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什么是容量衰减和影响容量衰减的因素是什么呢?

2021-06-07   点击量:1690

关于一个不怎么用手机玩游戏的手机控,只要手机性能不差而且稳定,养护手机就不是问题,小编使用手机10年用了4部手机仅仅维修了一次手机就是最好的证明。但是手机电池并不受一般手机养护的影响,例如至今为止,拥有7个手机电池(可拆卸)和3个充电宝(14年到现在买的),原因基本都是电池容量衰减。


换手机的第一大原因就是原本2500mAh容量的电池,如今大约只有1000mAh,表现为使用5V2A充电,一个多小时就能充满,然后上网三个小时就用完了。


那么快充是否会对电池造成损害,是否会加速电池容量衰减,


什么是快充?


1、所谓的快充协议,在某种方面来说是一个相互识别设备的协议,目的是保证快充的安全和有效;


2、快充的核心,其实只有大电流充电一个,包含了两个派系。


手机充电,包含了手机、数据线、充电器三个部件,而快充协议的存在就是识别手机是否支持快充,数据线是否能够承受高电压或者大电流,充电器是否能够供应快充所要的大功率,只要其中一个不符合,那么快充就无法进行,最多供应基本的5V2A快速充电。


至于搞出来7种快充协议,更多的是不同品牌之间的圈地和圈钱。


至于快充的原理,不管怎么变都只有一个,就是我们初中学的物理公式:


要提高充电效率,只有提高电压、增大电流,或者两者同时提高三个途径,但是锂离子电池的充电电压基本是恒定的,都在4.2V左右,过高的电压充电会让电池出现危险,所以无论是什么途径,最后对电池进行充电的时候,电压都会稳定在4.2V左右,大功率最后只能转换成大电流充电。


至于所说的两个派系,就是一般手机的4触点充电和oppo采用的8触点充电。


8触点充电也可以理解为一个电池一分为二,作为两个电池并联同时充电,充电速度自然提高了。这个技术在一些汽车动力锂电池上有应用,就是通过数个电池并联,进行直流充电,因为这样每个电池充放电都是独立的,总线电流很大,分摊到每个电池却不会超标,反而充电效率提升了数倍,不过缺陷是电池的容量相对降低了一些,关于电路管理要求也更高。


快充的保护


说起快充的保护,不得不说一下充电功率的进化史,这一点可能果粉感触更深一些。


早期的智能机充电,基本都是5V1A的,就是苹果7都是5V1A的,让不少果粉有怨言,而在快充出来之前,大多手机的充电器标配都是5V2A,也就是10W的,至于现在的快充,有很多9V2A、9V3A、12V2A等等几种,基本在快充下能达到非快充的2-3倍充电速度。


但是无论充电的电压电流多少,在进入手机的时候,手机电池保护电路都会进行降压,将充电电压保持在5V以下,以保证电池的安全,降压带来就只有增大电流,这也就是快充的核心都是增大充电电流的原因,也是手机对电池的保护。


而快充协议更多体现在对所有充电设备的保护,防止不支持大功率充电的手机电路、数据线、充电器在大功率充电下被损坏。


但是手机电池能够承受多大的电流?是否有上限?


有人说现在的手机电池,能够承受1.5C的电流,也就是容量的1.5倍的充电电流,例如3000mAh的电池能够承受4.5A的充电电流。


但是实际上是否真实值得考究,而且能够承受和不会受到影响完全是两码事。大电流充电和大电流放电,也正是现在充电宝支持快充的难题之一,毕竟首要是保证电芯的安全和充电宝的使用寿命。


电池容量衰减的原因


至于一个电池能用多长时间?说实话,小编毫不怀疑一个锂离子电池循环寿命1000次以上的说法,毕竟手里的手机就用了将近三年,一天一充甚至一天两充,现在都能正常使用。但是能够正常使用,不代表容量不变。


根据个人使用手机和周边朋友的手机使用体验,小编得出一个大概的手机电池容量衰减规律,在手机一天一充的情况下,基本新机使用半年电池容量就开始有明显的衰减,规律是:


什么是容量衰减和影响容量衰减的因素是什么呢?


移动电源厂家的锂离子电池工程师给了我一些看法,同时我在网上找到了一篇硕士的论文,找到了一些答案。论文网址是:https://wenku.baidu.com/view/4d15a2eaa0c7aa00b52acfc789eb172ded6399c1.html?pn=51NaN


容量衰减的原因,归根到底都是锂离子,一方面是锂离子的活性衰减,使得锂离子难以脱离负极;另一方面是锂离子的损耗,除了外漏等以外,更多的锂离子析出和电解液的分解。


至于影响衰减的因素有很多,除了无法防止的循环次数以外,其中就包括了大电流充电、温度等等。


快充下的电池


首要说明的是,硕士论文中并没有提到大电流充电,但是有很多高充电,低充电,结合前后的0.1C等单位量词,我个人理解为大电流充电和小电流充电,毕竟关于电池来说,C是代表容量,单位是mAh。


根据该硕士论文提到的实验结果显示,即使使用下的电池,正极的活性材料都会溶解,而大电流会加剧正极溶解的过程,小电流反而不明显,


而大电流下的电池温度明显升高,导致电池正负极的材料活性,溶解加剧,锂离子被消耗,容量就自然降低了。


至于锂离子结晶析出,基本出现在低温和放电的时候。


手机用久了有感情等多方面的原因,让小编纠结了好久,不过手里的手机电池电池不行,不过加上移动电源厂家赠送的纪念充电宝,感觉还能再用几个月,所以也不太着急。


至于网上很多人认为快充关于电池无害什么的,小编也觉得对,毕竟手机厂家推出的产品,一定会经过一定的测试,产品的安全等方面是能经得起考验的,这个不用质疑。


而移动电源厂家的工程师也直言,关于一个良心的充电宝生产商,只要充电宝质量经得起考验,那么做做容量测试、老化测试就对得起消费者了,至于容量衰减方面的测试,就是大型电池厂也基本不会做,做了也不能公布。


结合当下苹果的换电池事件,小编感觉发现了真相快充是一个四全其美的技术,间接解决消费者手机续航问题,还解决了手机厂商、电池厂商销量问题,还不用大投入去研发新的电池。


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