告别“五福一安”看看手机电池怎样快充

Charge Phone

此前5V.1A 5W充电是香馍馍，而如今成为多少人噩梦？手机充电现在是各种花式卷，闪充、超充、神仙充真是看都看不过来，石墨烯电池、固态电池又是那种高不可攀的存在。所以现在手机电池的快充又是什么东西呢？

电池发展

1973年，世界上第一款手机出现，形状和重量跟一块“板砖”几乎是毫无差别，最有意思的就是充电需要10个小时，但通话只能坚持35分钟。这不比“嘎”了我还难受。

那是因为当时受技术和材料限制使用的低密度镍镉电池，可电池容量极为有限，且不支持大功率充电。

说到镍镉电池，突然想起小时候家里长辈在充电前都会先给手机放音乐，当时一度充电前必须要放音乐，后来才知道是把电量用完再充电，这样才能让手机的电池更加耐用。

这是镍镉电池最致命的缺点，在充放电过程中处理不当，会出现记忆效应，所谓记忆效应就是在电池充电前，电池的电量没有被完全放完，久而久之会引起电池容量的降低。

而锂离子电池完全不存在记忆效应，但因成本问题一直没有大范围使用，直到智能手机兴起锂离子电池才迅速占领市场，如今智能手机电池主要采用锂离子聚合电池。

充电原理

电池的充电基本原理，就是化学课学过的氧化还原反应，充电时正极材料失去电子，锂离子从正极材料中离开，吸附在负极材料上，放电时，电子和锂离子从负极材料离开回到正极材料上。

聪明的小伙伴会想到，既然充放电是靠锂离子运动实现，那锂离子越多？放电量越多？理论上确实是这样，但每次充电放电时锂离子的数量要控制在一定范围内，数量过多会在正负极无序堆积，形成锂枝晶刺破隔膜造成电池短路和起火等危害。

当手机锂电池的容量密度达到200W/KG，之后的发展可能不再会像以往那般更轻，更薄，可能得牺牲重量来换取容量，现在所有的大电池都是靠增大电池体积来实现的。

考虑到手机的轻薄手感等诸多问题，所以手机电池容量一直很难有大幅增长的主要原因。

电池快充

手机电池充电的快慢，取决于充电功率，功率越大，电充就越快。功率的大小取决于电压和电流的大小，所以，快充技术就是想办法增加电压电流来达到快速充电效果。

平时给手机充电，把充电头插在插座上，然后把数据线插在充电头上，最后再连上手机开始充电。充电头相当于蓄水塔，数据线就水管，电池好比是蓄水池。

水龙头往水池里注水，就像没有快充的手机一样，如果这个时候想加快水流的速度，就需要给水流加压，将水流的速度提高，所以这就是我们快充的第一种方案：高压充电。

比如我们比较熟悉的高通、联发科就属于高电压快充。但有一个弊端：手机内部温度会过高，危险！危险！危险！

第二种方法就是多加一组水管，多一条进水的路径，水池接入了两条进水管，增加进水量，这种方式就是低压快充，比如OPPO闪充，所以OPPO的数据线接口的金属触点就比普通数据线接口多。

虽然低压充电解决了过热的问题，方便性上又存在一些麻烦了，因为采用定制接口，所以需要定制接口，所以适用范围就大大减小了~

第三种方法—高压高流，要想将充电功率从10W提高到100W甚至更高，就要在水塔下方增加一个冲水箱（电荷泵），水管也要加大加粗，才能更快将更多的水注入到水池中。

比较熟知的就是华为SCP协议、OPPO SuperVOOC。这就属于各家厂商的黑科技了，但在公版快充协议中部分机型的充电器可以支持交替使用。

刚刚提到的电荷泵，其原理就是直流-直流的转换器，利用电容器为储能原件，用来进行电压转换，提高充电电流，解决Type-C充电口仅支持5A的限制，提高充电功率。

因为手机芯片的发展速度过快了，基本以18个月翻一倍的速度发展，以此配合高性能的手机软件，更高质量的音乐，更清晰的视频调用资源，更多的游戏，每个软件都在试图榨干芯片的性能，榨干每一点电量。手机电池也遇到材料上的瓶颈。石墨烯电池和固态电池最近不断出现在大众视野，可以有效提高手机电池容量和充电速度，但能够实现量产和商业还有很大一段距离，所以我们什么时候才能告别移动电源，只能继续等待科技不断发展了。