben能neng使shi用yong最zui簡jian單dan的de代dai理li變bian量liang（proxy）嗎
？我們認為答案應該是肯定的，從圖十一所顯示的鋰電池成本集中狀態，這應該是合理的；電池的成本也包含材料與人工，我們認為這部分也會隨著電池的容量大小而遞增。