快充的原理是什么？快充會(huì)損壞手機(jī)電池嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-21 22:17
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快充的原理其實(shí)很簡(jiǎn)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(zhǎng)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(jiǎn)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(huì)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(shí)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(huì)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(jiǎn)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(huì)破裂分解，使得某些金屬離子（特指錳離子）可以自由浮動(dòng)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(huì)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?。?，電池的容量也因此而逐漸降低，導(dǎo)致續(xù)航時(shí)間下降。
為什么會(huì)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(huì)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(huì)加速鋰電池的老化?，F(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(huì)斷開充電電路，直接使用電源線對(duì)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(huì)及時(shí)切斷電源，繼續(xù)對(duì)滿電的電池充電。將會(huì)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(dòng)的離子也會(huì)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(huì)影響電池壽命。電池的頻繁放電會(huì)發(fā)熱，實(shí)際使用過程中會(huì)造成電池溫度過高。因此我們?cè)谕娲笮陀螒蚧蜻\(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(huì)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(duì)電池進(jìn)行預(yù)熱，到達(dá)一定溫度后才能正常工作。
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3、電流過高
除此以外，充電的電流也會(huì)影響電池的壽命，電池在充電的時(shí)候，電流過高，對(duì)電池傷害會(huì)特別嚴(yán)重，甚至?xí)斐啥搪?、爆炸、燃燒等情況發(fā)生，一般廠商的原裝產(chǎn)品都會(huì)有充電的保護(hù)電路，控制電池充電電流過大，而在一些山寨的座充、萬能充，如果并未加入保護(hù)機(jī)制，后果是非常嚴(yán)重的。
快充會(huì)不會(huì)加速電池老化？
上面說了快充實(shí)際上是提高充電器功率，讓電流和電壓加大，理論上是不會(huì)造成電池老化加速。實(shí)際上，毋庸置疑的是在快充的過程中，會(huì)帶來大量熱量的產(chǎn)生，高熱量會(huì)導(dǎo)電池在高溫環(huán)境下工作，也是會(huì)加速電池的老化。但不同廠商在各自的快充技術(shù)上，都會(huì)有各自的技術(shù)優(yōu)化來改善發(fā)熱的問題，并且優(yōu)化快充的機(jī)制，來達(dá)到近乎沒有加速老化的效果。
不過除了最老的QC1.0標(biāo)準(zhǔn)外，新版本的快充技術(shù)，都是通過握手協(xié)議才能實(shí)現(xiàn)更高電壓的快充模式。對(duì)于一些不支持快充技術(shù)的手機(jī)來說，即使使用快充充電器，充電器將會(huì)自動(dòng)調(diào)低充電效率，避免意外的發(fā)生，對(duì)于不支持快充的手機(jī)使用快充電器是并沒有損害。
相比日常充電的壞習(xí)慣而言，起快充帶來的電池老化似乎老化的速度更慢一些。造成電池的加速老化最根本的原因，還是我們的不良充電習(xí)慣所導(dǎo)致。
不得不知道的充電壞習(xí)慣
要說充電的壞習(xí)慣，就肯定離不開上面所說的電池老化原因了。首先要使用原裝的充電器和充電線，避免因充電器質(zhì)量不過關(guān)而導(dǎo)致充電發(fā)生意外。充電電流不穩(wěn)等問題，往往是因?yàn)槟阌玫脑O(shè)備質(zhì)量不夠好。
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頻繁的充電放電，很容易加速消耗電池的壽命，甚至導(dǎo)致電池活性降低，續(xù)航時(shí)間縮短等問題。尤其是在快充技術(shù)的加入后，雖然在前期充電的速度很快，耗電量也加快了，造成多次充電放電，增加了電池的循環(huán)次數(shù)，長(zhǎng)期這樣使用就會(huì)降低電池的活性，電池的壽命是有限的，加速手機(jī)的使用，自然也加速電池的老化。就像倒啤酒一樣，倒的速度越快，泡沫越大，“全都是泡沫”的啤酒并不是真正滿杯，充電也一樣，快充后半段的慢充更重要。所以即使是使用快充，盡量讓手機(jī)充滿了以后再斷電。
