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手机快充大揭秘:一分钟原地满血复活是不是梦?

2020-11-27新闻9

原标题:手机快充大揭秘:一分钟原地满血复活是不是梦?

作者:李裕充电五分钟,通话两小时!相信是个人,都被这句话洗过脑。其实这也是我们离不开手机的现代人的梦想,大多数人巴不得一分钟原地满血复活!

用户的强烈需求,让快充技术应运而生。那么到底什么是快充,它是如何实现的呢?将来能不能实现一分钟原地满血复活呢?

让我们先来了解一下现代手机电池—— 锂离子电池。

与其他已经商业化的蓄电池相比,锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、工作温度范围宽和安全可靠等优点。 它主要由正极、负极、电解液、隔膜、外壳等部分组成。手机锂离子电池的充电其实是锂离子从正极材料中脱出,经过电解液传输至负极,也就是电子由正极经外电路转移至负极的过程。

▲锂离子电池的种类,分别为扣式电池、圆柱电池、方形电池、软包电池

(图 /《知识就是力量》杂志社)

所谓快充,就是短时间内让更多的锂离子和电子从正极迁移到负极,要做到这一点,只有一个方法,那就是增大充电电流。

那么,该怎么增大充电电流呢?要回答这个问题,我们首先要了解锂离子电池的充电模式。锂离子电池的充电模式主要有恒流充电(电流恒定)和恒压充电(电压恒定)两种,看一下电池的充电曲线就明白了。下图是一款三元软包锂离子电池的充电曲线, 红线是充电时电压的变化,蓝线是充电时电流的变化。

▲ 一款软包锂离子电池的充电曲线。图 / 作者

从图中可以看出,锂离子电池充电是先恒流充电,这时候充电电流恒定而电池的电压逐渐升高,当电池的电压达到4.2V时,就开始恒压充电,这时候电池的电压恒定而充电电流逐渐降低。

手机中锂离子电池的充电模式也类似,大致可以分为四个阶段。

1、预充: 当手机电量低的时候,会先用小电流恒流充电一段时间,充到10%左右(具体由厂商决定)的电量。

2、大电流恒流充电: 开启充 大电流恒流充电到80%左右(具体由厂商决定)的电量。

3、小电流充电:小电流充电充到锂离子电池的电压达到充电截止电压(比如4.4V)。这一阶段有的厂商称之为涓流充电。

4、恒压充电。

实际上,手机电池的充电制度比这要复杂得多,因为手机厂商为了让自己的快充技术适配锂离子电池,采用的充电制度各不相同,上面那四个阶段只是简化后的结果。

图 / 包图网

因此,所谓的快充,实际上就是增大第二阶段的充电电流。

那么能不能在第一、三、四阶段也增大电流充电呢?

答案是:不能。

因为锂离子电池的充电是锂离子从正极脱出嵌入负极(石墨)的过程,在充电后期(第三、四阶段),如果还使用大电流充电的话,将会使锂离子无法及时嵌入石墨层中,而是在石墨表面以金属锂的形式析出。锂离子电池中出现金属锂是非常危险的事,会减少电池的容量,还有可能与锂离子电池内部的其他物质反应,进而发生鼓包、起火等问题。所以手机厂商虽然宣称100W快充,但实际上给锂离子电池充电时压根不会全程都是100W快充,而仅仅是中途会快充几分钟到十几分钟而已。

那么, 能不能无限增大充电电流,实现一分钟原地满血复活呢?

就目前的技术,恐怕还做不到。 虽然增大充电电流可以达到快充的目的,但是这个电流不能无限制地增加。

首先,充电电流越大对电池材料的损伤就越严重,影响电池寿命,快充实际上是会缩短电池寿命的。

另外,快充除了需要锂离子电池中各个材料相互配合,还需要手机、充电器、充电线等设备和器件的配合。

不过,这都是只是暂时的技术问题。快充是一个用了就回不去的功能。快充技术的进步有可能促进 锂离子电池的进步,受益的不只是手机行业,甚至包括新能源汽车领域。

试问现在有动辄几十万瓦高功率的快充,你还回去用“五福一安”充电头吗?

#手机使用技巧#电池技术

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