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[数读20230508]手机快充,到底伤不伤电池啊



当下年轻人有众多强迫症,让手机保持满电恐怕是其中之一。

屏幕右上角满满当当的小电池是不少人外出的定心丸,哪怕手机还有大几十电量,有的人还是一有机会就要插上充电器。

到晚上睡觉前,很多人更是习惯性将手机连上充电,等醒来的时候能拿到一个“活力满满”的通讯工具。 但整晚充电真的可以吗?快充到底会不会伤电池?边充边玩是不是对电池损耗很大?对一个电量焦虑者来说,这些问题的答案真的很重要。

你的充电姿势,可能是错的

你拿到新机时,有没有出现过这种疑惑——新机子是不是要充满一次电才能用,日常需要等到手机没电才充吗?

这些教程在父母辈用老式手机,也就是镍镉电池时代是正确的,因为镍镉电池会有“记忆效应”(memory effect)。

所谓的“记忆效应”就是,电池充电时会记住前次使用后的最终电压,当充电后再次使用到其记忆的电压值时,电池的剩余使用时间就会迅速下降 [1][2],所以镍镉电池最忌“浅充浅放”,要将终止电压控制得比较低 [2]。

但现在普遍使用的锂电池已经没有那么“斤斤计较”了,它并没有“记忆效应” [3]。现在智能手机早已进入锂电池时代,讨论电池寿命,更多提及的是“循环”。

循环,又叫充电周期,不是插一次充电器就是用了一个循环,而是锂电池走完一次完整的充放电过程 [4]。例如,你手机的电量用掉了75% 再去充电,这时其实还未把循环走完,要等你充完电再用25%,这才算是完成一个充电周期。
 
充电周期示意图 / 来源:苹果官网
所以镍镉电池时代“用完再充”的策略不再必要,而且非但不适用,还会成为错误的锂电池充电姿势。

电池研究网站 Battery University 对用电情况和电池耐用度的关系进行了研究,结果表明,当放电深度为100%,也就是全部用完电再充,两款锂电池容量下降到基本无法使用的70% 时能经历的循环是300和600次;而如果每次仅用10% 再充,那能跑的循环将大幅提升至6000和15000次 [5]。

能循环次数越多,意味着手机电池寿命越长。结合研究结果理解,如果用到低电量或者没电的时候再充,反而会更容易折损电池寿命,让你的电池变得不耐用。
 
所以,正确的充电姿势是“随用随充”,不用放到没电等晚上睡觉再充。现在快充已经成为不少手机的标配,如果没有满电强迫症,也没必要睡觉的几个小时让手机都插着充电线。而且电量焦虑者们随时充电,也最好记得及时拔,避免充太久伤电池 [6]。

那快充到底能有多猛呢?

我们调查了几大主流品牌半年来的新机型,66W/67W 是普通机型比较主流的官方充电器充电功率,在这个条件下,手机能基本在40分钟左右充满。

安卓阵营整体来说快充更猛,一加 Ace 2配的是100w 充电器, 25分钟可充满 [7];最夸张的是真我 GT Neo5,配240w 充电器,更是号称9分半充满电 [8]。
 
如果你买的是 Pro 机型,那这种超大功率充电配置将更常见。

当然,苹果还是那么特别,为了环保你可能还在用着祖传的5V1A 充电头,想体验快充得单独购买快充头。iPhone 14的优先充电功率还是只有20W [9],使用官方20W USB‑C 充电头给手机充一半电,要花半个多小时 [10],而且这款充电头官方“仅售” 149元。

真正的电池杀手,是它

有了快充技术,大家用起手机来更加肆无忌惮了,但不少需要高强度使用手机的时刻,有人会被手机发热问题背刺。

打个视频还得给手机敷冰袋,我真的要气死了。

手机发热真吓人,竟然把我的手机壳烫变形了。

我以什么暖手?发烫的手机!

网友们对“烫手山芋”的吐槽经年不绝于各大社交媒体,现在各大厂商出新机子的时候,都得在卖点写上散热好,但有被伤透心的网友觉得还是买个散热背夹更靠谱。

我们爬取网友们的吐槽帖子,发现这些场景最容易破坏用户的体验——
 
打游戏的时候,正在峡谷抢人头或者在提瓦特大陆和丘丘人交流感情,手机烫到卡顿甚至闪退;

跟对象打个视频,不到半小时手机就烫到握不住,感情升温速度都比不上这 CPU 发热效率;系统更新、看长短视频、拍照也可能让手机过热,更离谱的是,有些手机连看小说、听音乐都能热得像暖气片;

更不用说提及得最多的,就是充电的时候,手机热得能煎熟鸡蛋。

那么问题来了,手机发热会不会损伤电池?尤其是在日常使用中,快充更不能避免,快充会让手机损伤更快吗?

这样的担忧并非毫无根据,充电,本身就是电流和电阻的对抗,当电流流经手机内部各元器件时,无法避免产生热量,而快充的电流电压大,热量积累更多,温度理论上也会更高。

而温度对于电池的伤害是铁板钉钉的。Battery University 的测试显示,一个满电手机在0℃ 条件下静放一年仅掉了6% 的容量,而如果放在60℃ 的环境,支撑三个月电池容量就剩下60% 了 [5]。

不仅如此,高温环境加长时间保持满电状态,对电池带来的损伤比正常循环使用更大。
 
不过,厂商当然也会考虑到这个问题,所以现在的智能机里都会配一个电源管理芯片来管理充电过程,快充也不会是傻乎乎地全过程大电流充电。

很早的时候,快充就找到了三段式充电模式,先预充,再加大电流进入恒流快充,最后当电压够了就转变为恒压充电,把电流降下来 [11]。

现在很多手机快充,也是一个先快后慢的过程,以 iPhone 为例,充电过程就是先“大水漫灌”地充到80%,然后剩下的20% 以“涓涓细流”充入 [4]。通过这种方式,厂家能做到“快充为便捷,慢充保寿命”。
 
至于整晚充电,厂家使用的也是类似策略,充到80% 左右停止充电,等你快睡醒才继续用涓流充电,iPhone 的“优化电池充电”就是学习使用者的日常习惯判断,当你的手机进入长时间充电后,手机充电至80% 左右时,系统会自动停止充电以避免电池过度充电 [12]。

所以,理论上厂家已经对你的担忧做了一些优化措施,如果手机没有异常发热,那用快充是不需要太担心的,但反之手机充电就发烫,最好还是去检修一下,看是不是哪里出问题了。

换手机还是换电池

研究了这么多电池知识,作为一个普通的5G 冲浪达人,还有一个最关心的问题是,我已经尽力规避以上的问题了,但为什么手机电池还是会到某个时刻不中用了?

这个问题和电池寿命有关,如果要用一个大家可以从手机里查询的指标来解释,那就是电池容量下降了。

手机电不耐用、经常被降频处理,这可能是电池容量已经损耗过多 [13]。如果你是一个苹果用户,那应该对“注意查询电池健康是否低于初始容量的80%”的忠告不陌生,很多人的 iPhone 电池容量在接近80% 的时候就会遇到自动重启或者掉电飞快的情况了。

为什么是80% 这个看起来还蛮高的数字?

因为锂电池容量损耗并不是一个匀速的过程,正常情况下,开始可能会很快地降一小段,随后平稳下降一大段时间,到某一个阈值,将会崩溃式下滑 [14]。
 
电池容量下降速率示意图 / 来源:Spotnitz, R. (2003).Simulation of capacity fade in lithium-ion batteries. Journal of power sources, 113(1), 72-80.
而根据各大厂商多年的实测,这个阈值在80% 左右 [14]。这个标准已经成为行业共识,不少锂电池性能研究将此作为研究前提,苹果、华为、一加等主流品牌也把这个标准作为更换电池的建议时间点。

不过按照苹果的测算,正常使用下到80% 电池容量要经历500个循环[13],按每天用光一次电算,电池也能撑一年半左右。

有些人年年换新机,所以对手机电池的容量无需担心。但如果没有换手机的计划呢?为了重拾使用体验且为钱包着想,不妨选择换电池。

按照各品牌的说法,更换官方原装电池,对手机不会产生影响,反而是“妙手回春”。

而且大多数官方原装电池也不贵,大多数品牌的价格区间在几十到一百,小米和红米一些老的机型最低可以59元就买到一块原装电池;华为和荣耀在安卓机中价格稍贵,最贵的电池分别要359元和279元。
 
不过再贵也比不上苹果电池的身价。去年新出的 iPhone 14 ,更换一颗电池需要花费748元,简直是大出血;而在刚刚到来的三月,14以外的机型涨价,例如咸鱼上只能卖七八百的 iPhone 8换一个电池现在要花上528元了,[15]。

但就算再贵,也不过是换一台同品牌手机花费的1/10甚至更少,这样算还是很划算的。而且如果是在质保期内因故更换,还能免费。

当然,去外面换电池可能更便宜,但却可能面临数据泄漏、质量不稳定等风险,严重的情况甚至会危及人身安全。所以还是推荐大家到官方店更换,多花点钱,起码买个安心。

在最后,我们要记住电池走向老化是宿命,正确充电是为了避免加速这个进程。

如果手机换得勤,不用太操心,现在的技术一般能化解你任性操作带来的伤害;如果你有一个要将手上这台手机用四五年的 flag,那不放再温习一下我们为你总结的,结合电池充电原理和极大主流手机厂商充电建议整理的知识点:
 
按照这些方式,你的手机电池应该更耐用。不过手机和电池始终是消耗品,如果真的不好用了,也不要勉强,在预算范围内换个新的,刷起手机来也会更开心。



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DMCA / ABUSE REPORT | TOP Posted: 05-08 19:45 樓主 引用 | 發表評論
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    TOP Posted: 05-08 19:47 #1樓 引用 | 點評
    高义校长


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    谢谢分享
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    TOP Posted: 05-08 19:49 #2樓 引用 | 點評
    萨姆吉尔


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    TOP Posted: 05-08 19:51 #3樓 引用 | 點評
    JuneSame


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    TOP Posted: 05-08 19:52 #4樓 引用 | 點評
    否朕


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    好久没看数读了


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      TOP Posted: 05-08 19:58 #5樓 引用 | 點評
      竹林『笙』歌


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      TOP Posted: 05-08 19:59 #6樓 引用 | 點評
      疑是玉龙斗


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      延长电池使用寿命的最好办法就是:少看手机。
      TOP Posted: 05-08 20:08 #7樓 引用 | 點評
      花生米


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      感谢科普
      TOP Posted: 05-08 20:10 #8樓 引用 | 點評
      逃亡龟


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      谢谢分享
      TOP Posted: 05-08 20:19 #9樓 引用 | 點評
      熙佑


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      谢谢分享
      TOP Posted: 05-08 20:20 #10樓 引用 | 點評
      时光与你


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      TOP Posted: 05-08 20:23 #11樓 引用 | 點評
      ltp163


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      用到20%,充到70%是最佳方案
      TOP Posted: 05-08 20:24 #12樓 引用 | 點評
      莫负时光


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      谢谢科普
      TOP Posted: 05-08 20:24 #13樓 引用 | 點評
      小蜜瓜


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      TOP Posted: 05-08 20:29 #14樓 引用 | 點評
      有彩虹


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      TOP Posted: 05-08 20:45 #15樓 引用 | 點評
      ssk516


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      感谢分享 刚买了个 s23u
      TOP Posted: 05-08 20:46 #16樓 引用 | 點評
      小念


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      TOP Posted: 05-08 21:02 #17樓 引用 | 點評
      白虎大帝


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      感谢分享,学习一下怎么延长电池寿命,毕竟换个手机太奢侈了
      TOP Posted: 05-08 21:11 #18樓 引用 | 點評
      浆糊论贱


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      TOP Posted: 05-08 21:17 #19樓 引用 | 點評
      派大星一起嗨


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      2022-11-23

      感谢科普,确实现在手机性能都能有多的,但是电池更不上了。
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      若将岁月开成花,人生何处不芳华
       
      TOP Posted: 05-08 21:18 #20樓 引用 | 點評
      同床共枕


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      TOP Posted: 05-08 21:22 #21樓 引用 | 點評
      liuli2213


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      TOP Posted: 05-08 21:23 #22樓 引用 | 點評
      番茄的蛋


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      TOP Posted: 05-08 21:31 #23樓 引用 | 點評
      炮神


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      没有手机充电的强迫症,基本每天一充够用。到是有每天电驴子电量不够强迫症,
      TOP Posted: 05-08 21:43 #24樓 引用 | 點評

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