鋰聚合物電池可說(shuō)是無(wú)所不在，它們出現(xiàn)在手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦，以及混合動(dòng)力/電動(dòng)車(chē)輛中；我們很少會(huì)想到它們，除非討論到一些消費(fèi)性電子設(shè)備電池壽命似乎不夠長(zhǎng)的問(wèn)題?，F(xiàn)在的智能手表就像某些筆記本電腦，電池續(xù)航力甚至不到一天，這讓我想到電池的問(wèn)題，以及智能手表、手機(jī)與平板電腦之間的電池是否有共通性？

　　一個(gè)簡(jiǎn)單的代理變量可能包含電池的質(zhì)量或是其充電容量，而兩者都很容易測(cè)量。下圖一是智能手機(jī)常見(jiàn)的袋裝型（pouch-type）鋰離子電池，是從拆開(kāi)的 iPhone 6 Plus手機(jī)所拍攝；與電池連接、內(nèi)含控制電路的軟帶已經(jīng)被移除，不過(guò)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(hù)IC，以及 TI的鋰離子電池電量計(jì)。

iPhone 6 Plus的鋰離子電池

iPhone 6 Plus的鋰離子電池控制電路

　　我們的個(gè)問(wèn)題是：這款電池特別嗎？

　　為了尋找答案，我們檢驗(yàn)了過(guò)去這一年在TechInsights實(shí)驗(yàn)室拆解過(guò)的數(shù)款智能手機(jī)、平板電腦電池能量密度（Wh/g）；而下圖三顯示，許多手機(jī)/智能手機(jī)電池的重量不到25公克，而平板設(shè)備電池則多于70公克。

鋰電池容量

　　圖中的斜直線(xiàn)代表220 Wh/kg，與大多數(shù)電池的能量密度相符，從那些分散卻接近的小點(diǎn)可以看出，那些電池是采用非常類(lèi)似的電池芯技術(shù)。而iPhone 6 Plus的電池重量為43公克，其能量密度表現(xiàn)并沒(méi)有非常顯眼，但既然是Apple的電池就值得觀(guān)察。

　　通過(guò)拆解探尋電池的物料清單成本

　　我們的下一個(gè)關(guān)注焦點(diǎn)，是電池的物料清單成本；為了這個(gè)我們得多知道一些電池的結(jié)構(gòu)。下面的圖四就是我們開(kāi)始拆解iPhone 6 Plus的鋰電池，將電池外面的鋁箔剝開(kāi)，露出內(nèi)部封住電池芯的聚合物薄膜；進(jìn)一步將該聚合物薄膜剝離之后，就露出了在外面的鋁制陰極集電層 （aluminum cathode collector），如圖五。

將iPhone 6 Plus電池外殼切開(kāi)

鋁制陰極集電層

　　顯微鏡下的iPhone 6 Plus鋰電池的剖面圖

　　下圖是 iPhone 6 Plus鋰電池的剖面圖，顯示其層狀結(jié)構(gòu)。該電池內(nèi)含11個(gè)陰極（cathode），以及10個(gè)鋁制陽(yáng)極（anode），集電層是并聯(lián)的。陽(yáng)極與陰極的電極，都各自以活性層涂布，然后一個(gè)個(gè)往上堆棧；分隔層（separator layer）插入在陽(yáng)極與陰極之間，以避免短路，同時(shí)又能讓陽(yáng)極與陰極之間的鋰離子相互傳遞。

　　下圖顯示的則是電池的側(cè)邊，陰極集電層被焊在一起，形成電池的陽(yáng)極端點(diǎn)（anode battery terminal）；陽(yáng)極集電層則以類(lèi)似的形式被帶出封裝外部。

iPhone 6 Plus 鋰電池的剖面圖

iPhone 6 Plus 鋰電池的陰極端點(diǎn)

　　根據(jù)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(yáng)極則是采用石墨（graphite），如圖八所示。

顯微鏡下的iPhone 6 Plus電池?cái)嗝?

　　能通過(guò)BOM清單估算電池制造成本嗎？

　　我們經(jīng)常拆解分析智能手表、智能手機(jī)或是平板、筆記本電腦等設(shè)備，并以加總零部件的方式來(lái)推算物料清單成本，那些通常包括電子組件與人力成本、利潤(rùn)；因此我們藉由減去那些利潤(rùn)，來(lái)估算電池制造的成本。

　　下圖所顯示，紅色的點(diǎn)狀顯示電池的物料列表成本約為每瓦小時(shí)0.37美元，而且也有一些分散的狀況，這是因?yàn)殡姵赝ǔ０煌拇钆潆娮咏M件；每瓦小時(shí) 0.37美元比前面的電動(dòng)車(chē)鋰電池成本略低，但因?yàn)槭謾C(jī)電池與車(chē)用電池采用的技術(shù)畢竟不太一樣，這并不令人驚訝，而且手機(jī)電池相對(duì)是比車(chē)用電池更成熟的技術(shù)。

移動(dòng)設(shè)備鋰電池成本估算

　　上圖中藍(lán)色的部分則是我們從Amazon調(diào)查的手機(jī)鋰電池零售價(jià)，這部分我們是選擇了價(jià)格產(chǎn)品，因?yàn)榭紤]這些產(chǎn)品應(yīng)該是制造商與零售商利潤(rùn)；鋰電池零售價(jià)約是我們估計(jì)的物料清單成本兩倍，這個(gè)結(jié)果似乎很合理。所以回到我們前面的問(wèn)題，物料清單成本能使用簡(jiǎn)單的代理變量（proxy）嗎？我們認(rèn)為答案應(yīng)該是肯定的，從圖十一所顯示的鋰電池成本集中狀態(tài)，這應(yīng)該是合理的；電池的成本也包含材料與人工，我們認(rèn)為這部分也會(huì)隨著電池的容量大小而遞增。