當(dāng)我決定做手機(jī)外殼
我開始關(guān)注艾邦高分子
OPPO R9 的“充電五分鐘，通話兩小時(shí)”讓大眾接觸了快速充電這個(gè)概念，華為、三星等手機(jī)廠商也緊跟其后，紛紛推出快充手機(jī)，如華為提出“在一杯咖啡的時(shí)間里將電池電量充滿”，三星Galaxy Note 4“在30分鐘時(shí)間里充電60%”。快速充電正在成為電池技術(shù)創(chuàng)新的中心。毫無疑問，快充是目前能夠有效解決智能手機(jī)續(xù)航問題的最佳方法，也是未來幾年手機(jī)廠商、方案提供商角逐的主要戰(zhàn)場(chǎng)。
那么，手機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)快速充電，存在哪些問題？今天小編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(duì)新材料有什么要求？
一 什么是快速充電技術(shù)？
快速充電是一個(gè)相對(duì)籠統(tǒng)的概念，一般是指能在短時(shí)間內(nèi)使蓄電池達(dá)到或接近完全滿電狀態(tài)的一種充電方法。目前真正意義上的手機(jī)快充技術(shù)有兩種：一種是閃充技術(shù)（OPPO的VOOC閃充技術(shù)），一種是高通的Quick Charge 2.0技術(shù)。
高通的Quick Charge 2.0技術(shù)其核心技術(shù)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(jī)端會(huì)有相應(yīng)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(shù)，還是高通的QuickCharge2.0技術(shù)，其本質(zhì)都是：在一定的限制條件下，盡可能地提高到達(dá)電池的電壓/電流。在電池容量一定的情況下，根據(jù)能量：W（電池容量）=功率P×?xí)r間T= 電壓U ×電流I ×?xí)r間T。
因此，提高電壓和/或電流，則可縮短充電時(shí)間。
二 快速充電帶來的問題
快速充電解決了傳統(tǒng)慢充效率低的問題，卻避免不了發(fā)熱的問題。由于充電過程中，所有的能量不能100%轉(zhuǎn)換，損失的這一部分能量會(huì)變成熱。這部分熱量分別集中在充電裝置和機(jī)身上。具體就體現(xiàn)在充電時(shí)，我們能夠明顯感受到充電器和機(jī)身都有不同程度的發(fā)熱現(xiàn)象。
焦耳定律：發(fā)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(fā)熱功率增加，即充電裝置產(chǎn)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(jī)身降壓電路會(huì)承受更大的壓力進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換，當(dāng)然這樣的轉(zhuǎn)換過程損耗也更多，直接表現(xiàn)為充電時(shí)機(jī)身發(fā)熱更明顯。產(chǎn)生的熱量過大又嚴(yán)重影響電池的壽命，存在安全隱患，同時(shí)降低用戶的舒適感。因此，發(fā)熱問題是快充實(shí)現(xiàn)更快充電必須解決的問題。
三 如何解決快充發(fā)熱問題？
就快充的發(fā)熱問題，目前技術(shù)路線分為兩派：降低發(fā)熱功率，提高散熱效率。
1、降低發(fā)熱功率
2、提高散熱效率
提高散熱效率，我們得先了解充電頭和手機(jī)機(jī)身是如何散熱的。由于充電頭體積較小，無法采用機(jī)械散熱方式傳導(dǎo)熱量，常用的散熱方式是采用單組份絕緣導(dǎo)熱硅膠將發(fā)熱部位熱量導(dǎo)出。這種膠不僅可以導(dǎo)熱，還具有粘結(jié)性，起到固定充電頭內(nèi)部元件的作用。
手機(jī)機(jī)身散熱則是通過導(dǎo)熱硅脂將CPU運(yùn)行產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到石墨/金屬散熱片上，再導(dǎo)出機(jī)身。導(dǎo)熱硅脂還具有保護(hù)CPU的作用。因此，提高導(dǎo)熱硅膠和硅脂的導(dǎo)熱性能，將充電頭和CPU產(chǎn)生的熱量快速傳導(dǎo)出去，才能提高散熱的效率。
四 如何提高硅膠/硅脂的導(dǎo)熱性能？
市場(chǎng)上常見的硅膠/硅脂通常采用在有機(jī)硅中添加氧化鋁、氧化鋅等無機(jī)粉體，其導(dǎo)熱性能不僅與自身的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)，還與二者和界面的結(jié)合、細(xì)膩性有關(guān)。
1．結(jié)合力
對(duì)于單組份導(dǎo)熱硅膠，要提高導(dǎo)熱性能，一般需要添加大量導(dǎo)熱粉體，這會(huì)造成固化后硬度較高，則膠和電子元器件的界面結(jié)合力較差，即使導(dǎo)熱系數(shù)高，也不利于元器件的散熱。而單組份導(dǎo)熱硅膠的硬度通過配方調(diào)整硬度的空間不大，因此，只能通過導(dǎo)熱粉體種類選擇來改善。
通過對(duì)粉體特殊表面處理，使其與基材具有較好的分散性和相容性，因此導(dǎo)熱性能優(yōu)異。如下表所示：金戈新型材料開發(fā)的GD-S200A單組份導(dǎo)熱硅膠用粉體，在107膠中添加800份時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)2.0 W/m*K。
2. 細(xì)膩性
導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用于CPU等精密電子器件的導(dǎo)熱，不僅要求導(dǎo)熱系數(shù)高，還要求硅脂更加細(xì)膩，以免刮花CPU。
以金戈新型材料用于高導(dǎo)熱硅脂的產(chǎn)品GD-S271A為例：以球形、類球形氧化鋁為原料，通過合理粗細(xì)復(fù)配，并嚴(yán)格控制粗顆粒，以及特殊表面處理，具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能；同時(shí)，其粒徑分布窄，可制備2.5W/m*K細(xì)膩型硅脂。
具有快充功能的智能手機(jī)被越來越多的用戶選擇，快充技術(shù)也在充電樁、新能源汽車等領(lǐng)域迅速興起，散熱問題是快充發(fā)展必須解決的問題。小編相信經(jīng)過IT設(shè)計(jì)和新材料的不斷進(jìn)步，快充技術(shù)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)比快更快的充電速度。
本文由佛山市三水金戈新型材料有限公司投稿，艾邦高分子整理編輯，更多企業(yè)投稿請(qǐng)?zhí)砑有【幬⑿牛?strong>18319055312，備注“投稿”
閱讀原文，查看更多資訊
↓↓↓
始發(fā)于微信公眾號(hào)：艾邦高分子