作者:李裕
本文来源《知识就(jiu)是力量》杂志
充电(dian)五分钟,通话两小时(shi)!相信是个人,都被这句(ju)话洗过脑。其实(shi)这也是我们离不开手(shou)机的现代人的梦想,大多数人巴不得一分钟原地满(man)血复活!
用(yong)户的强烈需求,让快(kuai)充技术应运而生。那么到底什么是(shi)快充,它是如何实(shi)现的呢?将来能不能实现一(yi)分钟原地满血复活呢(ne)?
让我们先来了(le)解一下现代手机电池——锂离(li)子电池。
与其他已经商业化(hua)的蓄电池相比,锂(li)离子电池具有能量密度高、循环寿命长(chang)、工作温度范围宽和安全可(ke)靠等优点。它主要由正极、负极、电解液、隔膜、外(wai)壳等部分组成。手机锂离子电池(shi)的充电其实是锂离子从正极材料中脱出(chu),经过电解液传输至(zhi)负极,也就是电子由正极经外电路(lu)转移至负极的过程(cheng)。
锂离(li)子电池的种类,分别为扣式电池、圆柱电池(shi)、方形电池、软包(bao)电池(图 /《知识就是力量》杂志社(she))
所(suo)谓快充,就是短(duan)时间内让更多的锂离子和电子(zi)从正极迁移到负极,要做到这一点,只有(you)一个方法,那就是增大(da)充电电流。
那么,该怎么(me)增大充电电流呢?要回答这个问(wen)题,我们首先要了解锂离子电池(shi)的充电模式。锂离子电池的充电模式主(zhu)要有恒流充电(电流恒定)和恒压充(chong)电(电压恒定)两种。
一(yi)款软包锂离子电池的充电曲线(xian)。图 / 作者
锂离(li)子电池充电是先恒(heng)流充电,这时候充电(dian)电流恒定而电池的电压逐(zhu)渐升高,当电池的电压达到(dao)4.2V时,就开始(shi)恒压充电,这时候电池的电压恒定而(er)充电电流逐渐降低。
手机中锂离子电(dian)池的充电模式也(ye)类似,大致可以分(fen)为四个阶段。
1001、预充:当手机电量低(di)的时候,会先用小电流恒流充(chong)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(heng)流充电:开启充大电(dian)流com恒流充电到(dao)80%左右(具体由厂商决(jue)定)的电量。
3、小电流充电:小(xiao)电流充电充到锂离(li)子电池的电压达到充电截止电压(比如(ru)4.4V)。这(zhe)一阶段有的厂商称之为涓流(liu)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(kuai)充技术适配锂离子电池,采用(yong)的充电制度各不相(xiang)同,上面那四个阶段只是简(jian)化后的结果。
1210图 / 包图网
因此,所谓的(de)快充,实际上就是增大第二阶段(duan)的充电电流。
锂离子电池(shi)的充电是锂离子从(cong)正极脱出嵌入负极(石墨)的过程(cheng),在充电后期(第三(san)、四阶段),如果还使用大电流充电(dian)的话,将会使锂离子无法及时嵌入石(shi)墨层中,而是在石墨表面以(yi)金属锂的形式析出。锂离子电池中出(chu)现金属锂是非常危险(xian)的事,会减少电池的容量,还(hai)有可能与锂离子电池内部的其他物(wu)质反应,进而发生鼓(gu)包、起火等问题。所以手机厂商(shang)虽然宣称100W快(kuai)充,但实际上给锂离子电池充电时(shi)压根不会全程都是100W快充,而(er)仅仅是中途会快充几(ji)分钟到十几分钟(zhong)而已。
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