藏文科普 | 手机快充大揭秘:一分钟原地满血复活是不是梦?

作者:李裕
本文来源《知识就是力量》杂志
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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 。
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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 。
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一款软包锂离子电池的充电曲线 。 图/作者
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 。
藏文科普 | 手机快充大揭秘:一分钟原地满血复活是不是梦?】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 。
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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 。
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 。 返回搜狐 , 查看更多