最近，iPhone 8/8P/X發(fā)布，終于加入了萬眾期待的快充功能，相比起一早就實(shí)現(xiàn)快充的國產(chǎn)手機(jī)，是晚了好多年。于是，前兩天，給女朋友送了個(gè)新的手機(jī)充電器，結(jié)果被大發(fā)雷霆噴一頓：“快充很傷電池的！你是不是想給我換新手機(jī)？”顯然說這句話是對快充技術(shù)的不了解。為了讓大家能夠理解透徹這個(gè)事情，求真實(shí)驗(yàn)室做足功課，好好給大家上一堂課，了解清楚電池加速老化究竟是什么原因造成，解決這個(gè)誤會。

 

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快充的原理其實(shí)很簡單

 

　　現(xiàn)在手機(jī)的電池容量普遍都在兩三千mAh以上，使用傳統(tǒng)的5V/1A充電器，充滿一塊電池至少需要三小時(shí)以上的時(shí)間，比以前諾基亞手機(jī)一個(gè)多小時(shí)充滿電，時(shí)間長了很多。隨著電池容量的提升，原有的充電器功率不能滿足充電的需要，于是快充技術(shù)就出現(xiàn)了。

 

S10拆解

 

　　各大手機(jī)廠商都推出了自家的快充技術(shù)，其原理是提高充電的電流和電壓，來實(shí)高功率充電。簡單來說，充電端口的輸入功率=輸入電壓 x 輸入電流。一般手機(jī)充電器會有一個(gè)充電曲線，通過控制不同的電壓和電流，來實(shí)現(xiàn)最高的充電效率。普遍來說，最高效的方式開始都是恒流充電（充電速度較快），然后是恒壓充電（充電速度下來了，因?yàn)殡姵乇旧淼碾妷荷先チ耍?，最后是涓流充電（在充滿電后，補(bǔ)償因自放電而造成的容量損失）。

 

電池計(jì)算公式

 

　　現(xiàn)在大多數(shù)手機(jī)使用的都是采用高通Quick Charge充電技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，從最開始的1.0標(biāo)準(zhǔn)，到現(xiàn)在最新的4.0標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)越高充電效率越高。QC 1.0突破USB-IF關(guān)于USB Battery Charge 1.2的協(xié)議，電壓電流提升到5V2A，充電時(shí)間縮短40%?？斐湔嬲饬x上的提升是從QC 2.0開始，通過握手協(xié)議，讓充電器與手機(jī)互相識別，握手后再提高傳輸電壓，最高可達(dá)20V，雖然電流不變，但充電的效率提升了近75%。

 

高通

 

　　QC 3.0則是在2.0的基礎(chǔ)上，引入最佳電壓智能協(xié)議（INOV）算法，準(zhǔn)確控制充電的電壓，輸入電壓達(dá)到了200mV一檔的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，性能有了近38%的提升同時(shí)降低了損耗，此時(shí)憑借電壓的可控，電流提升至3A。目前主流的快充手機(jī)應(yīng)用的是QC2.0和QC3.0標(biāo)準(zhǔn)。到了QC 4.0則是更精細(xì)的智能調(diào)整控制電壓，精度達(dá)到了20mV為一檔，充電的電流電壓也變得更加靈活，有恒定3A或非恒定4.7A-5.6A，電壓也并不需要達(dá)到20V這么高，在5V-9V之間進(jìn)行智能調(diào)控，最終有了近20%的速度提升，效率提升近30%。

 

一加5

 

　　快充技術(shù)，之所以要求更加精細(xì)的電流和電壓控制，主要原因就是能夠獲得更極致的充電曲線，在充電的前段，高功率充電能夠讓用戶在最短時(shí)間內(nèi)獲得最大的電能，剩余未充電的電池容量，則是通過逐漸減慢的方式完成充電，予以保護(hù)電池和電路。

 

電池老化的機(jī)理

 

　　手機(jī)上使用的電池絕大多是鋰離子電池，我們所說的電池老化就是指鋰離子電池在日常使用當(dāng)中的衰減老化。為什么會出現(xiàn)老化現(xiàn)象呢？先給大家科普一下鋰電池的工作原理：鋰離子可以在陰陽兩極的電解液中穿行，從而產(chǎn)生為設(shè)備供能的電流。而所謂的電池容量，可簡單理解成電池中（在充放電時(shí)）來回跑的鋰離子數(shù)量。

 

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　　組成電池電極的材料經(jīng)常會破裂分解，使得某些金屬離子（特指錳離子）可以自由浮動并跑到相反的電極，然后困住鋰離子。當(dāng)錳離子（上圖灰色）被從電池的陰極（藍(lán)色區(qū)域）剝離時(shí)，就會與電池陽極（金色區(qū)域）附近的電解液發(fā)生反應(yīng)，并捕獲鋰離子（上圖綠黃色）。隨著時(shí)間的推移，越來越多的鋰離子不能投入正常工作（被鎖?。姵氐娜萘恳惨虼硕饾u降低，導(dǎo)致續(xù)航時(shí)間下降。

 

為什么會老化？

 

1、過充過放

 

　　造成電池老化的原因有很多種，首先是自然老化。即使正常使用，鋰離子也會自行脫離陽極，逐漸老化，但老化的速度較慢；而在日常使用當(dāng)中，充電過滿、電池過放都會加速鋰電池的老化。現(xiàn)在的手機(jī)通常有整流穩(wěn)壓的設(shè)計(jì)，當(dāng)充電滿了以后，充電器電源，就會斷開充電電路，直接使用電源線對手機(jī)進(jìn)行供電。如果沒有使用原配充電器的話，很有可能不會及時(shí)切斷電源，繼續(xù)對滿電的電池充電。將會加速鋰離子的脫落，損傷電池，造成電池老化；而電池電量耗盡，自由移動的離子也會被困住，同樣損耗電池的容量。

 

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2、溫度過高/過低

 

　　除了過充和過放外，電池溫度過高、過低，也會影響電池壽命。電池的頻繁放電會發(fā)熱，實(shí)際使用過程中會造成電池溫度過高。因此我們在玩大型游戲或運(yùn)行其他耗電程序時(shí)，需要注意散熱以及控制程序運(yùn)行時(shí)間。同樣溫度過低的情況，鋰離子活性降低，電池性能和充電性能也大打折扣，如果強(qiáng)行進(jìn)行充電，同樣會影響電池壽命。因此在嚴(yán)寒的環(huán)境下，手機(jī)、筆記本、無人機(jī)等設(shè)備，都需要對電池進(jìn)行預(yù)熱，到達(dá)一定溫度后才能正常工作。