探秘移动设备锂离子电池的成本

移动设备锂离子电池成本(附图)

锂聚合物电池在手机、平板电脑、笔记本电脑和混合动力/电动汽车中无处不在。我们很少考虑它们，除非涉及到消费电子产品，比如智能手表。

今天的智能手表和一些笔记本电脑相同，电池使用时间不到一天，这让我想到了电池的问题，以及智能手表、手机和平板电脑是否都有电池。这也激发了我们的好奇心:我们能否用一个变量来预算电池制造的成本(BoM)?一个短时间用途变量可能包括电池的质量或充电能力，这两个都是非常简短的测量。

在智能手机中常见的袋式锂离子电池，是用拆解的iPhone6Plus拍摄的。包含连接到电池的控制电路的长条已被移除，但可以在图2中看到。我们注意到这个电池使用了两个Ricoh电池维护IC和TI锂离子电池电压表。

我们的第一个问题是:这款电池有什么特别之处吗?为了找到答案，我们检测了过去一年中在实验室中被拆除的几款智能手机和平板电脑设备的电池能量密度(Wh/g)。如图3所示，许多手机/智能手机电池重量不足25克，而平板电脑电池重量超过70克。

的对角线代表220Wh/kg，这相当于大多数电池的能量密度，从这些分散但紧密相连的点可以看出，它们使用的是非常类似的电池技术。iPhone6Plus的电池重43克，它的能量密度不是特别明显，但值得一看，因为它是苹果的。

我们的下一个重点是电池材料的账单;为此，我们要更多地了解电池的结构。在下面的图4中，我们开始拆卸iPhone6Plus的锂离子电池。我们把电池外面的铝箔剥开，露出里面密封电池的聚合物薄膜。再将聚合物膜剥离后，暴露在一套铝阴极电外层(铝阴极集电极)，如图5所示。

LiCoO2是一种复杂的电池技术，通常出现在行为设备中，包括手机、平板电脑和笔记本电脑，这解释了图3中所示的设备的能量密度非常相似。下表显示了一些其他阴极材料。底部三种是电动汽车电池的正极材料，使用锂锰氧化物(LMO)和锂镍锰氧化物(NMC)。

石墨阳极和钴氧化物阴极具有晶格结构，其中锂离子可以旋转进入原子层之间的空位。图9为电池阴极处氧化钴层的显微镜图像，而阳极处的石墨层结构如图10所示。

预算的bom成本手机锂离子电池并不是这么短的事情,从前有一些讨论有关电动汽车电池,但在一个较小的电池资本预算支付的权利,一个是在2015年,陈指出,资本基础的形状(ev)锂离子电池大约是0.5美元每瓦特小时(Wh)。

我们经常对智能手表、智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备进行拆解和分析，将零件加起来计算材料成本。因此，我们通过减去这些收益来预算电池制造成本。

回到我们的第一个问题，材料成本可以用最简单的代理变量吗?我们认为答案应该是肯定的，从图11所示的锂离子电池成本集中状态来看，这应该是合理的;电池的成本还包括材料和人工，我们认为这部分会随着电池的容量而新增。