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手机充电的原理是什么?

来源:未知      发布时间:2019-05-17 00:24      浏览 175 次
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    手机充电的原理是什么?
 
    1991 年,索尼和旭化成公司联合发布了首款商用锂电池,从此,锂电池开始被广泛用于数码 3C 产品当中,手机自然也不例外.爱范儿(微信号:ifanr)曾在之前的文章中提及过锂电池的工作原理:
 
    锂电池分为正极和负极,正极是锂化合物,负极主要采用石墨材料,均浸泡在电解液当中.
 
    无论是放电还是充电,其实都是锂离子在电池的正极与负极之间移动、电能和化学能相互转换的过程.充电时,由于电场的作用,锂离子从正极移动到负极,并存储能量;放电时,锂离子在化学反应的作用下从负极又移动到正极,此时形成电流供电.


 
    锂电池充电的速度,实际上就是电能转化为化学能的速率,也就是所谓「功率」(P).简单回顾一下中学物理,众所周知:
 
    P=IU
 
    功率 = 电流 * 电压
 
    电流或电压越大,功率也就越大,锂电池充电速度理应更快.但受到锂电池本身的限制,在欠压或过压的情况下充电,都会对电池产生损伤,因此锂电池的充电方式比较特殊,通常分为三个阶段:
 
    恒定电流预充电(Constant Current Pre-charge Mode)大电流恒定电流充电 (Constant Current Regulation Mode)恒定电压充电(Constant Voltage Regulation Mode)在手机完全没电时,充电器先通过电流较小的恒定电流对锂电池进行充电,使其慢慢恢复活性;一段时间后,充电器会加大恒定电流,并逐步提高电压,这是锂电池充电的主要阶段;电池电量在 80% 左右时,充电器会在恒定电压下慢慢减小电流的输入,直到电流低于某个临界值,此时手机显示充满电.
 
    这样的充电流程,一般都是由手机内置的电源管理芯片进行控制的,而充电器大部分情况下仅仅是根据电源芯片的指令进行调控而已.
 
    因此,如果要提升手机锂电池的充电速度,必须在「大电流恒定电流充电」阶段下功夫.
 
    在功能机时代,手机对电池容量的要求不高,锂电池技术也不那么成熟,为了使锂电池充电趋于稳定,当时大部分厂商都遵循国家建议的低倍率充电标准「5V 0.2C」——即充电电压为 5V,充电电流为 0.2C(C 代表代表电池充放电的速率,当电池以 1C 的电流充电时,1 小时即可完全充满电.如果是 1000mAh 容量的电池,1C 就是指充电电流为 1A;2000mAh 容量的电池,1C 就是指充电电流为 2A,以此类推).
 
    但随着智能手机时代的到来,手机对电量的需求大增,低倍率充电标准已经很难满足充电的需求.而此时锂电池技术也有了较大的发展,稳定性更好,充放电的耐受性也有所提升,「快充」开始登上舞台.
 
    

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