手机电池充电时间太长,手机充电时间太久会怎么样
对于智能手机来说,影响续航的因素有很多,比如电池容量(更长的续航)、充电功率(更高的充电速度)、硬件(比如处理器)功耗、系统省电优化等等。其中,电池容量,或者说电池结构和充放电原理,是一切的基石。
智能手机的电池结构
现在所有内置的数码产品都是“锂电池”,主要由五部分组成:含锂化合物的正极材料(钴酸锂、锰酸锂、三元材料(镍钴锰酸锂、磷酸亚铁锂)、电解液、隔离膜、负极材料(石墨)、外壳。
其中,正负极材料嵌在电解液中,而隔离膜在正负极之间,是一道“防火墙”,防止它们直接接触造成短路发热,进而引发燃烧爆炸。
锂电池无论是充电还是放电,其实都是锂离子在电池正极和负极之间运动,将电能和化学能相互转化的过程。
充电过程中,正极材料分子中的锂元素会分离出来,变成带正电的锂离子(Li)。在外加电场的作用力下,这种锂离子会穿过电解质和隔离膜,到达终端阴极时,与其中的碳原子发生化学反应生成LiC6,lic 6会稳定地嵌入阴极的石墨层状结构中,最终实现储能的过程。在放电过程中,锂离子会在化学反应的作用下从负极移回正极,这个过程会形成电流为数码产品供电。
当锂离子从正极“行进”到负极时,单位时间内可以从正极分离出的锂离子越多,也就意味着电池可以储存更多的电量。现在的智能手机想要保持性感的身材,插上更大容量的电池,只能通过添加和改进正极材料来增加“能量密度”这个参数。
锂聚合物电池一统江湖
根据内部电解液形态,锂电池可细分为“锂离子”和“锂聚”。其中,电解液为液体时,为“锂离子电池”。需要用金属外壳密封包裹,防止液体泄漏,所以质地较硬。18650电池是典型的“锂离子电池”。“锂离子电池”的优点是成本低,缺点是极端情况下有爆炸的风险。
当电解液处于固态或凝胶态时,就是“锂聚合物电池”。这种电池可以用软膜包裹,可以做成平板甚至L型的样式。极端情况下以燃烧为主,安全风险相对更好。目前智能手机和轻薄笔记本都已经过渡到“锂聚合物电池”时代。
需要注意的是,安卓版的爱迪64等软件可以查看手机的电池技术是Li-poly还是Li-ion。不过从很多网友的拆解和反馈来看,很多显示锂离子手机型号的电池还是锂聚合物电池,这方面不用纠结。
新手机电池需要激活吗
这是个老话题了。在功能机时代,一些手机仍然使用镍镉充电电池。由于出厂时并未完全激活,用户在首次使用前需要充满12个小时,以防止记忆效应。但是现在的智能手机早已过渡到锂电池时代,内部有完整的控制IC和电路。没有所谓的“激活”,它们可以在第一次使用后随时拔掉。
充电过程中的三种状态
锂电池充电时会遵循“P=IU”(功率=电流电压)的物理公式。将电能转化为化学能的充电速度最终体现在充电功率这个参数上。
从理论上讲,增加电流和电压可以增加电池的充电功率。但考虑到锂电池本身的安全特性,为避免欠压或过压造成电池损坏或爆燃,每部手机都必须配备完善的电源电路,尤其是充电控制芯片和电源控制芯片。
其中,电源控制芯片主要负责给电池充电,并实时检测电池的充电情况和当前电压值;充电芯片用于保护电池过放、过压、过充、超温,有效保护电池寿命和用户安全。
在实际应用中,手机厂商通常会设置三种不同的充电状态:恒流预充电模式、恒流调节模式和恒压调节模式。
其中“恒流预充电”应该是最容易被我们忽略的状态,所以在这里简单介绍一下:很多手机长时间不用的时候,即使接上充电器也无法开机,所以很容易让人产生一种“手机不会坏吧?”疑惑。
原因很简单。手机内置锂电池的电压也会随着电池容量的降低而降低。当电池电量完全消耗到0%时,电池电压往往会下降到3V以下。此时连接充电器,手机内部电源转换器产生的电压不足以满足微处理器触发供电、复位、13MHz时钟信号等启动条件。需要用小的恒定电流(一般为设定电流的1/10)给锂电池充电,使其慢慢恢复活性(将电池电压提高到某个阈值,如高于3V),才能触发启动操作。
*电池百分比和电压之间的关系可以自定义。这个表只是供你了解,数据仅供参考。
开机后,电源控制芯片会尝试与充电器进行“握手协议”(不同的快充标准都有自己的一套兼容标准),进入“恒流调节模式”状态,在条件允许的情况下增加电压和电流的输入,以缩短充电时间。当电池电量达到一定阈值(通常在80%-90%之间)时,会触发一个平缓的“恒流预充电”状态,也就是我们所说的“涓流充电”(设定电流的1/10)。直到电流低于某个阈值,那么手机就会显示充满电。
正确的“充电姿势”
边肖不建议你边充电边玩手机。因为当手机连接充电器时,电源电路会自动将电池切换到充电状态,停止放电。此时手机在工作时消耗的电量由充电器提供。如果手机支持的充电功率较低,玩大型游戏时很可能出现“无法充电”甚至“电池越充电量越低”的尴尬。
同时,充电时会明显增加发热量,容易触发处理器的降频机制,造成游戏卡顿,影响体验。在某些极端情况下,甚至会威胁到人身和财产安全,而导致电池寿命的最大原因就是高温。如果你不想手机刚买半年就有30%以上的电池损耗,你需要改变手机充电玩手机的坏习惯。