充電電池引發(fā)的思考 高效充電還是優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)？

　　最近有一篇名為《“無(wú)負(fù)極電池”問(wèn)世，或?qū)㈩嵏搽妱?dòng)車(chē)和手機(jī)電池》的文章在網(wǎng)絡(luò)上廣泛流傳，這就是一個(gè)帶有顛覆性的信息。萬(wàn)物負(fù)陰而抱陽(yáng)，作為一個(gè)電池，沒(méi)有負(fù)極，哪里來(lái)的陽(yáng)極呢？其作為電池的實(shí)體也不可能存在，我們的電動(dòng)車(chē)和手機(jī)將如何使用它呢？我相信一點(diǎn)，通過(guò)對(duì)電池材料、結(jié)構(gòu)的革命性改進(jìn)，我們是有可能得到容量密度大幅度增加、功率密度大幅度提高、安全性也更好的產(chǎn)品的，但在這一切真的變成現(xiàn)實(shí)以前，千萬(wàn)不要用一些嘩眾取寵的東西來(lái)吸引大家的眼球，讓人們產(chǎn)生一些不切實(shí)際的幻想，同時(shí)卻又不得不生活在現(xiàn)實(shí)中，讓心中的糾結(jié)造成我們身心的疾病，給社會(huì)也帶來(lái)不安定因素。

　　在多年前，受環(huán)保節(jié)能理念的影響，我們家中所使用的電池都是可充電的鎳氫電池，用來(lái)給它們充電的充電器也是普通的，每次給電池充電都要用幾個(gè)小時(shí)。后來(lái)看到新聞?wù)f一家日本廠商所制造的鎳氫電池充電速度已經(jīng)做到了半小時(shí)以?xún)?nèi)，而自己用的電池有一大半都是這家公司的，所以就產(chǎn)生了購(gòu)買(mǎi)快速充電器的沖動(dòng)，沖動(dòng)的結(jié)果是從萬(wàn)能的華強(qiáng)北市場(chǎng)上找到了能夠極速充電的產(chǎn)品，于是悲慘的事情就發(fā)生在我身上了，所有電池都在充了一次電以后容量劇減，最后不得不棄之不用。這件事雖然沒(méi)有對(duì)鎳氫電池產(chǎn)生不好的想法，但從那以后就再?zèng)]有購(gòu)買(mǎi)過(guò)，由此可見(jiàn)負(fù)面感受會(huì)給我們的人生帶來(lái)多么大的影響，相應(yīng)地，與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)也必然受到?jīng)_擊。

　　其實(shí)帶來(lái)影響的那個(gè)充電器讓電池受到損害的原因不一定是充電速度造成的，也可能是它沒(méi)有按照鎳氫電池應(yīng)有的充電策略進(jìn)行充電造成的，因?yàn)槊恳环N電池都有自己的特性，當(dāng)你用不正確的方法對(duì)待它時(shí)，問(wèn)題就出來(lái)了。對(duì)于我們現(xiàn)在常用的鋰離子電池，我在很多年前就見(jiàn)過(guò)下面的這幅圖：

　　這是關(guān)于鋰離子電池充放電速率與其容量和循環(huán)壽命的關(guān)系圖，縱軸代表容量，橫軸代表循環(huán)壽命，由不同的點(diǎn)所描繪出來(lái)的曲線(xiàn)代表了用不同的速率對(duì)電池進(jìn)行充放電時(shí)容量與循環(huán)壽命之間的關(guān)系。其中的C是與電池的容量有關(guān)的充放電速率數(shù)據(jù)，假設(shè)某個(gè)電池的容量為1000mAH，如果用1000mA的電流對(duì)它進(jìn)行充電或放電，則充滿(mǎn)或放完其全部電能的時(shí)間是一個(gè)小時(shí)，這時(shí)候的C就代表1000mA，2C則代表2000mA。根據(jù)這些定義，這個(gè)圖告訴我們?nèi)缦滦畔ⅲ哼@個(gè)電池的初始容量為900mAH，假如用1C即900mA的電流對(duì)它進(jìn)行充放電，經(jīng)過(guò)500個(gè)循環(huán)后，其容量還剩下大約780mAH；如果用2C即1800mA的電流對(duì)它進(jìn)行充放電，則經(jīng)過(guò)500個(gè)循環(huán)后，其容量會(huì)下降到大約500mAH。類(lèi)似這樣的信息給我留下這樣的印象：一個(gè)鋰離子電池，如果用1C的速率對(duì)它進(jìn)行充放電，經(jīng)過(guò)500個(gè)循環(huán)后，其容量還有初始容量的80%。遺憾的是這樣的信息是不完全準(zhǔn)確的，它只是代表了某個(gè)型號(hào)的電池的特性。　　網(wǎng)絡(luò)上最近有一篇很火的小米移動(dòng)電源的拆解文章。小米的新移動(dòng)電源采用了松下的18650規(guī)格的鋰離子電池，單顆電池的容量為3180mAH，按照我們舊有的知識(shí)，如果用3180mA的電流對(duì)它進(jìn)行充放電，則當(dāng)其經(jīng)過(guò)500次循環(huán)時(shí)，其容量還剩下3180mAHx80%=2544mA，這對(duì)很多應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一個(gè)完全可以接受的使用壽命?？墒菍?shí)際看到的電池參數(shù)表中的數(shù)據(jù)和想法完全不一致，它的標(biāo)準(zhǔn)充電電流是0.909A，也就是909mA，只是相當(dāng)于0.28C。由于沒(méi)有找到這個(gè)電池的完整規(guī)格書(shū)，不知道這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)充電電流所對(duì)應(yīng)的循環(huán)壽命是多少，但可以猜想它與500次的循環(huán)壽命對(duì)上的幾率還是很大的。如果我們沒(méi)有按照這個(gè)電池實(shí)際標(biāo)出來(lái)的參數(shù)作為限制去使用它，它的壽命就會(huì)受到極大的影響，而且這樣的錯(cuò)誤還是很容易發(fā)生的，因?yàn)槲覀兊腞T9451就具有4A的電流充電能力，我一直以為用它去對(duì)這樣的電池進(jìn)行充電是完全合理的。

　　作為智能手機(jī)的使用者，你的新手機(jī)的電池容量是不是比過(guò)去的大了？那么你有沒(méi)有感覺(jué)到每次充滿(mǎn)電后的使用時(shí)間比過(guò)去更長(zhǎng)了呢？你是不是感覺(jué)到要你充電的提示信息出現(xiàn)得越來(lái)越頻繁了呢？造成這種問(wèn)題的原因，除了手機(jī)功能越來(lái)越多、被使用得越來(lái)越頻繁造成耗電越來(lái)越多外，這些手機(jī)的電池管理是否都是恰當(dāng)?shù)哪?？這些都是值得考慮的。其實(shí)作為消費(fèi)者的某些欲望常常會(huì)造成制造商的錯(cuò)誤的迎合，對(duì)于快速充電的要求就是其一。

　　事情的另一面是制造商也有錯(cuò)誤的時(shí)候，有的是因勢(shì)利導(dǎo)去利用某些特性實(shí)現(xiàn)特定的效果，有的是故意縱容從而從中獲取商業(yè)利益，有的則是無(wú)心之過(guò)。作為無(wú)心之過(guò)的例子，在我們的身邊最近就發(fā)生了一起，只是這一“過(guò)”沒(méi)有對(duì)社會(huì)造成任何的損害，相反地，由于思考的介入，讓我們對(duì)某些問(wèn)題有了更深入的認(rèn)識(shí)。

　　事情的起因是公司最近出了一款型號(hào)為RT1650A的無(wú)線(xiàn)充電接收端IC，它的輸出功率做到了5Vx1.5A=7.5W，要比同時(shí)期市場(chǎng)上已有的無(wú)線(xiàn)充電接收器功率更大，同時(shí)它的效率更高，在和業(yè)界同行的發(fā)送端配合工作時(shí)，整體的轉(zhuǎn)換效率做到了80%，比同時(shí)期市場(chǎng)上普遍的72%~73%的效率高了不少，這讓個(gè)別同事升起了它能提高充電速率的遐想，但是通過(guò)對(duì)無(wú)線(xiàn)充電所面臨的各種環(huán)境條件的分析，我們發(fā)現(xiàn)只有在功率發(fā)送端的輸入功率受限的情況下才有可能出現(xiàn)由于效率的提高而帶來(lái)的提高充電速率的效果，而且這還要接收端的電池和充電管理部分予以配合才能實(shí)現(xiàn)，如果以100%的效率進(jìn)行電力傳輸時(shí)都沒(méi)有滿(mǎn)足電池和充電系統(tǒng)的要求，則任何效率的提高對(duì)提高充電速率都是有幫助的，可是我們知道這樣的狀況是很少發(fā)生的。我們通常遇到的大部分狀況都是電池和充電系統(tǒng)不能接受太多的電流，這使得充電過(guò)程不能太快，而供應(yīng)卻完全不是問(wèn)題，因而在大部分條件下對(duì)無(wú)線(xiàn)電力傳輸效率的提升能夠起到的作用只是降低能耗、降低發(fā)熱量。當(dāng)系統(tǒng)的能耗被降低以后，這些系統(tǒng)也就能夠被放置到更多的空間受限的環(huán)境中，制造這些產(chǎn)品時(shí)也有可能使用更少的材料，從而帶來(lái)廣泛的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益，提高使用者的舒適度，讓消費(fèi)者感覺(jué)更爽，而這些效益和提高充電速率實(shí)在是無(wú)關(guān)的。

　　大部分的消費(fèi)者對(duì)于科學(xué)與技術(shù)的實(shí)質(zhì)通常是不太關(guān)心的，它們通常在意的是自己的感覺(jué)爽不爽，這種爽或者是不爽的感覺(jué)完全來(lái)源于體驗(yàn)而不是思考，所以他/她的追求就會(huì)常常偏離正軌，在此過(guò)程中，那些滿(mǎn)足他們的欲望的東西是最容易打動(dòng)他們的，這就給那些順勢(shì)而為的人留下了下手之處。作為工程師，我們行為的基礎(chǔ)是科學(xué)、是技術(shù)，我們的思考是要有邏輯的，我們是未來(lái)的創(chuàng)造者和制造者，我們得慎重一點(diǎn)，做好了，這就是我們的功德，那是會(huì)有福報(bào)的，當(dāng)然了，如果我們作惡，同樣有東西在等著我們，要如何做，完全看自己的選擇。且行且珍惜！可得看仔細(xì)了。