从OPPO超级闪充了解手机充电与电池技术

”功能,一段在10分钟左右时间就把2500mAh容量电池的手机从5%充到100%的视频让很多人大呼黑科技。未来手机若能够如此快捷地补充电量的确很实用,如果手机电池本身储能高那就更好了。借着这个机会,今天就让我们一同来聊聊手机快充和

先来了解下锂电池手机完整充电的三个阶段:恒流预充电、大电流恒流充电和恒压充电。手机电量耗光之后电压降低,当低于一定数值时充电器会使用比较低的电流对锂电池进行预充电。经过一段时间,锂电池电压高于预定数值后,就进入第二个阶段大电流恒流充电,此时适当提高电流可以加快充电速度,具体过程可以参考下图。

明确了上面两个过程就不难理解OPPO闪充技术的两个核心要点:一是分段充电电流控制,另外一个是充电线缆和电池的多线路设置。从关于超级闪充介绍中的一句话可以证实这个猜测:“本次OPPO创新研发的低压脉冲算法配合OPPO独家定制的超级电池,能对充电电流进行严格的调控”,相信这里所说的“低压脉冲算法”指的就是分段充电电流控制,而所谓“超级电池”则是电池的多线路设置技术。

在初中物理中我们学过“并联分流”,虽然提高电流可以减少充电时间,但电流过大容易使系统过热,这时候多电池并联分流(OPPO快充的电池触点要比普通电池多几个)就可以有效解决这个问题。而减少线缆的电阻值也可以减少发热,所以我们看到OPPO在现场演示的超级快充的充电线缆几乎和笔记本电脑充电线相同粗细。

了解了上面这些知识,相信大家已经明白在15分钟将手机充满的超级闪充是怎样工作的了,最起码这项功能并未超过现有的科技认知,只是OPPO在电池和算法上技高一筹。

仔细观看这段快充视频可以发现,测试的手机是从电量5%开始充电,充到100%用了10分钟左右时间,而官方宣传中说的是15分钟可以充满。所以笔者猜测,其实最初的5%电量是恒流预充电的阶段,相对来说耗时也会比较久的。

目前的快速充电方法不仅只有OPPO的VOOC闪充,高通的QuickCharge技术也可以达到快速充电的目的,只是原理不同,在这里就不过多赘述。

聊过了快充,再来说说电池技术。手机屏幕越做越大、分辨率越来越高、CPU性能越来越强的时候,近乎停滞不前的电池技术就成了延长续航时间的最大瓶颈。如我们所知,目前手机要想做到长时间续航,硬件层面基本只有增加电池容量这一个有效办法。看过iPad Pro、Macbook拆解便不难发现,如今的芯片主板越做越小,但是电池的尺寸却很难压缩,外壳下面大量的空间都留给了一块乃至多块电池。多方查阅资料之后笔者总结出了一个普遍的看法:短时间内手机电池技术基本不会有革命性的突破。

我们要明确一件事情:理论研究和实际应用是两码事,所以暂时还是不要考虑微型核电池、氢氧燃料电池会在手机上得到普及了。

目前科研人员所能做的,无非是测试已有的材料和考证可能合成出来(还不一定成功)的材料适合做手机电池的可能性有多大。脑补一下,一张只有一百多个成员的元素周期表摆在我们面前,刨除上面一票从原理上根本行不通的物质,再去掉没法用物理化学方法“捏”到一起的物质,再去掉科学家已经反复测试验证失败的物质,我们还可以选择的并不多了。

虽然高中、大学学到的化学知识基本已经还给了老师,但电池技术主要依赖的氧化还原反应还是很好理解的。正、负极材料和电解液材料需要反复测试,和在纸上写出完美的反应方程式不同,一个成型的技术不仅要原理成立,还要有合理配比的方案。在大学待过四年化学实验室的笔者表示,没有任何捷径可言,只能反复测试修改再测试再修改。运气好的话几年之后可以拿出一套量产方案,运气不好的话科研经费全都打了水漂才发现当初的研发方向就是错的。(想当年做毕设实验反复失败了好几个月我会乱说?)

退一万步说,即使有一队科学家用了十年时间找到全新材料制作电池,使电池储能翻了几番,也不一定就会商用。为什么?成本不一定能够被接受。在工业生产上,更廉价易得的原料往往更受欢迎,哪怕性能方面差那么一丢丢。当我们把廉价易得的原料测试一圈之后,转而把目光投向量少价高的材料,有可能研究会有突破,但相信没人愿意因为昂贵的电池为手机买单。

笔者一直深信,电池技术的革新会引发手机乃至整个电子产品行业的变革,但我们仍需要耐心等待一段时间。所以,现在回过头来再看之前提到的这些“快充”、“闪充”技术,是不是变得更有分量了呢?作为电池技术发展缓慢时期的折中方案,使用快充技术还是很有必要的,而当电池技术有了突破再配合已经成熟的快充技术,前途将是一片光明。