鉅大LARGE | 點擊量:316次 | 2023年06月30日
沒充滿就拔,沒用完就充,真的會影響手機電池的壽命或容量嗎?
鋰離子電池的衰退機理有很多,大體上可以分為濫用衰退與正常衰退兩種。濫用衰退是可以防止的,包括過充、過放、低溫、大功率充放電、等等。關于手機的使用場景來說:
過充:電子設備有電路保護,一般不會發生這種情況,因此用戶也不必去擔心。
過放:這是一個模糊的概念。大體上而言,盡量不要在電量20%以下使用手機,特別不要在5%電量以下使用手機,會對電池造成不可逆損傷。
低溫:重要是指低溫充電危害很大。電子設備一般也都有保護了(iPad在低溫下是充不進去電的),因此,用戶也不必去擔心。
大功率充放電:電子設備的放電,一般是比較溫和的。就是一直玩游戲,手機也能撐個三四個小時,這最多就是0.2C放電,非常溫和,用戶也不必擔心。充電呢,也是由充電器和電子設備的電路保護的,用戶也不必擔心。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
正常衰退是不能防止的,重要影響因素是放電深度的積分與靜置時的電量狀態。
放電深度積分:也可以稱為放電循環次數,比如從100%放到50%,這就算是0.5個循環。意思就是說,平時用得越多,那么衰退越快。但手機買來就是用的嘛,能用就用。
靜置時的電量狀態:這一點在學術上有爭議。主流觀點是,電量越高則衰退越快。意思就是,100%的電池放一個月,與50%的電池放一個月,前者的容量衰退更大一些。
因此,推薦的使用習慣是什么呢?如下:
首先,防止濫用情況。除去電路保護的部分,用戶要注意的是,盡量不要把手機電量用到很低隨身帶充電寶吧。
其次,降低正常使用下的衰退。當然,該用的時候還是用,不能為了保護電池就不玩手機了吧?這里的建議是:沒事兒就把充電線插到手機上充電。這樣的話,手機會從外部取電,相當于減少了放電循環次數。
最后,最優的使用習慣是:將手機電量維持在30%-50%的低電量狀態,直到出門前2個小時,再充滿到100%。這樣就降低了高電量狀態下的靜置時間。當然,這個策略關于手機等消費級電子設備是不適用的,付出與成本不成比例。但關于電動汽車來說,電池很大很貴,就值得開發出這樣的智能充電器。事實上,很多機構正在做。
Q&A根據評論總結出了各位朋友的3個質疑:
1.蘋果店or書上or專家說電池要每隔一段時間放光再充滿,才能夠保持壽命的?。。?/p>
答:蘋果店or書上or專家應該說的是上一代充電電池,鎳氫電池,有記憶效應。而鋰離子電池,無論是在理論上還是實踐中,至今從未觀測到有任何記憶效應。因此,蘋果店or書上or專家的這種說明,是沒有依據的。
答:提出這個問題的朋友,是把電池想像成了水庫模型。水庫有進口、有出口,有可能進口在進水,而出口在出水。這種模型下,就有可能水面高度不變(電量不變),而實際上流量很大的情況。而電池壽命衰減是有關的,流量大不就是衰減快嗎?這種想法的問題在于,電池不是水庫,它沒有兩個口,只有一個口:這個口中,要么在充電,要么在放電,不會出現充放電同時發生的情況。
3.插著充電線玩手機,會爆炸嗎?
答:應該是存在插電玩手機爆炸的案例,但我不能辨別什么是真新聞、什么是假新聞。譬如網易手機頻道,假如蘋果不續費就會出現蘋果手機爆炸,三星不續費就會出現三星手機爆炸的新聞……
試著分析了一下,邊充電邊玩手機,會使充電發熱(源自于電池內阻,電能來自于充電線)與用電發熱(源自于CPU與屏幕,電能來自于充電線)的兩種發熱效應同時發生,溫度會更高,從而有可能引發爆炸的風險(假如電池質量不合格)。
@戴偉杰質疑:沒用完的情況,如用到50%再充電和用到10%再充電,結果差異很大,第一種不利于電池壽命,第二種有利。
答:從質疑的角度來看,我理解并同意他想表達的意思,但實際上他的看法與本回答的結論并不矛盾。之所以@戴偉杰會提出這樣的質疑,重要是我覺得知乎與學術期刊是不相同的平臺,受眾的需求也是完全不相同的,因此在推導結論時跳過了一些繁瑣的分析步驟。我覺得知乎上讀者最要的是類比的機理解釋與直觀的結論,假如長篇大論反而達不到傳播知識的效果。不過既[email protected]質疑了。那么有關這個問題,我就徹底答一下,以做一了結。
電池壽命衰減機理重要分為兩種:
第一種為循環衰減。把電池想像成一個管狀物,充電就是往上擼,放電就是往下擼。上下完整擼一次就是一個完整的循環,擼到一半就是半個循環,擼久了電池就壞掉了,這就是所謂的循環衰減。而循環衰減重要是充電衰減,就是發生在往上擼的時候。
第二種為靜置衰減。也就是說,把電池靜靜地放在那里不擼,自己也是會壞掉的。壞掉的速度取決于手的位置,手的位置越高(電量越高),壞掉的就越快。
兩種衰減速度的數量級是不同的。就手機電池來說,基本上每天都在擼,循環衰減對壽命的損害比靜置衰減至少要大一個數量級。那么我們的策略是什么?根據馬克思主義哲學抓重要矛盾的哲學常理,應該第一優先級做到盡量減少循環衰減,減少擼的深度與次數;其次才是減少靜置衰減,即降低手的高度。
Case1:我現在手機電量50%,雖然充電線就在旁邊,我還是決定用到10%再去充電。這相當于新增了循環衰減,而去減少靜置衰減,是得不償失的。雖然說,從50%往10%的往下擼放電是不衰減的,但放了的電肯定是要再充電擼回來的啊,是跑不掉的。
Case2:"我現在手機電量10%,但暫時不充電,準備等出門前2小時再充電到50%或100%"這種策略,在不新增循環衰減的速度下,的確是減少了靜置衰減,會優化電池壽命。這種情況我在原回答的最優策略中也提到了。這種最優策略的執行依賴于智能充電器,而為了保護成本只有幾十元的手機電池,去新增一個智能充電器,在成本上是不劃算的,在市場上也是消費者不喜歡的。因此這種策略一般是不可行的。
Case3:我現在手機電量是100%,今天計劃用電10%。我準備一口氣用到10%,而不是先用到55%充電,再用到55%誠然,一口氣用到10%的策略,是比先用到55%充電,再用到55%要有優勢的。但這種優勢的代價就是放棄了中途充電的機會,而新增了把電用光的風險。這種策略的先決條件是我100%確定今天我只用90%的電,而不會更多。其實這個問題可以類比電動汽車的里程焦慮問題(Rangeanxiety),這是阻礙電動汽車普及的一大因素。關于普通手機消費者來說,這種策略一般是不可行的。
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