揭秘快充對電池究竟有沒有損害？

什么是快充？

首先我們要清楚鋰離子電池的充放電原理，電池有兩極：正極是鋰化合物，負(fù)極為石墨。充電放電都是電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換，在鋰離子在正負(fù)極運(yùn)動過程中，也在變成不同的化合物。

快速充電是一個相對籠統(tǒng)的概念，它有著三種不同的實(shí)現(xiàn)形式：

（1）電壓不變，提高電流；

（2）電流不變，提升電壓；

（3）電壓、電流均提高。

但要真正在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)快充，不單單只是在電壓和電流上做提升就足夠了?？斐浼夹g(shù)需要一整套定制的電路、電芯、接口、數(shù)據(jù)線以及配套的快充適配器，同時你還需要做一套智能電源管理系統(tǒng)，以便讓手機(jī)能夠根據(jù)不同的充電情況，提供安全智能的充電保護(hù)。

不同快充方案解析

目前，快速充電技術(shù)大體有三種：

1、OPPO的VOOC閃充快速充電；

2、高通Quick Charge快速充電；

3、聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus快速充電；

一、高通Quick Charge

高通Quick Charge就是高電壓低電流的典型方案，目前高通快充技術(shù)已經(jīng)不知不覺來到了Quick Charge 4第四代，從最初的QC 1.0僅僅支持最高5V/2A的充電功率，到QC 2.0可以兼容5V/9V/12V/20V四檔充電電壓，并且達(dá)到最大3A的充電電流水準(zhǔn)。而Quick Charge 3.0則是在QC 2.0的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，以200mV增量為一檔，支持3.6V到20V的工作電壓動態(tài)調(diào)節(jié)。這樣一來，手機(jī)廠商就能夠根據(jù)自家產(chǎn)品的需求調(diào)整到最佳電壓，從而達(dá)到預(yù)期的電流，提升手機(jī)的充電效率。

升級版的QC 4.0通過Qualcomm Technologies的平行充電技術(shù)Dual Charge，與前代QC 3.0相比，可以享受到高達(dá)20%的充電速度提升。除了提升充電速度之外，QC 4.0還實(shí)現(xiàn)了更短的充電時間和更高的效率，能在更準(zhǔn)確地測量電壓、電流和溫度的同時，保護(hù)電池、系統(tǒng)、線纜和連接器。一方面提升充電速度，一方面保護(hù)了電池、充電器等設(shè)備。

二、OPPO超級閃充

接下來再來看一下低電壓高電流標(biāo)準(zhǔn)的OPPO VOOC閃充技術(shù)，VOOC選擇的是保持電壓不變，通過加大電流的方式提升充電速度。回顧OPPO VOOC閃充的這兩年，最早誕生于2014年，之后在同年的10月推出了VOOC mini，15年用戶量已經(jīng)突破千萬，得到了業(yè)內(nèi)外人士的認(rèn)可，OPPO又推出了超級閃充技術(shù)，充電速度還要領(lǐng)先于OPPO的VOOC閃充。

在了解超級閃充技術(shù)之前，先熟悉一下手機(jī)電池充電的三個階段，分別為恒流預(yù)充電、大電流恒流充電和恒壓充電。當(dāng)手機(jī)處于低電量時，電壓也會相應(yīng)降低，此時充電器會使用較低的電流對電池進(jìn)行充電，當(dāng)電池的電壓高于預(yù)定數(shù)值后，就會采用恒流充電。

而OPPO的最新閃充技術(shù)正是利用了這樣的工作原理，對電流進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控，這樣的好處在于，避免了增壓提升功率的方式，因此在線路損耗方面會減少很多，并且有效遏制了手機(jī)發(fā)熱的現(xiàn)象。在經(jīng)歷了第一代VOOC快充充電器龐大以及充電線接口會斷的隱患后，目前終于呈現(xiàn)給我們在快充、便攜和安全這三方面都兼顧的快充技術(shù)了，只是這項(xiàng)技術(shù)只適配于OPPO這一家產(chǎn)品，兼容性還不夠。

三、MTP Pump Express Plus快充

除了高通和OPPO這兩個比較突出的快充技術(shù)，聯(lián)發(fā)科MTP Pump Express Plus快充技術(shù)的原理和高通Quick Charge大同小異，都是保證了恒定電流，通過加大充電器到手機(jī)USB端口的電壓來實(shí)現(xiàn)更大的充電功率。

我們發(fā)現(xiàn)近兩年P(guān)umpExpress技術(shù)開始嶄露頭角，內(nèi)置PMIC電源管理集成電路，允許充電器根據(jù)電流決定充電所需的初始電壓。由PMIC發(fā)出脈沖電流指令通過USB的Vbus傳送給充電器，再根據(jù)這個指令調(diào)整輸出電壓。

目前，最新的Pump Express 3.0宣稱能夠在20分鐘內(nèi)為智能手機(jī)充滿70%電量，同時相比PumpExpress Plus功耗減少50%，間接降低發(fā)熱。相比QC 3.0的200mV為一檔的增量的做法，PumpExpress 3.0電壓微調(diào)幅度僅為10mV，理論最高可提供5A充電電流。

此外，諸如一加的DASH極速閃充也是類似OPPO的VOOC閃充技術(shù)，原裝充電器可以輸出5V/4A的功率；再比如魅族的mCharge 3.0，由于是基于聯(lián)發(fā)科平臺，因此mCharge快充技術(shù)基本也是依托于MTK推出的Pump Express。

雙協(xié)議快充方案是怎么回事？

關(guān)于快速充電技術(shù)不少消費(fèi)者有一個誤區(qū)，總覺得聯(lián)發(fā)科SoC配備MTK快充技術(shù)，Qualcomm驍龍SoC配備QC快充技術(shù)。其實(shí)并不一定，快充技術(shù)芯片和電路也能夠單獨(dú)購買，最經(jīng)典例子就是魅族PRO 5雖然采用了Exynos平臺，但是整合了MTK PEP快充方案，而不是三星AFC標(biāo)準(zhǔn)。類似地，vivo不少采用MTK平臺機(jī)型依然支持基于QC 2.0標(biāo)準(zhǔn)的雙引擎閃充技術(shù)。

另一方面，三星旗艦機(jī)配備自家的AFC快充標(biāo)準(zhǔn)，同時兼容QC 2.0。而三星C5和三星C7并不支持QC快充技術(shù)，必須使用三星自家的快充頭才可以快速充電。三星Galaxy Note7更同時支持QC、PD和AFC三大標(biāo)準(zhǔn)。

基于這個原則，我們不難理解雙協(xié)議快充方案，手機(jī)廠商只要肯給錢，就能夠從不同快充供應(yīng)商獲得解決方案，別說集成兩種快充方案，再多理論上也是可以的。

快充安全么？

目前來說，各家的快充還是具備技術(shù)保障的。因?yàn)樵谝徽卓斐浞桨咐镫娫垂芾砟K早就預(yù)設(shè)了手機(jī)電池所能承受最高的電壓、電流、溫度等安全防護(hù)機(jī)制，其中包括了溫度保護(hù)、短路保護(hù)、過放電保護(hù)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)等多項(xiàng)防護(hù)技術(shù)，確切的來說，快充技術(shù)是安全的。

快充會影響電池壽命嗎？

從原理上來看，電池的損害基本上來源于兩方面：

一方面是在電池充放電的時候，電池的陰極與陽極會隨著離子的釋放和吸收而縮小和膨脹，長時間快充會破壞電池上的化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致電池壽命縮短。

另一方面在快充時，由于電流的比較高，電流的熱效應(yīng)會加劇，導(dǎo)致電池會產(chǎn)生高溫，高溫也會讓容量驟減和電芯永久性損壞的現(xiàn)象。

大家都知道，鋰電池的優(yōu)點(diǎn)之一，就是可以在方便時刻隨時為鋰離子電池充電，而不用非要想把電用光之后再充。那么，什么叫充電周期呢？

一個充電周期意味著電池的所有電量由滿用到空，再由空充到滿的過程，這并不等同于充一次電。說得簡單一點(diǎn)，600毫安的鋰電池，你第一次由0毫安充到了400毫安，用啊用啊用了N毫安；然后你又充了150毫安，再用了N毫安；最后再充100毫安，當(dāng)最后一次充到50毫安的時候，這塊電池的一個充電周期就到了。（400+150+50=600）

一塊鋰電在第一天只用了一半的電量，然后又為它充滿電。如果第二天還如此，即用一半就充，總共兩次充電下來，這只能算作一個充電周期，而不是兩個。因此，通?？赡芤?jīng)過好幾次充電才完成一個周期。每完成一個充電周期，電量就會減少一點(diǎn)。這也就是為什么很多使用鋰電池手機(jī)的人會經(jīng)常說：“這個破手機(jī)，剛買回來可以用4天，現(xiàn)在充一次電只能用3天半”的原因。不過，這個電量減少幅度非常小，高品質(zhì)的電池充過多次周期后，仍然會保留原始電量的 80%，很多鋰電供電產(chǎn)品在經(jīng)過兩三年后仍然照常使用。當(dāng)然鋰電壽命到了最終還是需要更換的。

鋰電的壽命一般為300-500個充電周期。假設(shè)一次完全放電提供的電量為1Q，如不考慮每個充電周期以后電量的減少，則鋰電在其壽命內(nèi)總共可以提供或?yàn)槠溲a(bǔ)充300Q-500Q的電力。由此我們知道，如果每次用1/2就充，則可以充600-1000次；如果每次用1/3就充，則可以充900-1500次。以此類推，如果隨機(jī)充電，則次數(shù)不定。總之，不論怎么充，總共補(bǔ)充進(jìn)300Q-500Q的電力這一點(diǎn)是恒定的。所以，我們也可以這樣理解：鋰電池壽命和電池的總充電電量有關(guān)，和充電次數(shù)無關(guān)。深放深充和淺放淺充對于鋰電壽命的影響相差不大。

事實(shí)上，淺放淺充對于鋰電更有益處，只有在產(chǎn)品的電源模塊為鋰電做校準(zhǔn)時，才有深放深充的必要。所以，使用鋰電供電的產(chǎn)品不必拘泥于過程，一切以方便為先，隨時充電，不必?fù)?dān)心影響壽命。

所以普通充電狀態(tài)下鋰電池也有壽命的問題，每次充電也會對電池造成一點(diǎn)的損害，只不過這種損害微乎其微，需要長達(dá)一年甚至以上的時間才會在手機(jī)上表現(xiàn)出來。所以無論是快充還是普通充電其實(shí)都會對電池產(chǎn)生不可逆的傷害，只不過快充的損害稍微會比普通充電狀態(tài)要強(qiáng)一點(diǎn)。但從目前快充技術(shù)的各種保障下，這種電池?fù)p害還是處于安全且合理的狀態(tài)下。

目前絕大部分的提供快充方案的公司都沒有從電池角度給出其對電池壽命的影響，但國家標(biāo)準(zhǔn)下電池充放電 500 次后電池容量在 80% 以上都為合格，在一年之內(nèi)對使用影響不大。

如果你習(xí)慣一到兩年就換一部手機(jī)，或者愿意更換一個新電池，那快充的影響微乎其微。

編輯：jq