为什么他们在谈快充时,绝口不谈电池寿命?

地瓜 发表于 2016-4-23 18:29:03 | 显示全部楼层 |阅读模式 [复制链接]
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“有安全感!” 当身边的妹子大声喊出这句话时,我以为她说的是暖男,但其实是她刚买的手机 —— 一部充电 5 分钟,通话 n 小时的手机。

大多数人都会在手机电量低于 10% 右上角电池图标变红时,产生坐立不安的焦躁情绪,快充的实用性也让越来越多的人愿意去选择带有快充功能的手机。

目前手机应用的主流快充技术有高通 Quick Charge 2.0(最新为 Quick Charge 3.0)、联发科 Pump Express 以及 OPPO VOOC 闪充三家,其中高通和联发科都是采用高电压充电,而 VOOC 闪充采用大电流充电。

最新的魅族 PRO 6 也搭载了快充技术,其海报中有这样一句“为什么他们在谈快充时,绝口不谈电池寿命?”

快充究竟会不会影响电池寿命呢?

快速了解锂离子电池

首先我们要清楚锂离子电池的充放电原理,电池有两极:正极是锂化合物,负极为石墨。

充电放电都是电能和化学能的相互转换,在锂离子在正负极运动过程中,也在变成不同的化合物。

我们可以把锂离子看作是装有电荷的小车:在充电时,由于电场作用使小车全部开到负极储存下一定的能量(锂离子嵌入到负极的石墨碳层微孔);在放电时,这些带着电荷的锂离子小车由于发生化学反应,又跑到了正极(锂离子的脱嵌,使正极处于富锂状态)。在这个过程中形成电流供电。

理想状态下,只要正负极材料的化学结构基本不发生变化,电池充放电的可逆性很好,锂离子电池就能保证长时间循环。

快速充电主要是保证锂离子快速的从正极嵌出并快速的嵌入负极,不能造成锂离子的沉积。

但是在电流增大时,电极负极(石墨)表面的一层半透膜 (SEI 膜)会有一定程度的破裂,使电极材料和电解液相互反应,另外温度升高也会让电池内部发生副反应破坏电池上的化学物质,导致可逆性降低(就是锂离子小车没法来回开了)电池容量也就会不断的减少。


图片来自ifanr

就是是我们经常感觉到的,明明是充满电了,为什么电池越来越不经得起用了。

以大疆无人机的锂电池举例, 一块 4480mAh 68Wh 电压为15.2V 的锂电池,充满只需要1.5h (相比之下 iPhone6s plus 电池容量为 2750 mAh,电压为 3.8V ?)但大疆无人机的锂电池寿命只有 200 个循环。电池寿命的衰减显而易见。

根据?DIGITIMES 的最新报道?,苹果公司最近也在致力于升级电池充电技术,准备采用 15V 至 20V 的充电设备来提高电池效率,推动新的 IC 技术。不过 PWM IC 的设备提供方同样也表示这需要承担极大的风险。

快充的保护模式

三家的快充方案都会有关于电池的温度监控方案。在加大电压的同时不可避免的就是温度的升高。如果你在使用高通 QC 的快充技术的同时玩大型游戏,这时由于芯片控制,限制外加电压,保证你的手机不会严重发热,但充电效率会下降。

而 VOOC 闪充,分段采用充电电流控制,和充电线缆和电池的多线路设置。简单来说就是之前一块电池充电,现在分成几块电池,分别对其充电。

在安全性上,因为快充都有“握手协议”,会在充电前协调好输出电压电流的大小。

锂电池充电分为三个部分:恒流预充电(CCPre-charge)、大电流恒流充电(CC Fast Charge)和恒压充电(CV)。

手机电量耗光之后电压降低,当低于一定数值时充电器会使用比较低的电流对锂电池进行预充电。经过一段时间,锂电池电压高于预定数值后,就进入第二个阶段大电流恒流充电,此时适当加大电流可以加快充电速度。

如果你用的是非快充手机,快充充电头也不会输出大电压烧坏你的手机。就像你在用 iPad 充电头给 iPhone 充电时,iPad 会自动识别,输入 1A 电流而不是原本的 2A。

众多的保护措施来看,快充的充电电压与电流是处于安全状态下的,只要使用原厂的手机充电适配器就不会带来安全隐患。

最后

快充会影响电池寿命吗?

答案是肯定的。

即使部分快充手机上配备的电池在电芯材料与设计方面有所改进,能够实现锂离子在电池中快速的嵌入和嵌出,但大电压和电流仍旧使电池产生损耗。

但如果你习惯一两年就换一部手机,或者愿意更换一个新电池,那影响对你来说微乎其微。

目前绝大部分的提供快充方案的公司都没有从电池角度给出其对电池寿命的影响,但国家标准下电池充放电 500 次后电池容量在 80% 以上都为合格,在一年之内对使用影响不大。

如果你想不更换电池使用手机 2-4 年,以下几点建议可能会帮到您:

  • 减少快充的次数,只在急需的时候使用;

  • 在电量只剩余 30% 左右而不是 3% 的时候快充;

  • 在使用快充的时候,最好不要运行大内存游戏。


随着智能手机的更新换代越来越快,在安全性有保证的情况下,你更愿意舍弃电池寿命变短而享受快充的便捷技术吗?



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