鉅大LARGE | 點擊量:2158次 | 2021年04月13日
電池沒用完就充電會不會影響電池的壽命或容量呢?
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(guān)于手機的使用場景來說:
過充:電子設(shè)備有電路保護,一般不會發(fā)生這種情況,因此用戶也不必去擔(dān)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(shè)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(dān)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%
大功率充放電:電子設(shè)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(dān)心。充電呢,也是由充電器和電子設(shè)備的電路保護的,用戶也不必擔(dān)心。
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(tài)。
放電深度積分:也可以稱為放電循環(huán)次數(shù),比如從100%放到50%,這就算是0.5個循環(huán)。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(tài):這一點在學(xué)術(shù)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(xí)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(dāng)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(dāng)于減少了放電循環(huán)次數(shù)。
最后,最優(yōu)的使用習(xí)慣是:將手機電量維持在30%-50%的低電量狀態(tài),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(tài)下的靜置時間。當(dāng)然,這個策略關(guān)于手機等消費級電子設(shè)備是不適用的,付出與成本不成比例。但關(guān)于電動汽車來說,電池很大很貴,就值得開發(fā)出這樣的智能充電器。事實上,很多機構(gòu)正在做。
根據(jù)評論總結(jié)出了各位朋友的3個質(zhì)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?。??
答:蘋果店or書上or專家應(yīng)該說的是上一代充電電池,鎳氫電池,有記憶效應(yīng)。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(yīng)。因此,蘋果店or書上or專家的這種說明,是沒有依據(jù)的。
2.插著充電線玩手機,那不是一邊充電、一邊放電,對電池的損耗更大嗎?
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(guān)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(xiàn)充放電同時發(fā)生的情況。
3.插著充電線玩手機,會爆炸嗎?
答:應(yīng)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(wǎng)易手機頻道,假如蘋果不續(xù)費就會出現(xiàn)蘋果手機爆炸,三星不續(xù)費就會出現(xiàn)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(fā)熱(源自于電池內(nèi)阻,電能來自于充電線)與用電發(fā)熱(源自于CPU與屏幕,電能來自于充電線)的兩種發(fā)熱效應(yīng)同時發(fā)生,溫度會更高,從而有可能引發(fā)爆炸的風(fēng)險(假如電池質(zhì)量不合格)。
說到底,爆炸是電池安全問題,不是電池壽命問題,有些跑題了。
@戴偉杰質(zhì)疑:沒用完的情況,如用到50%再充電和用到10%再充電,結(jié)果差異很大,第一種不利于電池壽命,第二種有利。
答:從質(zhì)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(jié)論并不矛盾。之所以@戴偉杰會提出這樣的質(zhì)疑,重要是我覺得知乎與學(xué)術(shù)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(dǎo)結(jié)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(jié)論,假如長篇大論反而達不到傳播知識的效果。
[email protected]質(zhì)疑了。那么有關(guān)這個問題,我就徹底答一下,以做一了結(jié)。
電池壽命衰減機理重要分為兩種:
第一種為循環(huán)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(huán),擼到一半就是半個循環(huán),擼久了電池就壞掉了,這就是所謂的循環(huán)衰減。而循環(huán)衰減重要是充電衰減,就是發(fā)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(shù)量級是不同的。就手機電池來說,基本上每天都在擼,循環(huán)衰減對壽命的損害比靜置衰減至少要大一個數(shù)量級。那么我們的策略是什么?根據(jù)馬克思主義哲學(xué)抓重要矛盾的哲學(xué)常理,應(yīng)該第一優(yōu)先級做到盡量減少循環(huán)衰減,減少擼的深度與次數(shù);其次才是減少靜置衰減,即降低手的高度。
講述完以上原理之后,咱們在回過頭來看看沒用完的情況,如用到50%再充電和用到10%再充電的情況,想表達的意思應(yīng)該是指10%下的靜置衰減速度要慢于50%。
關(guān)于大多數(shù)人使用手機的情景來說,當(dāng)他面對我是讓手機電池處于50%電量狀態(tài),還是10%的電量狀態(tài)的抉擇時,通常是處于以下幾種情況:
Case1:我現(xiàn)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(dāng)于新增了循環(huán)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(xiàn)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(huán)衰減的速度下,的確是減少了靜置衰減,會優(yōu)化電池壽命。這種情況我在原回答的最優(yōu)策略中也提到了。這種最優(yōu)策略的執(zhí)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(xiàn)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(yōu)勢的。但這種優(yōu)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(fēng)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(guān)于普通手機消費者來說,這種策略一般是不可行的。