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手機的最佳電池是什麼

科技 更新时间:2024-09-14 04:23:21

在過去的十年,我們見證了智能手機行業日新月異的高速發展,從簡單的通訊工具到幾乎無所不能,智能手機已經滲透到我們生活的方方面面,而随着功能的不斷增多,手機的功耗也相應不斷上升。

這就要求作為手機的儲能工具——電池,其容量以及工作性能也要随之提高才能更好的滿足日常使用。說到手機電池,你又了解多少呢?今天我們就做一些關于手機電池的小科普。

手機的最佳電池是什麼(科普關于手機電池)1

手機電池

手機電池是為手機提供電力的儲能工具,mAh 是電池容量的單位,中文名稱是毫安時。

在我們進行充電的時候,充電頭将 220V 交流電轉換為低壓直流電,輸進手機并由手機的充電電路降壓給電池使用。

為什麼需要降壓?

這是因為電池是十分「嬌弱」的器件,過高的電壓就會造成損害引發安全隐患。

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目前手機電池使用的主要為锂電池。

更确切得說是锂離子電池,電池中是沒有金屬锂的,而是含锂元素的化合物,工作的過程簡單看則是锂離子的運動過程。

電池的分類、特性

作為制造業的一份子,電池其實也經曆了随材料更新而進行的技術疊代,根據它的發展曆程,我們可以大緻可以分為三個階段:

1、鎳镉電池——

特點:記憶效應很嚴重,需用盡再充滿使用,體積巨大,續航短,7.5V 高電壓供電。

鎳镉電池能承受 500 次以上的充電放電過程,在放電時的電壓變化很小。記憶效應可以說是鎳镉電池的最大弊端了,這要求它必須在用盡電量之後才能充電,否則容量就會遭到消減,同時電池中的镉是一種有毒的重金屬,處理不當極易造成環境污染。

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2、鎳氫電池——

特點:相對前者,記憶效應減少,電池容量顯著提升, 電壓 1.2V,但十分環保。

鎳氫電池中以能吸收氫并形成氫化物的金屬代替了镉,從而消除了鎳镉電池的環境污染問題。在同體積下,鎳氫電池的容量比鎳镉電池多得多并且沒有如此明顯的記憶效應。而鎳氫電池最大的缺點便是自放電,意思是如果放置一段時間不使用,那麼鎳氫電池的電量會逐漸流失。

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3、锂電池——

特點:體積更小,同體積電池容量更大,循環壽命長無記憶效應,安全性更好。

锂離子電池輕、小、薄,可以根據不同産品做成不同形狀,體積比能量和質量比能量高,并且無污染,沒有任何記憶效應。工作溫度區間-20℃~60℃,支持快速充電,循環使用壽命長,目前手機基本上已經全面采用锂離子電池。

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電池的内部結構

暴露年紀的時候到了,在十年前,我們使用的手機電池還是可拆卸的設計的,一個手機多購置幾塊備用電池是基本操作,在續航上有着别樣的體驗。

但這種方式終于還是被市場所淘汰,這其中原因,既包含技術,又關乎設計,這裡也不作深究。

等到智能手機基本上采用一體化設計後,電池也成為了不可拆卸式,不支持用戶自由更換。放在機身内部後也就不需要包裹的外部硬殼了,因為以往還需要考慮安全和保護作用。所以這之後的手機電池主要可以看成兩部分組成:

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電芯與控制 IC

電芯部分:

我們平常所說的 3000mAh、5000mAh 就是儲存在電芯中。

電芯的組成有正負極、隔膜、電解液等元素,其中的主要物質為:

  • 正極:活性物質一般為钴酸锂、錳酸鉀、鎳钴酸锂;
  • 負極:活性物質為石墨或近似石墨結構的碳等;
  • 隔膜:經特殊成型的高分子薄膜,有微孔結構,可以讓锂離子自由通過而電子不能通過。

控制 IC:

控制 IC 芯片能夠防止過充、過放和短路對電池及使用者造成危害。

它的存在使得電池在以下條件會自動斷電:

  • 過充保護:電池充滿了就會自動停止充電;
  • 過放保護:電池用到了額定電壓就會自動停止放電;
  • 短路保護:電池不小心短路就會自動斷開連接。

同時 IC 芯片上集成高精度熱敏電阻,由此不同的阻值就能對應知道電池的溫度。

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電池的工作過程

  • 電池充電:正極材料中的锂化合物形成锂離子溶出,經過電解液運動到到負極,嵌入負極石墨層中,嵌入越多,相應電量越高;
  • 電池放電:锂離子從石墨層中脫嵌,運動回正極,脫嵌的锂離子越多,相應電池放電越多。

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随着充放電的進行,锂離子不斷的從正極和負極中嵌入和脫出。

一些充電冷知識

1、充電的電壓以及發熱:

電芯工作電壓在 3.0V~4.4V 之間,均壓平台 3.6V-3.8V。

當進行充電行為時,電能進入手機後通過手機内的降壓電路處理後,再輸出 3.3~4.5V 左右的電壓給電池充電。而這個電壓轉換壓降過程,就是由手機内的充電管理 IC 模塊負責。

這個電壓轉換壓降過程會産生發熱,電壓差距越大産生的熱量會越多。

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2、充電的電流以及功率

手機充電時的電流并不是一直不變的。

優秀的充電方案應該是手機需要多大的功率,充電器就給多大的功率,而不是手機隻能被動地接受充電器一成不變的功率。

當手機處于低電量的時候,手機會要求充電器火力全開,這就是所謂的充電峰值。在這個時候充電速度非常快,相應地發熱量也基本上發生在這個階段。

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充電時,随着手機電量的上升,充電的功率會逐漸下降。當手機的電量充到 60%~80%的時候(具體看手機廠商的設定),充電電流會減小,以達到減少電池損耗和手機發熱量等目的。

關于這些冷知識在我們的關于手機充電文章中有具體的分析,大家感興趣可以查看。

那麼現在還有一個很多用戶最關心的問題:

手機電池需要保養嗎?

先放答案:對于不是特别在乎手機電池老化的普通消費者而言,不需要進行刻意的保養。

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目前的智能手機都會内置非常智能且成熟的電源管理。基本上消費者各種使用習慣都有針對的安全措施。

比如整夜充,在電池充滿後手機會切斷充電的進行,但依然插着就構成回路,在手機内置控制 IC 的作用下,僅有極細微的電流在其中流通,你所擔心的電池損傷并沒有想象中那麼大。當然話說回來,充滿之後就拔掉自然是最好的使用習慣。

又比如随充随用,完全是可以的,根本不需要等到用完才去充電。锂電池并不具備記憶效應,那都是老一代電池的使用姿勢,對于锂電池來說任何時候充電都可以。

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另外,手機電池能夠維持相對健康程度的時間,對于大部分用戶來說在一年半到兩年,此時才會開始出現明顯的續航下降,而在這個時間之後,廠商一般都會提供對應的電池更換方案,可能需要用戶花錢,具體多少視廠商而定,一般不貴。

又或者一年多時間過去,看現在智能手機的疊代速度,很多用戶或許已經有更換新機的打算了。

所以電池的經用度其實并沒有那麼不堪,如果非要說真正影響到電池壽命的,有兩點是一定要注意:

  • 使用正規合格的充電器與充電線
  • 盡量不要深度放電

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第一點沒什麼好說的,為了手機的安全,也為了你的安全。

主要講第二點,這是确切的會影響到電池壽命的因素。

讓電池保持健康的最好做法是保持電量在 20%~80%。

不要讓手機電量低于 20% 再充電,過放會加速電池損耗,這也是為什麼基本上到了 20% 手機就會提醒你充電了,你看,正确的使用方法手機會告訴你的。

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那麼,快充傷電池嗎?

還是那句話,在變革技術大面積落地的時候,它的背後早已經曆了無數次的測試與改進,廠商們并不傻,他們考慮的問題也遠比消費者的多,因此對于快充的隐藏風險,就有了相應的應對方案。

要實現快充,那麼充電電流就被提高,首先如今支持快充的電池對于大電流的耐受能力比以往要高很多,其次快充芯片也在控制電壓與電流在安全的範圍之内。對于電池壽命,實際上充電電壓的影響更大,而這被内置芯片嚴格控制。

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所以,快充的使用依然屬于正常範圍内,該充充,15 分鐘充滿的體驗,誰能不愛。

總之就是一句話,随用随充,想充就充,不要過放,最好不過充。

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