锂离子二次电池快速充电探讨

作者: 孙明

随着智能手机的普及，其手机配置也在爆发增长，单以处理器来说，仅仅几年已经从单核迅速跨越至八核。除了这些核心配置之外，实际上唯独电池技术没有太大提高。从镍氢到锂离子再到锂聚合物，虽有提升但也仅仅停留在电池安全和循环性能，电量水平并没有很大的提高。现阶段，提升用户使用感受，最大化榨取手机电池性能只能从如下两方面进行：

1,提高电池容量

智能手机标配电池容量已从早前的2000mAh左右提升到现在的3000mAh左右，更大的容量势必会加大电池电芯的体积，以现在手机设计留给电池的空间vs容量，基本已经达到了理论上限值，再无提升空间。因此，更多的手机厂商已经开始了另一方面研发:提升充电速度即快充。

2,加快充电速度

以传统的手机电池(容量在1500mAh)为例，采用现有通常的5V/1A充电方式，理论上一次完全充电需要1.5小时充电时间，现今部分手机电池容量提升到了3000mAh左右，继续采用传统的充电方式，充电时间势必需要的更长，这给用户使用带来了相当的不便。因此，加快充电速度是势在必行的。

那么，手机快速充电要怎么实现的呢？

我们都知道，功率(P)=电压(U)x电流(I).为了加速手机充电速度，就必须从电池的充电功率上面下功夫，只要想办法提升电压或者电流或者同时提升电压和电流，都可以提高功率，从而缩短充电时间。归纳起来就是有三种方式可以实现快速充电效果。

1,恒电流高压模式

该模式将充电器的5V输出电压增大，以达到增加功率的目的，但是这样做也会带来负面结果，就是电池会产生很大的发热，而且会对电池有损耗，影响电池本身的寿命。

2.恒压高电流模式

该模式将充电器的输出电压恒定，增加电流，通过改变电路设计来提升充电速度。这种方式目前已被部分手机厂家应用到新品中，如苹果(5V/2A)和OPPO find7(5V/4.5A)。

3.高压高电流模式

该模式是将电压和电流都进行增大。虽然说双向增大对于提升充电速度是效率最高的方式，但是这也要求充电器、手机电流管理、充电保护程序都要做到一定的品质才能够实现。目前看来，该方式也有手机厂家开始选用，从网上发布的信息来看，新发布的小米4即采用了这种方式，其标配充电器输出为9V/1.2A.充电电压和电流都做了一定提升。

当然，即便是快速充电，到了后面一段时间，全速行驶的「充电速度」总归要放慢速度，也就是设计所谓的「涓流充电」来防止电池过冲和预防其他安全副作用。所以，快速充电更多的侧重点还是在前面的一段时间上面，这也就容易解释，为何实际提速时间与各厂家所宣称的理论值有着一定的时间差距。

值得注意的一点是，如果手机电池长期处于高出标称电池参数的情况下工作，势必会影响电池的使用寿命。高通的Quick Charge技术能够将固定的直流电压转变为可变的直流电压。意味着搭载支持 Quick Charge协议的芯片的智能手机，便可以接受快速充电所需的高电压输入。从而达到提升手机充电功率完成充电提速的最终目的。

无论采用以上哪种方式提升充电速度，其对二次保护器件势必有着更高的耐压/电流承受能力，而选择传统PTC似乎已无法同时满足过充和放电要求，而TE作为电路保护行业引领者，在锂离子电池保护器件的开发及应用方面有着多年的经验，其生产的MHP-TA产品正好可以满足这种应用要求。