不知道從(cong) 什麽(me) 時候開始，自己身邊用蘋果的人越來越少了。即便是曾經堅定的號稱非蘋果不買(mai) 的朋友也開始逐漸轉投國產(chan) 安卓大軍(jun) 。

當我問到為(wei) 什麽(me) 的時候，這些朋友都會(hui) 對我會(hui) 心一笑：無他，信號差，充電慢而已。

信號差這件事情暫且不表，今天先來聊聊電池。本文將主要圍繞下麵幾個(ge) 方麵展開：

1. 鋰電池（絕大多數手機電池）的原理是什麽？
2. 快充的原理又是什麽？
3. 快充會讓電池壽命下降甚至導致爆炸嗎？
4. 為什麽說我國的鋰電池技術讓國產機殺出一條血路？

如果覺得文章太長，可以直接下滑找到自己感興(xing) 趣的部分進行閱讀

鋰電池的原理是什麽？

1991年，索尼和旭化成公司聯合發布了首款商用鋰電池，從(cong) 此，鋰電池開始被廣泛用於(yu) 數碼 3C 產(chan) 品當中，手機自然也不例外。

但是確切地說這個(ge) 電池應該叫做：鋰離子電池

鋰電池的概念非常的混亂(luan) ，它並沒有一個(ge) 很統一的說法，比如《電工術語 原電池和蓄電池》（GB/T 2900.41-2008）中把鋰電池定義(yi) 為(wei) “含非水電解質，負極為(wei) 鋰或含鋰的電池”，可以是原電池也可以是蓄電池。

這個(ge) 範圍很寬泛，隻要負極含鋰，電解質是非水就行。平時更多的是把負極是金屬鋰的一次電池叫做鋰電池，也叫鋰原電池，是不能充電的。

之前說的鋰離子電池，就是為(wei) 了與(yu) 鋰電池相區別而發明出來的一個(ge) 詞語。

最大的區別也很明顯：鋰離子電池可以充電！

圖中藍色的小球可以看成鋰離子

無論是放電還是充電，其實都是鋰離子在電池的正極與(yu) 負極之間移動、電能和化學能相互轉換的過程。

而鋰電池的充電速度實際上也就是電能轉化為(wei) 化學能的速率。也就是咱們(men) 常說的【功率】。

了解了電池的工作原理是鋰離子在電池的正極與(yu) 負極之間移動、電能和化學能相互轉換的過程後，咱們(men) 再接著說快充。

快充的原理又是什麽？

這裏我們(men) 要複習(xi) 一下初中時候學過的一個(ge) 物理公式

P=UI

功率等於(yu) 電壓和電流的乘積，電壓和電流這兩(liang) 個(ge) 隻要有一個(ge) 不變，另一個(ge) 稍微變大，那麽(me) 功率就也會(hui) 變大，你手機的充電速度也就會(hui) 越快。

可能看到這你會(hui) 覺得那這不是很簡單，隨便加大一個(ge) 不就可以了？但其實並不是這樣。受到鋰電池本身的限製，在欠壓或過壓的情況下充電，都會(hui) 對電池產(chan) 生損傷(shang) ，說不準就有爆炸風險。

因此鋰電池的充電方式比較特殊，通常分為(wei) 三個(ge) 階段：

• 恒定電流預充電
• 大電流恒定電流充電
• 恒定電壓充電

在手機完全沒電的時候，充電器會(hui) 先通過電流較小的恒定電流對鋰電池進行充電，使其慢慢恢複活性；一段時間後，充電器會(hui) 加大恒定電流，並逐步提升電壓，這是鋰電池充電的主要階段；而電池電量達到80%左右的時候，充電器又會(hui) 在恒定電壓下慢慢減小電流的輸入，直到電流低於(yu) 某個(ge) 臨(lin) 界值，這個(ge) 時候手機就充滿電了。

想要加快手機的充電速度，就必須得在：「大電流恒定電流充電」這個(ge) 階段有所創新。

如果時間回退到20年前，快充技術其實沒有那麽(me) 必要，一方麵當年的功能機對電池容量要求不高，另一方麵鋰電池技術並不成熟。

但是，隨著智能機時代的到來，手機對電量的需求越來越大，電池越做越大，而如果還抱著5w的充電功率是無法滿足大眾(zhong) 的需求的。所以「快充」開始登上舞台。

目前的快充主要有下麵兩(liang) 種方案：

高壓小電流

低壓大電流

最早高通采取了第一個(ge) 方法：高壓小電流。高壓小電流相較於(yu) 低壓小電流有一個(ge) 很嚴(yan) 重的問題：高電壓輸入手機之後會(hui) 有一個(ge) 降壓過程，此時手機內(nei) 部會(hui) 產(chan) 生熱損耗，導致發熱嚴(yan) 重。

當年采用了這種方式的手機，在冬天也是可以做暖手寶的。

而從(cong) 這個(ge) 時候開始，國產(chan) 的快充技創新也正式拉開了序幕。既然不能增加電壓，那我就增加電流。

原來的充電線是一根，現在我讓他變成兩(liang) 根，電流不就變成了原來的2倍？在那個(ge) 時候換手機的人可能會(hui) 意識到：手機線突然變粗了。

但是再加粗手機線也沒有辦法提高電流了，因為(wei) 充電線也開始發熱。

那該怎麽(me) 辦呢？我們(men) 在手機裏加了一個(ge) 電荷泵，也叫做直流變壓器。

它可以把充電線傳(chuan) 過來的高電壓低電流轉變成低電壓高電流。這樣就一下子解決(jue) 了充電線和手機電池的兩(liang) 個(ge) 問題。

那既然一個(ge) 就有這樣的效果，如果用兩(liang) 個(ge) 呢？當然是效果更好，所以並聯電荷泵就出現了。

既然什麽(me) 都可以成雙，那電池可以是兩(liang) 個(ge) 嗎？於(yu) 是技術進一步的提升了。

這樣一個(ge) 舉(ju) 措相當於(yu) 把功率直接加大了一倍！

那有可能實現上述的這些技術嗎？當然，而且都是由我們(men) 最先提出的。

最近發布的IQOO7就是最典型的代表，它搭載了定製雙電荷泵，兩(liang) 塊2000mAh的電池，充電功率達到了驚人的120w！並且其充電轉化率也高達98.5%以上！

在測試中，隻需15分鍾便能充滿電，和蘋果的祖傳(chuan) 充電相比，這可不是一點點的優(you) 勢。

快充會讓電池壽命下降甚至導致爆炸嗎？

這個(ge) 問題的答案很明晰：不會(hui) ，但是過充會(hui) 讓電池壽命下降甚至有很小的概率導致爆炸。

合格的充電器都有防止過度充電的安全保護電路及多種安全裝置，電池一旦充滿就會(hui) 啟動保護功能，自動停止充電或者將充電電流降低到很低的範圍。

可是電池一直保持滿電狀態雖然不會(hui) 爆炸，但是會(hui) 加快電池容量的損失速度；另外任何裝置都不是100%保險，一旦充電器的保護電路失效，或者電池本身就有問題，就可能會(hui) 導致起火甚至爆炸。

還是以IQOO7為(wei) 例，人家這麽(me) 努力地開發快充，不就是為(wei) 了讓大家不要整夜充電，導致過充嗎？15分鍾充滿電，這樣的速度還需要整夜充電嗎？

為什麽說我國的鋰電池技術讓國產機殺出一條血路？

早在2001年，鋰電池完全不被大眾(zhong) 看好，而當時的中國工程院院士的陳立泉，向時任863計劃電動汽車重大專(zhuan) 項負責人萬(wan) 鋼請求：“希望能給鋰離子電池一個(ge) 機會(hui) 。”

僅(jin) 僅(jin) 十年，他成功地將鋰電池材料研究這個(ge) 曾被邊緣化的冷門學科產(chan) 業(ye) 化，解決(jue) 了鋰離子電池規模化生產(chan) 的科學、技術與(yu) 工程問題，實現了鋰離子電池從(cong) “中國製造”到“中國智造”的大轉變。

也是這個(ge) 轉變，讓我國的鋰離子電池產(chan) 業(ye) 成為(wei) 了世界第一。

消費者為(wei) 一個(ge) 商品買(mai) 單，一定是因為(wei) 有一個(ge) 點打動了他。在以往人們(men) 購買(mai) 蘋果可能是因為(wei) 其流暢的係統，出色的拍照，但是現在的國產(chan) 機已經不再卡頓，再加上絕無僅(jin) 有的快充技術，為(wei) 什麽(me) 不給國產(chan) 手機一個(ge) 機會(hui) 呢？




關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站