藏文科普 | 手機快充大揭秘:一分鐘原地滿血復活是不是夢?

作者:李裕
本文來源《知識就是力量》雜志
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充電五分鐘 , 通話兩小時!相信是個人 , 都被這句話洗過腦 。 其實這也是我們離不開手機的現代人的夢想 , 大多數人巴不得一分鐘原地滿血復活!
用戶的強烈需求 , 讓快充技術應運而生 。 那么到底什么是快充 , 它是如何實現的呢?將來能不能實現一分鐘原地滿血復活呢?
讓我們先來了解一下現代手機電池——鋰離子電池 。
與其他已經商業化的蓄電池相比 , 鋰離子電池具有能量密度高、循環壽命長、工作溫度范圍寬和安全可靠等優點 。 它主要由正極、負極、電解液、隔膜、外殼等部分組成 。 手機鋰離子電池的充電其實是鋰離子從正極材料中脫出 , 經過電解液傳輸至負極 , 也就是電子由正極經外電路轉移至負極的過程 。
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鋰離子電池的種類 , 分別為扣式電池、圓柱電池、方形電池、軟包電池(圖/《知識就是力量》雜志社)
所謂快充 , 就是短時間內讓更多的鋰離子和電子從正極遷移到負極 , 要做到這一點 , 只有一個方法 , 那就是增大充電電流 。
那么 , 該怎么增大充電電流呢?要回答這個問題 , 我們首先要了解鋰離子電池的充電模式 。 鋰離子電池的充電模式主要有恒流充電(電流恒定)和恒壓充電(電壓恒定)兩種 。
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一款軟包鋰離子電池的充電曲線 。 圖/作者
鋰離子電池充電是先恒流充電 , 這時候充電電流恒定而電池的電壓逐漸升高 , 當電池的電壓達到4.2V時 , 就開始恒壓充電 , 這時候電池的電壓恒定而充電電流逐漸降低 。
藏文科普 | 手機快充大揭秘:一分鐘原地滿血復活是不是夢?】手機中鋰離子電池的充電模式也類似 , 大致可以分為四個階段 。
1、預充:當手機電量低的時候 , 會先用小電流恒流充電一段時間 , 充到10%左右(具體由廠商決定)的電量 。
2、大電流恒流充電:開啟充大電流恒流充電到80%左右(具體由廠商決定)的電量 。
3、小電流充電:小電流充電充到鋰離子電池的電壓達到充電截止電壓(比如4.4V) 。 這一階段有的廠商稱之為涓流充電 。
4、恒壓充電 。
實際上 , 手機電池的充電制度比這要復雜得多 , 因為手機廠商為了讓自己的快充技術適配鋰離子電池 , 采用的充電制度各不相同 , 上面那四個階段只是簡化后的結果 。
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圖/包圖網
因此 , 所謂的快充 , 實際上就是增大第二階段的充電電流 。
鋰離子電池的充電是鋰離子從正極脫出嵌入負極(石墨)的過程 , 在充電后期(第三、四階段) , 如果還使用大電流充電的話 , 將會使鋰離子無法及時嵌入石墨層中 , 而是在石墨表面以金屬鋰的形式析出 。 鋰離子電池中出現金屬鋰是非常危險的事 , 會減少電池的容量 , 還有可能與鋰離子電池內部的其他物質反應 , 進而發生鼓包、起火等問題 。 所以手機廠商雖然宣稱100W快充 , 但實際上給鋰離子電池充電時壓根不會全程都是100W快充 , 而僅僅是中途會快充幾分鐘到十幾分鐘而已 。 返回搜狐 , 查看更多