移動設備鋰離子電池成本(附圖)

鋰聚合物電池在手機、平板電腦、筆記本電腦和混合動力/電動汽車中無處不在。我們很少考慮它們，除非涉及到消費電子產品，比如智能手表。

今天的智能手表和一些筆記本電腦相同，電池使用時間不到一天，這讓我想到了電池的問題，以及智能手表、手機和平板電腦是否都有電池。這也激發了我們的好奇心:我們能否用一個變量來預算電池制造的成本(BoM)?一個短時間用途變量可能包括電池的質量或充電能力，這兩個都是非常簡短的測量。

在智能手機中常見的袋式鋰離子電池，是用拆解的iPhone6Plus拍攝的。包含連接到電池的控制電路的長條已被移除，但可以在圖2中看到。我們注意到這個電池使用了兩個Ricoh電池維護IC和TI鋰離子電池電壓表。

我們的第一個問題是:這款電池有什么特別之處嗎?為了找到答案，我們檢測了過去一年中在實驗室中被拆除的幾款智能手機和平板電腦設備的電池能量密度(Wh/g)。如圖3所示，許多手機/智能手機電池重量不足25克，而平板電腦電池重量超過70克。

的對角線代表220Wh/kg，這相當于大多數電池的能量密度，從這些分散但緊密相連的點可以看出，它們使用的是非常類似的電池技術。iPhone6Plus的電池重43克，它的能量密度不是特別明顯，但值得一看，因為它是蘋果的。

我們的下一個重點是電池材料的賬單;為此，我們要更多地了解電池的結構。在下面的圖4中，我們開始拆卸iPhone6Plus的鋰離子電池。我們把電池外面的鋁箔剝開，露出里面密封電池的聚合物薄膜。再將聚合物膜剝離后，暴露在一套鋁陰極電外層(鋁陰極集電極)，如圖5所示。

LiCoO2是一種復雜的電池技術，通常出現在行為設備中，包括手機、平板電腦和筆記本電腦，這解釋了圖3中所示的設備的能量密度非常相似。下表顯示了一些其他陰極材料。底部三種是電動汽車電池的正極材料，使用鋰錳氧化物(LMO)和鋰鎳錳氧化物(NMC)。

石墨陽極和鈷氧化物陰極具有晶格結構，其中鋰離子可以旋轉進入原子層之間的空位。圖9為電池陰極處氧化鈷層的顯微鏡圖像，而陽極處的石墨層結構如圖10所示。

預算的bom成本手機鋰離子電池并不是這么短的事情,從前有一些討論有關電動汽車電池,但在一個較小的電池資本預算支付的權利,一個是在2015年,陳指出,資本基礎的形狀(ev)鋰離子電池大約是0.5美元每瓦特小時(Wh)。

我們經常對智能手表、智能手機、平板電腦、筆記本電腦等設備進行拆解和分析，將零件加起來計算材料成本。因此，我們通過減去這些收益來預算電池制造成本。

回到我們的第一個問題，材料成本可以用最簡單的代理變量嗎?我們認為答案應該是肯定的，從圖11所示的鋰離子電池成本集中狀態來看，這應該是合理的;電池的成本還包括材料和人工，我們認為這部分會隨著電池的容量而新增。