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8ad69488c1adf4a8035f76f73fb2d141 大多數人都會在手機電量低於 10% 右上角電池圖標變紅時,產生坐立不安的焦躁情緒,快充的實用性也讓越來越多的人願意去選擇帶有快充功能的手機。但是,最近中國的魅族 PRO 6 也搭載了快充技術,其海報中有這樣一句「為什麼他們在談快充時,絕口不談電池壽命?」也點出了一個問題:快充究竟會不會影響電池壽命呢?

目前手機應用的主流快充技術有高通 Quick Charge 2.0(最新為 Quick Charge 3.0)、聯發科 Pump Express 以及 OPPO VOOC 閃充三家,其中高通和聯發科都是採用高電壓充電,而 VOOC 閃充採用大電流充電。

 

快速瞭解鋰離子電池

首先我們要清楚鋰離子電池的充放電原理,電池有兩極:正極是鋰化合物,負極為石墨。

充電放電都是電能和化學能的相互轉換,在鋰離子在正負極運動過程中,也在變成不同的化合物。

我們可以把鋰離子看作是裝有電荷的小車:在充電時,由於電場作用使小車全部開到負極儲存下一定的能量(鋰離子嵌入到負極的石墨碳層微孔);在放電 時,這些帶著電荷的鋰離子小車由於發生化學反應,又跑到了正極(鋰離子的脫嵌,使正極處於富鋰狀態)。在這個過程中形成電流供電。

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理想狀態下,只要正負極材料的化學結構基本不發生變化,電池充放電的可逆性很好,鋰離子電池就能保證長時間循環。

快速充電主要是保證鋰離子快速的從正極嵌出並快速的嵌入負極,不能造成鋰離子的沉積。

但是在電流增大時,電極負極(石墨)表面的一層半透膜 (SEI 膜)會有一定程度的破裂,使電極材料和電解液相互反應,另外溫度升高也會讓電池內部發生副反應破壞電池上的化學物質,導致可逆性降低(就是鋰離子小車沒法來回開了)電池容量也就會不斷的減少。

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就是是我們經常感覺到的,明明是充滿電了,為什麼電池越來越不經得起用了。

以大疆無人機的鋰電池舉例, 一塊 4480mAh 68Wh 電壓為15.2V 的鋰電池,充滿只需要1.5h (相比之下 iPhone6s plus 電池容量為 2750 mAh,電壓為 3.8V  )但大疆無人機的鋰電池壽命只有 200 次的循環。電池壽命的衰減顯而易見。

根據 DIGITIMES 的最新報導 ,蘋果最近也在致力於升級電池充電技術,準備採用 15V 至 20V 的充電裝置來提高電池效率,推動新的 IC 技術。不過 PWM IC 的裝置提供方同樣也表示這需要承擔極大的風險。

 

快充的保護模式

三家的快充方案都會有關於電池的溫度監控方案。在加大電壓的同時不可避免的就是溫度的升高。如果你在使用高通 QC 的快充技術的同時玩大型遊戲,這時由於晶片控制,限制外加電壓,保證你的手機不會嚴重發熱,但充電效率會下降。

OPPO的這句「為什麼他們在談快充時,絕口不談電池壽命?」固然是個行銷說法,但是他們的技術當然也是做到了減少電池的壽命衰減,才敢這麼講。那麼,他們的做法又是什麼呢?

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 VOOC 閃充,是分段採用充電電流控制,和充電線纜和電池的多線路設置。

簡單來說,就是之前都用一塊電池充電,現在分成幾塊電池,分別對其充電。

在安全性上,因為快充都有「握手協議」,會在充電前協調好輸出電壓電流的大小。

鋰電池充電分為三個部分:恆流預充電(CCPre-charge)、大電流恆流充電(CC Fast Charge)和恆壓充電(CV)。

手機電量耗光之後電壓降低,當低於一定數值時充電器會使用比較低的電流對鋰電池進行預充電。經過一段時間,鋰電池電壓高於預定數值後,就進入第二個階段大電流恆流充電,此時適當加大電流可以加快充電速度。

 

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如果你用的是非快充手機,快充充電也不會輸出大電壓燒壞你的手機。就像你在用 iPad 充電頭給 iPhone 充電時,iPhone 會自動識別,輸入 1A 電流而不是原本的 2A。

眾多的保護措施來看,快充的充電電壓與電流是處於安全狀態下的,只要使用原廠的手機充電適配器就不會帶來安全隱患。

 

最後

快充會影響電池壽命嗎?

答案是肯定的。

即使部分快充手機上配備的電池在電芯材料與設計方面有所改進,能夠實現鋰離子在電池中快速的嵌入和嵌出,但大電壓和電流仍舊使電池產生損耗。

但如果你習慣一兩年就換一部手機,或者願意更換一個新電池,那影響對你來說微乎其微。

目前絕大部分的提供快充方案的公司都沒有從電池角度提到其對電池壽命的影響,但基本上,電池充放電 500 次後電池容量在 80% 以上都為合格,在一年之內對使用影響不大。

如果你想不更換電池使用手機 2-4 年,以下是幾點建議:

  • 減少快充的次數,只在急需的時候使用;
  • 在電量只剩餘 30% 左右而不是 3% 的時候快充;
  • 在使用快充的時候,最好不要執行大容量的遊戲。

隨著智慧手機的更新越快,在安全性有保證的情況下,你是否更願意犧牲一點電池壽命,而享受快充的便捷技術呢?

 

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