当前市面上流行的手机电池都是锂离子电池,而锂离子电池充放电的核心概念就是锂离子的迁移,通过锂离子在正负极的嵌入和迁出使电荷平衡,让电子定向流动产生电流。电池工作原理详细解释这里就不多论述,感兴趣可以查阅相关资料。

我们给手机充电,并不是简单的使锂离子运动就作罢。用于日常生活的用品需要实现的是以安全为前提,最快速地把电充满,同时最大限度延长使用寿命,提升产品性价比。

所以就有了预充恒流恒压涓流的四个充电阶段来实现以上目的。

预充:在电池过放(榨干了,一滴也没有了)后,电池处于一个电压很低的状态,已经是低于设定的最低阈值了。此时我们只能用一个非常小且安全的电流去唤醒电池,直到让它慢慢恢复到正常工作电压范围,大于最低阈值该阶段结束。

就像一个人饿了好几天了,不能直接大吃大喝,必须先喂一点温糖水或稀粥来唤醒他的肠胃功能。

恒流现在电池进入正常工作电压范围了,充电将以设备运行的最大安全恒定电流进行充电,这是充电速度最快的一个阶段,此时电压快速稳定上升,一般常见于电量1%-80%,快充大多数也是在这个阶段作用。直至恒流充电限制电压结束该阶段

刚刚那个人喝过一点温糖水后,等肠胃恢复功能了,现在可以正常进食,这也是正常情况下吃饭速度最快的时候(虽然肠胃恢复了,但人还是饿,吃得又香又快)。

恒压经过刚刚的快速充电,现在电池差不多已经快要充满了。由于电池电压与充电器输出电压之间的电势差逐渐减小,在负载相同的情况下,电流理应自然减小。于是充电器将输出电压恒定在上一个阶段达到的恒流充电限制电压值,继续充电直至满电,以确保安全且延长使用寿命。直到充电电流持续减小到低于截止电流阈值,此时系统判定充电结束,电充满了

这个就像前面这个人吃饭已经感觉8分饱了,食欲也下降了,逐渐吃不动了,慢慢放慢速度,吃的速度越来越慢,最后一口也吃不了了,10分饱。

涓流电已经满了,系统会自动截止充电的行为,防止过充带来不可逆的损害。但是我们现在充电器还接着的,电池也是存在自放电现象的,充电器会持续检测电压,当电压下降到检测范围时,会重新开启一个极短的、微弱的充电脉冲,将电池再次补到100%,然后再停止,监测。如此“监测-补电-停止””循环往复,一直保持下去。

现在已经吃特别饱了,再多吃一点就得吐出来,但是人也是会消化的,稍微消化一点,又能喝点水,吃点水果,溜溜缝。就又不能再吃了。

以上便是整个手机电池充电的流程,那么接下来就是对恒流阶段的快充的介绍了。

为满足手机续航要求,在研发时降低手机低电流,降低功耗,增加电池容量等方式。而电池容量的增加势必导致充电时间变长,所以充电的方式这块需要有区别于原本的标准充电方式。

但是还是像吃饭一样,改变一口吃下的食物的多少并不容易,但改变食物的种类,营养元素含量来更快满足需求可行性就高了不少。

同样恒流充电时电流大小如果再提高,就会导致锂离子过快嵌入和析出,造成不可逆损害,电池容量可能会永久下降。所以换个方式,在电流大小几乎不变的情况下,增加充电端电压,以提升充电功率,这便是快充的主流方式。

为了手机和充电器能及时沟通好升压与否,于是诞生了它们之间的快充协议。当前市面上流通的快充协议有:PD,QC,PE等的这些协议(有很多)。

PD:市面上最主流的快充协议,基本上现在的新款设备都支持PD的充电协议,苹果快充官配。

QC:高通的制定的快充协议,早期最普及的快充协议,可以说是安卓的官配。

PE:联发科制定的快充协议,普及度不及其余两个。

一般支持单一协议的充电器可以在型号处看到适用什么协议。

充电除了关注充电器,电池本身的规格也是很重要的,最后是常规电池规格书上的部分参数介绍。

CCCV上文已经介绍过了

0.2C,C指代电池额定容量,0.2C就是电池容量的0.2倍电流。举个栗子,一块5000mAh额定容量的电池,那么0.2C就是0.2x5000=1000mA的电流。

所以整段话的意思就是:在恒流阶段充电电流最大到0.2C,该阶段充电限制电压是4.4V,电池电压在该条件下到4.4V就会结束该阶段。进入恒压阶段,充电截止电流阈值为0.02C,充电电流降低到这个值便截止充电,电就充满啦。

本篇文章主要是解释一些简单的概念,才疏学浅,不足之处,还望不吝赐教。

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