什么是容量衰減?影響容量衰減的因素都有哪些?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-05-24 20:54
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手機充電,包含了手機、數(shù)據(jù)線、充電器三個部件,而快充協(xié)議的存在就是識別手機是否支持快充,數(shù)據(jù)線是否能夠承受高電壓或者大電流,充電器是否能夠提供快充所需要的大功率,只要其中一個不符合,那么快充就無法進(jìn)行,最多提供基本的5V2A快速充電。
至于搞出來7種快充協(xié)議,更多的是不同品牌之間的圈地和圈錢。
至于快充的原理,不管怎么變都只有一個,就是我們初中學(xué)的物理公式:
要提高充電效率,只有提高電壓、增大電流,或者兩者同時提高三個途徑,但是鋰電池的充電電壓基本是恒定的,都在4.2V左右,過高的電壓充電會讓電池產(chǎn)生危險,所以無論是什么途徑,最后對電池進(jìn)行充電的時候,電壓都會穩(wěn)定在4.2V左右,大功率最后只能轉(zhuǎn)換成大電流充電。
至于所說的兩個派系,就是一般手機的4觸點充電和oppo采用的8觸點充電。
8觸點充電也可以理解為一個電池一分為二,作為兩個電池并聯(lián)同時充電,充電速度自然提高了。這個技術(shù)在一些汽車動力電池上有應(yīng)用,就是通過數(shù)個電池并聯(lián),進(jìn)行直流充電,因為這樣每個電池充放電都是獨立的,總線電流很大,分?jǐn)偟矫總€電池卻不會超標(biāo),反而充電效率提升了數(shù)倍,不過缺陷是電池的容量相對降低了一些,對于電路管理要求也更高。
快充的保護(hù)
說起快充的保護(hù),不得不說一下充電功率的進(jìn)化史,這一點可能果粉感觸更深一些。
早期的智能機充電,基本都是5V1A的,就是蘋果7都是5V1A的,讓不少果粉有怨言,而在快充出來之前,大多手機的充電器標(biāo)配都是5V2A,也就是10W的,至于現(xiàn)在的快充,有很多9V2A、9V3A、12V2A等等幾種,基本在快充下能達(dá)到非快充的2-3倍充電速度。
但是無論充電的電壓電流多少,在進(jìn)入手機的時候,手機電池保護(hù)電路都會進(jìn)行降壓,將充電電壓保持在5V以下,以保證電池的安全,降壓帶來就只有增大電流,這也就是快充的核心都是增大充電電流的原因,也是手機對電池的保護(hù)。
而快充協(xié)議更多體現(xiàn)在對所有充電設(shè)備的保護(hù),避免不支持大功率充電的手機電路、數(shù)據(jù)線、充電器在大功率充電下被損壞。
有人說現(xiàn)在的手機電池,能夠承受1.5C的電流,也就是容量的1.5倍的充電電流,例如3000mAh的電池能夠承受4.5A的充電電流。
但是實際上是否真實值得考究,而且能夠承受和不會受到影響完全是兩碼事。大電流充電和大電流放電,也正是現(xiàn)在充電寶支持快充的難題之一,畢竟首要是保證電芯的安全和充電寶的使用壽命。
電池容量衰減的原因
至于一個電池能用多久?說實話,小編毫不懷疑一個鋰電池循環(huán)壽命1000次以上的說法,畢竟手里的手機就用了將近三年,一天一充甚至一天兩充,現(xiàn)在都能正常使用。但是能夠正常使用,不代表容量不變。
根據(jù)個人使用手機和周邊朋友的手機使用體驗,小編得出一個大概的手機電池容量衰減規(guī)律,在手機一天一充的情況下,基本新機使用半年電池容量就開始有明顯的衰減,規(guī)律是:
什么是容量衰減和影響容量衰減的因素是什么呢?
移動電源廠家的鋰電池工程師給了我一些看法,同時我在網(wǎng)上找到了一篇碩士的論文,找到了一些答案。論文網(wǎng)址是:https://wenku.baidu.com/view/4d15a2eaa0c7aa00b52acfc789eb172ded6399c1.html?pn=51NaN
容量衰減的原因,歸根到底都是鋰離子,一方面是鋰離子的活性衰減,使得鋰離子難以脫離負(fù)極;另一方面是鋰離子的損耗,除了外漏等以外,更多的鋰離子析出和電解液的分解。
至于影響衰減的因素有很多,除了無法避免的循環(huán)次數(shù)以外,其中就包括了大電流充電、溫度等等。
快充下的電池
首要說明的是,碩士論文中并沒有提到大電流充電,但是有很多高充電,低充電,結(jié)合前后的0.1C等單位量詞,我個人理解為大電流充電和小電流充電,畢竟對于電池來說,C是代表容量,單位是mAh。
根據(jù)該碩士論文提到的實驗結(jié)果顯示,即使使用下的電池,正極的活性材料都會溶解,而大電流會加劇正極溶解的過程,小電流反而不明顯,
而大電流下的電池溫度明顯升高,導(dǎo)致電池正負(fù)極的材料活性,溶解加劇,鋰離子被消耗,容量就自然降低了。
至于鋰離子結(jié)晶析出,基本出現(xiàn)在低溫和放電的時候。
手機用久了有感情等多方面的原因,讓小編糾結(jié)了好久,不過手里的手機電池電池不行,不過加上移動電源廠家贈送的紀(jì)念充電寶,感覺還能再用幾個月,所以也不太著急。
至于網(wǎng)上很多人認(rèn)為快充對于電池?zé)o害什么的,小編也覺得對,畢竟手機廠家推出的產(chǎn)品,一定會經(jīng)過一定的測試,產(chǎn)品的安全等方面是能經(jīng)得起考驗的,這個不用質(zhì)疑。
而移動電源廠家的工程師也直言,對于一個良心的充電寶生產(chǎn)商,只要充電寶質(zhì)量經(jīng)得起考驗,那么做做容量測試、老化測試就對得起消費者了,至于容量衰減方面的測試,就是大型電池廠也基本不會做,做了也不能公布。
















