Charge Phone

此前5V.1A 5W充電是香饃饃，而如今成為多少人噩夢(mèng)？手機(jī)充電現(xiàn)在是各種花式卷，閃充、超充、神仙充真是看都看不過(guò)來(lái)，石墨烯電池、固態(tài)電池又是那種高不可攀的存在。所以現(xiàn)在手機(jī)電池的快充又是什么東西呢？

電池發(fā)展

1973年，世界上第一款手機(jī)出現(xiàn)，形狀和重量跟一塊“板磚”幾乎是毫無(wú)差別，最有意思的就是充電需要10個(gè)小時(shí)，但通話只能堅(jiān)持35分鐘。這不比“嘎”了我還難受。

那是因?yàn)楫?dāng)時(shí)受技術(shù)和材料限制使用的低密度鎳鎘電池，可電池容量極為有限，且不支持大功率充電。

說(shuō)到鎳鎘電池，突然想起小時(shí)候家里長(zhǎng)輩在充電前都會(huì)先給手機(jī)放音樂(lè)，當(dāng)時(shí)一度充電前必須要放音樂(lè)，后來(lái)才知道是把電量用完再充電，這樣才能讓手機(jī)的電池更加耐用。

這是鎳鎘電池最致命的缺點(diǎn)，在充放電過(guò)程中處理不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)記憶效應(yīng)，所謂記憶效應(yīng)就是在電池充電前，電池的電量沒(méi)有被完全放完，久而久之會(huì)引起電池容量的降低。

而鋰離子電池完全不存在記憶效應(yīng)，但因成本問(wèn)題一直沒(méi)有大范圍使用，直到智能手機(jī)興起鋰離子電池才迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，如今智能手機(jī)電池主要采用鋰離子聚合電池。

充電原理

電池的充電基本原理，就是化學(xué)課學(xué)過(guò)的氧化還原反應(yīng)，充電時(shí)正極材料失去電子，鋰離子從正極材料中離開(kāi)，吸附在負(fù)極材料上，放電時(shí)，電子和鋰離子從負(fù)極材料離開(kāi)回到正極材料上。

聰明的小伙伴會(huì)想到，既然充放電是靠鋰離子運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，那鋰離子越多？放電量越多？理論上確實(shí)是這樣，但每次充電放電時(shí)鋰離子的數(shù)量要控制在一定范圍內(nèi)，數(shù)量過(guò)多會(huì)在正負(fù)極無(wú)序堆積，形成鋰枝晶刺破隔膜造成電池短路和起火等危害。

當(dāng)手機(jī)鋰電池的容量密度達(dá)到200W/KG，之后的發(fā)展可能不再會(huì)像以往那般更輕，更薄，可能得犧牲重量來(lái)?yè)Q取容量，現(xiàn)在所有的大電池都是靠增大電池體積來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

考慮到手機(jī)的輕薄手感等諸多問(wèn)題，所以手機(jī)電池容量一直很難有大幅增長(zhǎng)的主要原因。

電池快充

手機(jī)電池充電的快慢，取決于充電功率，功率越大，電充就越快。功率的大小取決于電壓和電流的大小，所以，快充技術(shù)就是想辦法增加電壓電流來(lái)達(dá)到快速充電效果。

平時(shí)給手機(jī)充電，把充電頭插在插座上，然后把數(shù)據(jù)線插在充電頭上，最后再連上手機(jī)開(kāi)始充電。充電頭相當(dāng)于蓄水塔，數(shù)據(jù)線就水管，電池好比是蓄水池。

水龍頭往水池里注水，就像沒(méi)有快充的手機(jī)一樣，如果這個(gè)時(shí)候想加快水流的速度，就需要給水流加壓，將水流的速度提高，所以這就是我們快充的第一種方案：高壓充電。

比如我們比較熟悉的高通、聯(lián)發(fā)科就屬于高電壓快充。但有一個(gè)弊端：手機(jī)內(nèi)部溫度會(huì)過(guò)高，危險(xiǎn)！危險(xiǎn)！危險(xiǎn)！

第二種方法就是多加一組水管，多一條進(jìn)水的路徑，水池接入了兩條進(jìn)水管，增加進(jìn)水量，這種方式就是低壓快充，比如OPPO閃充，所以O(shè)PPO的數(shù)據(jù)線接口的金屬觸點(diǎn)就比普通數(shù)據(jù)線接口多。

雖然低壓充電解決了過(guò)熱的問(wèn)題，方便性上又存在一些麻煩了，因?yàn)椴捎枚ㄖ平涌?，所以需要定制接口，所以適用范圍就大大減小了~

第三種方法—高壓高流，要想將充電功率從10W提高到100W甚至更高，就要在水塔下方增加一個(gè)沖水箱（電荷泵），水管也要加大加粗，才能更快將更多的水注入到水池中。

比較熟知的就是華為SCP協(xié)議、OPPO SuperVOOC。這就屬于各家廠商的黑科技了，但在公版快充協(xié)議中部分機(jī)型的充電器可以支持交替使用。

剛剛提到的電荷泵，其原理就是直流-直流的轉(zhuǎn)換器，利用電容器為儲(chǔ)能原件，用來(lái)進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，提高充電電流，解決Type-C充電口僅支持5A的限制，提高充電功率。

因?yàn)槭謾C(jī)芯片的發(fā)展速度過(guò)快了，基本以18個(gè)月翻一倍的速度發(fā)展，以此配合高性能的手機(jī)軟件，更高質(zhì)量的音樂(lè)，更清晰的視頻調(diào)用資源，更多的游戲，每個(gè)軟件都在試圖榨干芯片的性能，榨干每一點(diǎn)電量。手機(jī)電池也遇到材料上的瓶頸。石墨烯電池和固態(tài)電池最近不斷出現(xiàn)在大眾視野，可以有效提高手機(jī)電池容量和充電速度，但能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)和商業(yè)還有很大一段距離，所以我們什么時(shí)候才能告別移動(dòng)電源，只能繼續(xù)等待科技不斷發(fā)展了。