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百瓦充电普及时代 快充是否会影响电池寿命?

原标题:百瓦充电普及时代 快充是否会影响电池寿命?

早期智能手机的充电功率在2.5W-5W之间,10W的功率在一定程度上都已经算得上是“快充”,时过境迁,智能手机的充电功率早已进化到125W(20V/6.25A)。与此同时,关于电池方面的争议一直没有断绝,这个争议主要是,快充是否会影响电池寿命?这个问题,我们不妨从影响电池的理论因素与现实操作加以讨论。

当前智能手机主要使用锂电池,工作原理就是锂离子Li+反复在电池正极和负极之间移动。而锂电池内部主要由正极材料、电解质、隔离膜和负极材料构成。在这种条件下,循环次数、过度充电、过度放电和工作温度在理论层面会影响电池使用寿命。

锂电池的循环次数是决定锂电池寿命最重要的技术指标。任何锂电池都有固定的循环次数限制,当前锂电池一般可以保证500次/800次/1000次的循环次数使用。1个循环周期指的是锂电池一次完整的充放电过程,也就是说当电池使用电量达到电池容量的100%,即使用了1个循环周期。

电池的衰减是一个不可逆的物理过程,哪怕是当前智能手机市场售价高昂的iPhone系列机型,仍然要遵守这条物理铁律。

过度充电指的是,锂电池已经充满,但仍长时间出于充电状态(敲黑板:睡觉之前给手机充电不仅不安全,也很伤害手机电池)。过度充电会导致原本嵌入负极结构中的锂离子再也无法被释放出来。

过度放电指的是,每次都将手机电池使用至自动关机。长期这样使用会导致电池负极碳片层结构出现塌陷,从而在充电时游离过来的锂离子无法嵌入到负极。

需要指出的是,过度放电可能是当前用户群体容易忽视、不经意间对电池造成损伤的使用方法。这主要是因为手机曾在发展过程中采用镍铬电池,镍铬电池的“记忆效应”会因为不彻底充电放电,从而降低电池容量。锂电池没有“记忆效应”,过度充电与放电反而会影响电池寿命。

锂电池工作温度也会影响电池使用寿命。对锂电池而言,零度以下,锂电池可用电量会降低,当低于某个阈值(如零下-25°C)时手机甚至会无法开机、自动关机(iPhone用户应该有类似经历),不过低温并不会对电池电量造成永久性降低,恢复常温后电池容量恢复正常。锂电池需要避免在高温,在某个阈值温度(如45°C)充电、使用手机会让电池容量永久降低。

智能手机在今天的地位很重要,任何与手机电池相关的负面新闻都能成为热搜,智能手机厂商在电池领域的探究方案是“大胆探索,谨慎使用”。因此,我们能够见到的电池技术,是具备极高安全壁垒的。如,电荷泵、氮化镓充电器可有效降低手机电池充电过程中的发热量(控制电池工作温度);电源控制IC的加入则会避免过度充电与过度放电;另外在电池的选择上,智能手机厂商也会采用成本高、循环次数高的锂电池(提升电池循环次数)。

除了理论层面提升电池使用寿命外,人为对电池的伤害也是需要避免的。

之前新闻报道,使用高仿的充电器会造成火灾,不过随着原装充电器的普及,这种事情已经微乎其微了。不过在日常使用中我们还是要对电池有一些“照顾”。

首先,我们还是要对电池保留“省着点用”的概念。特别是充电功率不断提升,充电用时不断缩短,智能手机一天两充、三充都已经被用户接受,而这样很可能一天就会消耗2到3次循环寿命,这也是“快充”影响电池寿命的根本原因。尽管智能手机厂商会推出廉价的电池更换服务,但跑一趟售后还是会需要成本的。

此外,很多用户喜欢一边充电一边玩手机,长时间保持这种状态会提升电池工作温度,容易导致电池容量永久降低。

总的来说,规避高温、减少手机电池的循环寿命,是最有效的人为因素。

当前的快充技术在一定程度上考虑了与电池寿命相关的技术指标,如过度充电、过度放电、工作温度等均在手机快充技术的规划范围内,再通过人为因素保持良好的电池使用习惯,及时拔下充电线、避免高温环境、不在充电过程中运行高负载软件。正常使用对电池寿命影响不大,主要耗损来自电池循环次数的累积。

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