超高功率充電必備 雙電芯設計改變了快充

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來源: 中關村在線 作者: 編輯:張思政 2020-11-16 10:22:00

內容提要:雙電芯設計最早是什麼樣的呢?為什麼雙電芯設計會提昇實際充電效率?我們不妨共同探究下

當前鋰電池技術沒有突破的大前提下,各大智能手機廠商為了提昇手機的續航表現,配備了越來越高的快充技術。

廠商在發布會上講解快充技術的時候都會體積“雙電芯設計”,他們會特別說明“雙電芯設計”在手機有線快充過程的重要性。

那麼,雙電芯設計最早是什麼樣的呢?為什麼雙電芯設計會提昇實際充電效率?我們不妨共同探究下。

“雙電芯設計”最初是為了讓手機“永不斷電”

“雙電芯”,可以簡單解釋為一塊電池內部有兩塊電芯。設計原型為很早之前在手機上出現過的“雙電池”。

最早采用“雙電池”設計的是夏新N808,1630mAh+900mAh的雙電池方案,電池總容量為2530mAh。

雙電池設計可以讓用戶在開機狀態下更換其中的一塊電池,從而達到手機‘永不斷電’的使用效果。

此後,一些主打長續航的手機也引入了“雙電池”的設計理念,而真正將“雙電池”改為“雙電芯”的是苹果。

不過苹果采用“雙電芯”設計的原因是將電芯拼接而成的L型電池,充分利用手機內部空間。

現在來看,苹果當時首發“雙電芯”的想法也很簡單,那麼“雙電芯”設計又是如何從屋裡層面提昇手機充電速度的呢?

 “雙電芯”設計如何幫單電芯電池突破物理限制?

傳統單電芯電池雖然能在電荷泵的加持下實現最高55W的快充功率,單電芯電池的工作電壓多在3.3V~4.2V之間。

另外,鋰電池存在對充電電流的限制,一般單電芯電池的安全電流是不被允許超過6A的,換言之常規單電芯電池的充電功率一般不會超過30W。

單電芯電池那麼這時候就會有人問了:智能手機廠商是如何將單電芯電池的充電功率突破30W的呢?單電芯電池的充電功率主要是通過極耳結構和電荷泵兩種技術突破充電功率。

極耳結構的主要作用是提昇充電電流上線,因此單電芯電池也可以在一定程度上獲得更高的充電電流。

電荷泵技術則是提昇電池的充電效率,降低手機充電發熱。在這兩種技術的推動下,單電芯電池的充電功率纔突破30W。

不過,在當前競爭激烈的手機市場,單電芯電池充電功率明顯是不夠的看了。

畢竟不到2000元就能買到搭載65W快充的realme X7,旗艦機還有什麼理由不努力提昇自己的充電功率呢?

如果要實現更高的充電功率,如小米10至尊版的120W快充、iQOO 125W快充,電池必須采用“雙電芯”設計。

這主要是因為,“雙電芯”設計電池突破了單電芯電池的充電電流限制,可以同時以較高的電流對兩塊電芯進行充電,達到充電效率翻倍的目的。

另外,“雙電芯”設計電池是兩塊電芯同時充電,這也解決了單電芯電池無法長時間維持峰值充電功率的缺陷。

從安全性來說,同時充滿兩塊電芯的風險遠低於充滿一塊大容量單電芯電池。

單就手機快充這個過程而言,“雙電芯”設計電池在物理結構上具備天生優勢。不過這並不意味著“雙電芯”設計電池就是完美無缺的。

“雙電芯”設計電池也存在缺陷

“雙電芯”設計電池雖然可以提昇手機的充電功率,但“雙電芯”采用的串聯設計往往會導致輸出電壓翻倍。

盡管手機電池內設有降低電壓的模組,但這個“為了降低電壓而降低電壓”的措施在一定程度上增加了電能損耗,對續航造成了影響,這是當前“雙電芯”結構很難解決的問題。

其中,黑鯊手機的解決方案在一定程度上解決了“雙電芯”的放電問題:充電過程中以串聯的方式給兩款電池極高的充電功率;放電時使用並聯放電。

這種結構無需專門降壓電路,內阻更低,效果等同於讓電池釋放出更多的電量。

總結

電池的“雙電芯”結構從物理層面解決了單電芯無法實現更高充電功率的問題,讓手機上百瓦充電功率從幻想成為現實。

雖然“雙電芯”電池在使用上會有一定放電快的問題,不過仍不妨礙智能手機邁進“雙電芯”時代。

可以說,手機快充的大躍進,雙電芯結構功不可沒。

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