发布于：2017/10/24 10:47:32 | 980 次阅读
最近，iPhone 8/8P/X发布，终于加入了万众期待的快充功能，相比起一早就实现快充的国产手机，是晚了好多年。于是，前两天，给女朋友送了个新的手机充电器，结果被大发雷霆喷一顿：“快充很伤电池的！你是不是想给我换新手机？”显然说这句话是对快充技术的不了解。为了让大家能够理解透彻这个事情，求真实验室做足功课，好好给大家上一堂课，了解清楚电池加速老化究竟是什么原因造成，解决这个误会。
快充的原理其实很简单
现在手机的电池容量普遍都在两三千mAh以上，使用传统的5V/1A充电器，充满一块电池至少需要三小时以上的时间，比以前诺基亚手机一个多小时充满电，时间长了很多。随着电池容量的提升，原有的充电器功率不能满足充电的需要，于是快充技术就出现了。
各大手机厂商都推出了自家的快充技术，其原理是提高充电的电流和电压，来实高功率充电。简单来说，充电端口的输入功率=输入电压 x 输入电流。一般手机充电器会有一个充电曲线，通过控制不同的电压和电流，来实现的充电效率。普遍来说，效的方式开始都是恒流充电（充电速度较快），然后是恒压充电（充电速度下来了，因为电池本身的电压上去了），是涓流充电（在充满电后，补偿因自放电而造成的容量损失）。
现在大多数手机使用的都是采用高通Quick Charge充电技术来实现，从最开始的1.0标准，到现在的4.0标准，标准越高充电效率越高。QC 1.0突破USB-IF关于USB Battery Charge 1.2的协议，电压电流提升到5V2A，充电时间缩短40%。快充真正意义上的提升是从QC 2.0开始，通过握手协议，让充电器与手机互相识别，握手后再提高传输电压，可达20V，虽然电流不变，但充电的效率提升了近75%。
QC 3.0则是在2.0的基础上，引入电压智能协议（INOV）算法，准确控制充电的电压，输入电压达到了200mV一档的自适应调节，性能有了近38%的提升同时降低了损耗，此时凭借电压的可控，电流提升至3A。目前主流的快充手机应用的是QC2.0和QC3.0标准。到了QC 4.0则是更精细的智能调整控制电压，达到了20mV为一档，充电的电流电压也变得更加灵活，有恒定3A或非恒定4.7A-5.6A，电压也并不需要达到20V这么高，在5V-9V之间进行智能调控，最终有了近20%的速度提升，效率提升近30%。
快充技术，之所以要求更加精细的电流和电压控制，主要原因就是能够获得更的充电曲线，在充电的前段，高功率充电能够让用户在最短时间内获得的电能，剩余未充电的电池容量，则是通过逐渐减慢的方式完成充电，予以保护电池和电路。
电池老化的机理
手机上使用的电池绝大多是，我们所说的电池老化就是指锂离子电池在日常使用当中的衰减老化。为什么会出现老化现象呢？先给大家科普一下的工作原理：锂离子可以在阴阳两极的电解液中穿行，从而产生为设备供能的电流。而所谓的电池容量，可简单理解成电池中（在充放电时）来回跑的锂离子数量。
组成电池电极的材料经常会破裂分解，使得某些金属离子（特指锰离子）可以自由浮动并跑到相反的电极，然后困住锂离子。当锰离子（上图灰色）被从电池的阴极（蓝色区域）剥离时，就会与电池阳极（金色区域）附近的电解液发生反应，并捕获锂离子（上图绿黄色）。随着时间的推移，越来越多的锂离子不能投入正常工作（被锁住），电池的容量也因此而逐渐降低，导致续航时间下降。
为什么会老化？
1、过充过放
造成电池老化的原因有很多种，首先是自然老化。即使正常使用，锂离子也会自行脱离阳极，逐渐老化，但老化的速度较慢；而在日常使用当中，充电过满、电池过放都会加速的老化。现在的手机通常有整流稳压的设计，当充电满了以后，充电器电源，就会断开充电电路，直接使用电源线对手机进行供电。如果没有使用原配充电器的话，很有可能不会及时切断电源，继续对满电的电池充电。将会加速锂离子的脱落，损伤电池，造成电池老化；而电池电量耗尽，自由移动的离子也会被困住，同样损耗电池的容量。
2、温度过高/过低
除了过充和过放外，电池温度过高、过低，也会影响电池寿命。电池的频繁放电会发热，实际使用过程中会造成电池温度过高。因此我们在玩大型游戏或运行其他耗电程序时，需要注意散热以及控制程序运行时间。同样温度过低的情况，锂离子活性降低，电池性能和充电性能也大打折扣，如果强行进行充电，同样会影响电池寿命。因此在严寒的环境下，手机、笔记本、无人机等设备，都需要对电池进行预热，到达一定温度后才能正常工作。
3、电流过高
除此以外，充电的电流也会影响电池的寿命，电池在充电的时候，电流过高，对电池伤害会特别严重，甚至会造成短路、爆炸、燃烧等情况发生，一般厂商的原装产品都会有充电的保护电路，控制电池充电电流过大，而在一些山寨的座充、充，如果并未加入保护机制，后果是非常严重的。
快充会不会加速电池老化？答案是不会的
上面说了快充实际上是提高充电器功率，让电流和电压加大，因此如果不加调控是会造成电池老化的。不过除了最老的QC1.0标准外，新版本的快充技术，都是通过握手协议才能实现更高电压的快充模式。对于一些不支持快充技术的手机来说，即使使用快充充电器，充电器将会自动调低充电效率，避免意外的发生。
当我们了解快充的原理以后，从技术层面来分析，快充只是提升了充电时的输入电压，一般电池充电的电流会控制在6A以内，QC 4.0则是将电压电流的控制化，但也是在一个安全的范围内进行，对电池是没有损伤的。
总的来说，目前手机的快充技术并不会对电池的老化造成加速效果。相反，造成电池的加速老化最根本的原因，还是我们的不良充电习惯所导致。
不得不知道的充电坏习惯
要说充电的坏习惯，就肯定离不开上面所说的电池老化原因了。首先要使用原装的充电器和充电线，避免因充电器质量不过关而导致充电发生意外。充电电流不稳等问题，往往是因为你用的设备质量不够好。
频繁充电，也容易加速消耗电池的寿命，甚至导致电池活性降低，续航时间缩短等问题。尤其是在快充技术的加入后，虽然在前期充电的速度很快，但没有冲满至100%就拔线，造成多次充电，增加了电池的循环次数，长期这样使用就会降低电池的活性，从而加速电池的老化。就像倒啤酒一样，倒的速度越快，泡沫越大，“全都是泡沫”的啤酒并不是真正满杯，充电也一样，快充后半段的慢充更重要。所以即使是使用快充，尽量让手机充满了以后再断电。
除此以外，电池高温和低温状态下对手机的充电也有很大的损伤。在日常环境中，一边打游戏一边充电，往往会让手机的温度急速上升，高温环境加速电池内部的化学反应，从而加速电池老化。因此，希望电池更耐用，还是不要一边充电一边使用。同时在极端环境下，让手机回复正常温度再进行充电。
快充给我们的生活带来了便利，提高我们的生活质量。我们不应该抗拒它。了解真相，改掉使用时的坏习惯，才能更好地享受生活。
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