OPPO、華為、三星手機如何實現快速充電-存在的危險因素有什么

　　“充電五分鐘，通話兩小時”的OPPO R9廣告漫天飛，從而讓大眾接觸了快速充電這個概念。華為、三星等手機廠商也緊跟其后，紛紛推出快充手機，如華為提出“在一杯咖啡的時間里將電池電量充滿”，三星Galaxy Note 4“在30分鐘時間里充電60%”。快速充電正在成為電池技術創新的中心。毫無疑問，快充是目前能夠有效解決智能手機續航問題的最佳方法，也是未來幾年手機廠商、方案提供商角逐的主要戰場。

　　那么，手機是如何實現快速充電，存在哪些問題？今天金戈帶你一起揭開快速充電神秘的面紗，一起看看快速充電的原理，快速充電對新材料有什么要求？

　　什么是快速充電技術？

　　快速充電是一個相對籠統的概念，一般是指能在短時間內使蓄電池達到或接近完全滿電狀態的一種充電方法。目前真正意義上的手機快充技術有兩種：一種是閃充技術（OPPO的VOOC閃充技術），一種是高通的Quick Charge 2.0技術。

　　高通的Quick Charge 2.0技術其核心技術則是通過提高充電器電壓來降低充電電流，從而減小在充電線路上的功耗，在手機端會有相應的降壓電路，該電路將高壓低流變換為低壓高流。

　　無論是閃充技術，還是高通的QuickCharge2.0技術，其本質都是：在一定的限制條件下，盡可能地提高到達電池的電壓/電流。在電池容量一定的情況下，根據能量：W（電池容量）=功率P×時間T= 電壓U × 電流I × 時間T

　　因此，提高電壓和/或電流，則可縮短充電時間。

　　快速充電帶來的問題

　　快速充電解決了傳統慢充效率低的問題，卻避免不了發熱的問題。由于充電過程中，所有的能量不能100%轉換，損失的這一部分能量會變成熱。這部分熱量分別集中在充電裝置和機身上。具體就體現在充電時，我們能夠明顯感受到充電器和機身都有不同程度的發熱現象。

　　根據焦耳定律：發熱功率P = 電流的平方I 2* 電阻R

　　由上式可見，提高電流，則發熱功率增加，即充電裝置產生的熱量大幅度提高；而提高電壓的方式，由于電壓要從220V降低到20V/12V/9V再到4.2V/4.4V，意味著機身降壓電路會承受更大的壓力進行降壓轉換，當然這樣的轉換過程損耗也更多，直接表現為充電時機身發熱更明顯。產生的熱量過大又嚴重影響電池的壽命，存在安全隱患，同時降低用戶的舒適感。因此，發熱問題是快充實現更快充電必須解決的問題。

　　如何解決快充發熱問題

提高散熱效率

　　提高散熱效率，我們得先了解充電頭和手機機身是如何散熱的。由于充電頭體積較小，無法采用機械散熱方式傳導熱量，常用的散熱方式是采用單組份絕緣導熱硅膠將發熱部位熱量導出。這種膠不僅可以導熱，還具有粘結性，起到固定充電頭內部元件的作用。

　　手機機身散熱則是通過導熱硅脂將CPU運行產生的熱量傳導到石墨/金屬散熱片上，再導出機身。導熱硅脂還具有保護CPU的作用。因此，提高導熱硅膠和硅脂的導熱性能，將充電頭和CPU產生的熱量快速傳導出去，才能提高散熱的效率。

　　如何提高硅膠/硅脂的導熱性能

　　市場上常見的硅膠/硅脂通常采用在有機硅中添加氧化鋁、氧化鋅等無機粉體，其導熱性能不僅與自身的導熱系數有關，還與二者和界面的結合、細膩性有關。

　　對于單組份導熱硅膠，要提高導熱性能，一般需要添加大量導熱粉體，這會造成固化后硬度較高，則膠和電子元器件的界面結合力較差，即使導熱系數高，也不利于元器件的散熱。而單組份導熱硅膠的硬度通過配方調整硬度的空間不大，因此，只能通過導熱粉體種類選擇來改善。對此，我司開發出GD-S200A單組份導熱硅膠用粉體，經過特殊表面處理，與基材具有較好的分散性和相容性，導熱性能優異。在107膠中添加800份時導熱系數2.0 W/m*K。

　　導熱硅脂應用于CPU等精密電子器件的導熱，不僅要求導熱系數高，還要求硅脂更加細膩，以免刮花CPU。我司用于高導熱硅脂的產品GD-S271A，以球形、類球形氧化鋁為原料，通過合理粗細復配，并嚴格控制粗顆粒，以及特殊表面處理，具有優異的導熱性能；同時，其粒徑分布窄，可制備2.5W/m*K細膩型硅脂。

　　具有快充功能的智能手機被越來越多的用戶選擇，快充技術也在充電樁、新能源汽車等領域迅速興起，散熱問題是快充發展必須解決的問題。金戈相信經過IT設計和新材料的不斷進步，快充技術一定會實現比快更快的充電速度。

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