随着智能手機性能越來(lái)越強大(dà),其功耗也直線上(shàng)升,這就使得(de)手機廠家(jiā)在不斷增加手機電(diàn)池容量的同時(shí)想辦法提高(gāo)手機電(diàn)池充電(diàn)速度,快充技(jì)術(shù)應運而生(shēng)。但(dàn)在目前的電(diàn)池技(jì)術(shù)下所謂的快充不外乎提高(gāo)充電(diàn)電(diàn)壓或充電(diàn)電(diàn)流,但(dàn)這兩種技(jì)術(shù)都會(huì)損傷電(diàn)池壽命,比如如果按照2小(xiǎo)時(shí)充滿電(diàn)的速度使用可(kě)以充放600次,但(dàn)如果按照1小(xiǎo)時(shí)充滿電(diàn)的方式使用或許隻能充放電(diàn)400次。下面就現在流行(xíng)三種快充技(jì)術(shù)探討(tǎo)下快充技(jì)術(shù)對锂電(diàn)池的影(yǐng)響。
目前手機應用的主流快充技(jì)術(shù)有(yǒu)高(gāo)通(tōng)Quick Charge 2.0(最新為(wèi)Quick Charge 3.0)、聯發科Pump Express以及OPPO VOOC閃充三家(jiā),其中高(gāo)通(tōng)和(hé)聯發科都是采用高(gāo)電(diàn)壓充電(diàn),而VOOC閃充采用大(dà)電(diàn)流充電(diàn)。
最新的魅族PRO 6也搭載了快充技(jì)術(shù),其海報中有(yǒu)這樣一句“為(wèi)什麽他們在談快充時(shí),絕口不談電(diàn)池壽命?”
快充究竟會(huì)不會(huì)影(yǐng)響電(diàn)池壽命呢?
快速了解锂離子電(diàn)池
首先我們要清楚锂離子電(diàn)池的充放電(diàn)原理(lǐ),電(diàn)池有(yǒu)兩極:正極是锂化合物,負極為(wèi)石墨。
充電(diàn)放電(diàn)都是電(diàn)能和(hé)化學能的相互轉換,在锂離子在正負極運動過程中,也在變成不同的化合物。
我們可(kě)以把锂離子看作(zuò)是裝有(yǒu)電(diàn)荷的小(xiǎo)車(chē):在充電(diàn)時(shí),由于電(diàn)場(chǎng)作(zuò)用使小(xiǎo)車(chē)全部開(kāi)到負極儲存下一定的能量(锂離子嵌入到負極的石墨碳層微孔);在放電(diàn)時(shí),這 些(xiē)帶着電(diàn)荷的锂離子小(xiǎo)車(chē)由于發生(shēng)化學反應,又跑到了正極(锂離子的脫嵌,使正極處于富锂狀态)。在這個(gè)過程中形成電(diàn)流供電(diàn)。
理(lǐ)想狀态下,隻要正負極材料的化學結構基本不發生(shēng)變化,電(diàn)池充放電(diàn)的可(kě)逆性很(hěn)好,锂離子電(diàn)池就能保證長時(shí)間(jiān)循環。
快速充電(diàn)主要是保證锂離子快速的從正極嵌出并快速的嵌入負極,不能造成锂離子的沉積。
但(dàn)是在電(diàn)流增大(dà)時(shí),電(diàn)極負極(石墨)表面的一層半透膜(SEI膜)會(huì)有(yǒu)一定程度的破裂,使電(diàn)極材料和(hé)電(diàn)解液相互反應,另外溫度升高(gāo)也會(huì)讓電(diàn)池內(nèi)部發生(shēng)副反應破壞電(diàn)池上(shàng)的化學物質,導緻可(kě)逆性降低(dī)(就是锂離子小(xiǎo)車(chē)沒法來(lái)回開(kāi)了)電(diàn)池容量也就會(huì)不斷的減少(shǎo)。
就是是我們經常感覺到的,明(míng)明(míng)是充滿電(diàn)了,為(wèi)什麽電(diàn)池越來(lái)越不經得(de)起用了。
以大(dà)疆無人(rén)機的锂電(diàn)池舉例,一塊4480mAh 68Wh電(diàn)壓為(wèi)15.2V的锂電(diàn)池,充滿隻需要1.5h(相比之下iPhone6s plus電(diàn)池容量為(wèi)2750 mAh,電(diàn)壓為(wèi)3.8V )但(dàn)大(dà)疆無人(rén)機的锂電(diàn)池壽命隻有(yǒu)200個(gè)循環。電(diàn)池壽命的衰減顯而易見。
根據DIGITIMES的最新報道(dào) ,蘋果公司最近也在緻力于升級電(diàn)池充電(diàn)技(jì)術(shù),準備采用15V至20V的充電(diàn)設備來(lái)提高(gāo)電(diàn)池效率,推動新的IC技(jì)術(shù)。不過PWM IC的設備提供方同樣也表示這需要承擔極大(dà)的風險。
快充的保護模式
三家(jiā)的快充方案都會(huì)有(yǒu)關于電(diàn)池的溫度監控方案。在加大(dà)電(diàn)壓的同時(shí)不可(kě)避免的就是溫度的升高(gāo)。如果你(nǐ)在使用高(gāo)通(tōng)QC的快充技(jì)術(shù)的同時(shí)玩大(dà)型遊戲,這時(shí)由于芯片控制(zhì),限制(zhì)外加電(diàn)壓,保證你(nǐ)的手機不會(huì)嚴重發熱,但(dàn)充電(diàn)效率會(huì)下降。
而VOOC閃充,分段采用充電(diàn)電(diàn)流控制(zhì),和(hé)充電(diàn)線纜和(hé)電(diàn)池的多(duō)線路設置。簡單來(lái)說就是之前一塊電(diàn)池充電(diàn),現在分成幾塊電(diàn)池,分别對其充電(diàn)。
在安全性上(shàng),因為(wèi)快充都有(yǒu)“握手協議”,會(huì)在充電(diàn)前協調好輸出電(diàn)壓電(diàn)流的大(dà)小(xiǎo)。
锂電(diàn)池充電(diàn)分為(wèi)三個(gè)部分:恒流預充電(diàn)(CCPre-charge)、大(dà)電(diàn)流恒流充電(diàn)(CC Fast Charge)和(hé)恒壓充電(diàn)(CV)。
手機電(diàn)量耗光之後電(diàn)壓降低(dī),當低(dī)于一定數(shù)值時(shí)充電(diàn)器(qì)會(huì)使用比較低(dī)的電(diàn)流對锂電(diàn)池進行(xíng)預充電(diàn)。經過一段時(shí)間(jiān),锂電(diàn)池電(diàn)壓高(gāo)于預定數(shù)值後,就進入第二個(gè)階段大(dà)電(diàn)流恒流充電(diàn),此時(shí)适當加大(dà)電(diàn)流可(kě)以加快充電(diàn)速度。
如果你(nǐ)用的是非快充手機,快充充電(diàn)頭也不會(huì)輸出大(dà)電(diàn)壓燒壞你(nǐ)的手機。就像你(nǐ)在用iPad充電(diàn)頭給iPhone充電(diàn)時(shí),iPhone會(huì)自動識别,輸入1A電(diàn)流而不是原本的2A。
衆多(duō)的保護措施來(lái)看,快充的充電(diàn)電(diàn)壓與電(diàn)流是處于安全狀态下的,隻要使用原廠的手機充電(diàn)适配器(qì)就不會(huì)帶來(lái)安全隐患。
最後,快充會(huì)影(yǐng)響電(diàn)池壽命嗎?
答(dá)案是肯定的。
即使部分快充手機上(shàng)配備的電(diàn)池在電(diàn)芯材料與設計(jì)方面有(yǒu)所改進,能夠實現锂離子在電(diàn)池中快速的嵌入和(hé)嵌出,但(dàn)大(dà)電(diàn)壓和(hé)電(diàn)流仍舊(jiù)使電(diàn)池産生(shēng)損耗。
但(dàn)如果你(nǐ)習慣一兩年就換一部手機,或者願意更換一個(gè)新電(diàn)池,那(nà)影(yǐng)響對你(nǐ)來(lái)說微乎其微。
目前絕大(dà)部分的提供快充方案的公司都沒有(yǒu)從電(diàn)池角度給出其對電(diàn)池壽命的影(yǐng)響,但(dàn)國家(jiā)标準下電(diàn)池充放電(diàn)500次後電(diàn)池容量在80%以上(shàng)都為(wèi)合格,在一年之內(nèi)對使用影(yǐng)響不大(dà)。
如果你(nǐ)想不更換電(diàn)池使用手機2-4年,以下幾點建議可(kě)能會(huì)幫到您:
減少(shǎo)快充的次數(shù),隻在急需的時(shí)候使用;
在電(diàn)量隻剩餘30%左右而不是3%的時(shí)候快充;
在使用快充的時(shí)候,最好不要運行(xíng)大(dà)內(nèi)存遊戲。
随着智能手機的更新換代越來(lái)越快,在安全性有(yǒu)保證的情況下,你(nǐ)更願意舍棄電(diàn)池壽命變短(duǎn)而享受快充的便捷技(jì)術(shù)嗎?