差评君
手机电量这玩意一直都是个玄学问题。
为什么我的手机最后 1% 电量最耐用,每次都够我看完一个10分钟的视频;为什么我的手机,最后 10% 的电量很不耐用,电池报警还有 10% 的电量,以为还能再撑一会,去找个充电器的时间手机就关机了。
其实,这个问题的答案非常的简单。因为你的手机电池的剩余电量很难估计,就连手机自己都不知道具体的剩余电量!
锂离子電池的特性
现在的手机基本用的都是锂离子电池,这种锂电池主要由正极、负极、电解液和隔膜构成的。
商业化的锂离子电池的原理相信上过初中物理的朋友们都知道:就是靠锂离子在正负极之间来回穿梭,来储存以及释放电量的,简称“ 摇椅 ”电池。
根据正极材料的不同,锂电池可以分为磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、三元电池等,而锂电池的负极一般都是碳素材料,如天然石墨,人工石墨等。
由于锂元素的化学特性非常活泼,使得锂电池的加工、保存、使用,对环境要求非常高。
影响锂电池的因素
能影响锂电池的因素可以说非常之多,比如温度。北方的朋友肯定深有体会,到冬天,电量是噌噌噌往下掉!但低温对手机的影响一般是暂时的,真正的杀手还是高温!温度越高,锂电池的容量损失就越快,而这种损失是不可逆的,也就是说,电池的容量会永久变小。
还有就是锂电池还存在着自然放电的现象,你不用它,手机电量就会偷偷跑掉。相信很多朋友睡觉的时候手机是不关机的,在待机的状态下放一整晚,早上起来就会发现手机莫名其妙的掉电了。
最后由于电池生产工艺的微小差异,也会导致每一块电池都存在着差异。它们的老化程度以及放电曲线都不太一样。
可以说,每一块电池都是独一无二的孩子。
电磁管理器的作用
为了伺候好每一块电池宝宝,电池工程师们研究出了一个叫作电池管理系统( BMS )的东西。
这套系统就好比一个保姆,专门负责照顾好电池。不能让电池过充,也不能让自然放电的太严重;冷了要给电池升温,热了要给电池降温。
为了方便手机散热,手机里配备了一整套的散热系统,目前主流的散热形式有:铜管散热、液冷散热、石墨贴片散热。
当然检测电池电量也是 BMS 的工作之一。而锂电池的放电规律是遵循基本的物理法则。
BMS 系统会通过一个芯片来监测电池电压,以便推算出电池的剩余电量,这个芯片叫作电量计。锂电池的规律是:放掉的电量越大,电压下降的越快。 但是,消耗同样的电量,放电率比较大时( 比如玩玩手游 )锂电池电压下降的速率,要比放电率小的情况(比如看小说 )要快的多。所以,BMS 系统只用电压来估算锂电池的剩余电量,一定会出现误差。
为了更精准地监测电池电量, BMS 系统除了检查电池的电压来判断电量以外,还要通过一系列复杂的算法。而每家手机厂商都有一套属于自己的 BMS 系统。
这也就是为什么有的手机最后 1%电量特别耐用,而有的手机最后 10% 电量掉得飞快的原因。
摘自《新周刊》