张文博 朱晓栋 金嘉麟
上海市质量监督检验技术研究院，上海 201114
摘要：随着时代快速发展，人们的生活节奏加快，传统方式的充电已经满足不了当今人们对手机的使用需求，因此快速充电越来越受到人们的追捧，但是快速充电对于手机内部的锂离子电池的性能和安全性有何影响也是人们关注的重点。
关键词：锂离子电池，快速充电，容量，衰减
1概况
随着手机功能的日益强大、各类手机软件的开发利用，智能手机已经成为我们生活中必不可少的一部分，由于应用的软件增多，手机屏幕也逐渐趋于全面屏，手机的耗电量也剧增，为了能够使得手机续航恒持久，研发出来的手机电池容量也不断在加大，这也给手机充电提出了更高的要求，5W充电已经远远无法满足现在人们的需求，因此，大功率的快速充电越来越受到人们的追捧。
在充电过程中，电源适配器是将220V交流电源降为5V直流电源，通过数据线给手机进行充电，手机内部再将5V直流电源降至为锂离子电池的充电上限电压4.2V，而在快速充电过程中，电源适配器可根据内部快充协议，可将220V交流电源转换为直流5V、9V、12V甚至更高的电压，再由手机端降压为电池充电，此时电池将获得更大的充电功率，从而大大提升了充电速度。快速充电是可以有利于手机快速恢复电量，但是长期的快速充电环境下，是否会对电池的循环性能有所影响，本文采用两款不同型号的手机原装电池进行对比试验，模拟不同手机适配器给手机充电条件下对电池循环性能的影响。
2.试验
2.1试验样品
选择两种不同品牌手机，两个编号分别为a和b，表1为两款手机内部电池样品的信息。
表1 手机原装锂离子电池样品信息
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2.2试验前期准备
通过手机充电测试，a品牌手机在原装充电器充电时，测得输入电压4.79V，输入电流1.87A，输入功率为8.96W；b品牌手机在原装充电器充电时，通过连接功率分析仪测得输入电压5.00V，输入电流1.87A，输入功率为9.35W；当使用快充充电器时，a品牌手机测得输入电压6.50V，输入电流2.16A，输入功率为14.05W；b品牌手机测得输入电压9.57V，输入电流1.74A，输入功率为16.65W。
2.3电池循环测试
因此考察在一般充电和快速充电条件下，对不同型号的手机原装电池的循环性能是否会有所影响。根据上述试验前测试结果，对内部电池进行恒功率充放电测试，电池循环测试系统使用深圳市新威新能源技术有限公司型号为BTS-5V6A的电池充放电测试柜，具体试验条件如表2所示，试验环境为20℃±5℃的标准环境。
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图a中，a型号电池分别进行9W和14.05W恒功率充放电测试，经过200次循环，a1电池由3787.96mAh衰减至3613.10mAh，容量保持率为95.38%，a2电池由3510.44mAh衰减至3413.00mAh，容量保持率为97.22%，b型号电池分别进行9W和16.65W恒功率充放电测试，经过200次循环，b1电池由4219.69mAh衰减至4058.56mAh，容量保持率为95.38%，a2电池由3510.44mAh衰减至3413.00mAh，容量保持率为97.22%，通过实验数据，我们可以看出，两种型号的电池均没有达到其额定容量，这是由于电池处于恒功率充电状态下，并未对电池进行恒压充电，由于大功率充电时，电流较大，使得电池更快达到充电限制电压，此时电池的容量约占额定容量的70%左右，而在恒定的小功率充放电下，电池的容量约占额定容量的82%左右，通过对比可以看出，电池在不同功率下表现出容量的差异，并证明电池在循环时浅充浅放对循环寿命更有利。
4结论
本次试验我们对比了正常充电和快速充电条件下对电池衰减率的影响。试验结果表明由于恒定大功率充电使得电池能够尽快达到充电限制电压，则电池容量均可稳定在70%左右，此时充放电循环过程中，电池的循环稳定性更佳，循环200次后电池的衰减率仅为2.7%。因此在平时使用此类快充设备时，尽量不要让设备过度充电，因为快充适配器会让电池更快到达充电上限并恒压充电，也尽量不要当电池放空电后再充电，浅充浅放有利于电池的循环使用。
参考文献：
[1] 程奔宇.浅析快速充电技术在智能手机的应用[J]. 科技创新与应用，2014，17
[2] 雷源春.智能手机快速充电技术的实践与研究[J]. 产业与科技论坛，2016,15(14)