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無線充和快充是否會影響手機電池使用壽命?

2021-02-03 17:25:33 趙明燦 閱讀:
近日,EDN小編看到有網友說,自己在更換新機iPhone 11 Pro Max后,通過優化手機的充放電,實現了手機電池的健康。他指出,優化的充放電包括四點,其中第一點就是隔夜充電時使用蘋果原裝有線充電器,而不使用無線充電和快速充電。那么,本文就想探討下,無線充和快充是否會對手機電池壽命有害。

近日,EDN小編看到有個網友說,由于自己是重度手機用戶,因此他幾年前買的iPhone 8 Plus在用了還不到三年后,就把電池給用廢了。他并指出,蘋果用戶更換手機,大多是出于電池報廢的緣故。于是,他換了新機iPhone 11 Pro Max,并在此后通過優化手機的充放電,并結合一款叫做coconutBattery的app進行監控,在使用一年后,發現手機的電池仍然很健康。DC3ednc

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這里所謂優化的充放電,他指出有四點:1.隔夜充電時使用蘋果原裝有線充電器,而不使用無線充電和快速充電;2.使用iOS的“優化電池充電”功能對充電時間進行控制;3.如果白天需要充電,充電量不超過60%;4.長期不用手機時,確保電池電量在50%左右。DC3ednc

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iOS 13可幫助減輕手機充電的應力。DC3ednc

哈哈,無線充和快充就這么不幸躺槍了!DC3ednc

那么,在無線充和快充成為許多手機標配的今天,EDN就想和大家討論下,這兩種充電方式是否會對手機電池有害。DC3ednc

手機無線充電原理

我們首先從無線充電開始。先來看下無線充電的原理。DC3ednc

我們知道,無線充電主要有四種類型:電磁感應、磁場共振、無線電波和電場耦合。目前,大多數手機的無線充電都使用電磁感應方式。這種方式是通過讓電源電流流過發射線圈產生磁場,然后將手機的接收線圈靠近磁場產生電流而實現手機充電。電磁感應方式的效率比磁場共振更高,因此受到手機無線充電領域廣泛使用。DC3ednc

2008年,隨著無線充電聯盟(WPC)的成立,電磁感應充電受到規范并開發出Qi標準,繼而成為世界上分布最廣、最受歡迎的無線充電標準。由于標準的統一,不同制造商所生產的無線充電產品只要符合Qi協議就可以通用。但它也存在缺點,那就是傳輸距離短和充電效率易受放置位置影響。DC3ednc

為什么很多人認為無線充電會影響電池壽命?

雖然無線充電讓人們擺脫了數據線的束縛,可以隨心所欲地充電,但可能也正是這點讓有些人懷疑,頻繁的充電和電源故障會造成手機電池壽命縮短。DC3ednc

換言之,使用有線充電的話,電池可以得到“休息”,而使用無線充電板充電則得不到休息。因此,使用無線充電,電池會更快地到達有限的循環次數,老化速度也就更快。但真的是這樣嗎?DC3ednc

這是一種誤解?,F在手機所使用的是鋰電池,它不像鎳氫電池那樣有記憶效應,而是可以隨用隨充,而且這也有利于維持鋰電池的活性——長期將電池深度放電(電量接近0%)或充得太滿(接近100%)都對電池健康不利(注:電池的循環次數指的是循環周期,它是按電量從0%到100%算作一次,而不是指實際的充電次數)。DC3ednc

蘋果此前也表示,在經過500個完整的充電周期后,iPhone的電池最多可以保留其初始容量的80%,而當電池容量不足80%時,功耗就會加速,性能也會受到影響。DC3ednc

無線充電對手機(電池)是好還是壞?

毋庸置疑,無線充電技術給我們的生活和工作帶來便利,也不存在充電端口磨損的問題。但是,無線充電對我們的手機電池有益嗎?DC3ednc

顯然,無線充電更適合電池使用,而且實際上還可延長電池的使用壽命,但這取決于其使用方式以及為其充電的頻率:DC3ednc

•與有線充電不同,無線充電可以全天使用。有線充電用戶一般都是在電池電量為“紅色”或低于20%時才會跑去充。電池電量低的情況,不僅對電池壽命有影響,還會讓許多人經歷“低電量焦慮癥”。DC3ednc

•無線充電則一般是將充電器放在家里、汽車上、辦公室和咖啡廳等地方。這樣,當用戶開車或去咖啡廳時,手機就可以進行充電(這就不一定是低電量狀態)。而且,與完全充滿電相比,將電池充電到50%左右更有利于電池的健康。DC3ednc

這里的50%做個解釋,據EDN姐妹網站EE Times上Max Maxfield的一篇文章“Are Your Charging Habits Degrading Your Smartphone & Tablet?”所述,鋰離子電池的壽命與放電深度(DoD)有關。100% DoD(放電深度)只能實現300到500個放電周期;50% DoD可實現1,200至1,500個放電周期;25% DoD可實現2,000至2,500個放電周期。從這里可以看出,長期將鋰離子電池充到一半電量(50%),與充滿電(100%)相比,其使用壽命明顯更長——這是個4倍的關系。DC3ednc

簡而言之,將電池充到滿電狀態會帶來電壓應力的影響,將電池電量耗盡則不利于電池的活性。這在“How to Prolong Lithium-based Batteries”一文中做出了詳細論述,這里就不再細說了。DC3ednc

•最后,一旦電池充滿電就會停止充電。電池充滿后,Qi和AirFuel兩種協議都會自動停止電池充電,因此不存在過度充電的情況。DC3ednc

手機電池怎么工作?過充和過放是否會發生?

現在的智能手機一般使用鋰離子電池。它有兩個電極(陰極和陽極),中間的電解質讓鋰離子可以在電極之間移動。充電時鋰離子從正極移向負極,放電時則朝相反方向移動。DC3ednc

在充電過程中,電能轉換為化學能,而在放電過程中則發生相反變化。DC3ednc

有專家指出,電池可存儲的能量和用戶可使用的能量由電池制造商所決定。它們會設定固定的上、下限電壓,也即電池的循環范圍是在這兩個電壓值之間。因此,只要電壓范圍選擇恰當,那么電池的循環就可以達到數千次。這與充電器是無線還是有線類型沒有關系。DC3ednc

因此,即使將手機長時間放在無線充電板上,也不會超過這個上限。同理,對電池放電也不會超過制造商所規定的下限。也即,用戶無法對電池進行過度充電或過度放電。DC3ednc

況且,大多數手機制造商所設計的電池壽命是至少可持續使用兩到三年,因此,對于換機頻率較快的用戶,無需過分擔心電池老化問題。DC3ednc

充電周期數受什么影響?

不同的電池有不同的標準,但可以肯定的是,當充電周期超過一定數量以后,電池會發生老化。DC3ednc

如果想要放緩充電周期,最簡單的方法是減少電量消耗。真正“偷”電的那些流氓應用(不斷在后臺發送數據),以及經常處在手機信號不好的地方(需要加大手機信號),這兩種情況可能比用戶的充電習慣對電池壽命造成的損害更大。DC3ednc

當然,電池的制造工藝(包括所用材料的質量)對其壽命起決定性作用。DC3ednc

快充會傷電池嗎?

下面來看快充。DC3ednc

有人可能擔心大電流充電可能危及安全,這可能也是認為快充會傷電池的原因。DC3ednc

常規充電器的輸出為5至10W??斐渥疃嗫蓪⑵涮岣甙吮?。例如,iPhone 11 Pro和Pro Max配備18W快速充電器,Galaxy Note 10和Note 10 Plus標配25W充電器。另外三星還以50美元價格出售超高速45W充電器。DC3ednc

除非電池或充電器存在技術缺陷,否則使用快充不會對手機的電池造成長期損害。DC3ednc

原因是,快充電池分為兩個階段。第一階段是向低電量電池施加高電壓,從而在10、15或30分鐘內將電池充電到50%到70%。在充電的第一階段,電池可以快速吸收電荷,而不會對其長期健康產生重大不利影響。DC3ednc

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電池充電分為兩個階段:升壓/恒流和恒壓/降流。第一階段適用于大電流快速充電。(綠色:先低電壓充電至65%。黃色:恒壓開始。紅色:最后15%長時間高壓充電。)(圖片來源:Battery University)DC3ednc

例如,三星承諾其45W充電器可以在半小時內從零充電到70%。蘋果表示,iPhone 11 Pro隨附的快速充電器可以在30分鐘內實現50%的充電。DC3ednc

充電的第二階段是將最后20%或30%的電池電量充滿,這個過程所需的時間似乎與前一個階段相當,其原因是手機制造商必須將充電速度放慢,否則充電過程可能會損壞電池。DC3ednc

如果在手機內對整個充電過程進行妥善管理,則損壞就會罕見。這就是電池管理系統所做的工作,它會密切監視這兩個充電階段,并在第二階段降低充電速度,從而使電池有時間吸收電荷而避免出現問題,這就是最后那幾個百分點可能需要花10分鐘充的原因。DC3ednc

三星Galaxy Note 7電池爆炸的原因是電池設計缺陷,而不是手機電池管理技術所造成。DC3ednc

發熱才是罪魁禍首

電池性能下降受時間、溫度和電壓極限的影響。為了讓電池儲能增加,制造商在不斷提高電壓極限。DC3ednc

我們無法讓時間停止,電壓極限則是由制造商所設置,因此我們能做的就只有降低溫度。DC3ednc

手機在無線充電時可能發熱,這也是讓人覺得無線充電會影響電池壽命的一個原因。如果將手機在帶殼的情況下放到充電板上充電,或者沒有將其正確放到充電板上,則有可能使它進一步發熱。DC3ednc

大多數手機電池會因受熱而損壞,因此,就需要確保充電器經過Qi認證。經過認證的設備表明它經過了嚴格測試,這有助于確保安全性、互操作性以及能效,因此有助于確保溫度不會升得太高,而達到危險或破壞性水平。DC3ednc

如果希望將手機電池壽命盡可能延長,那么就應該注意溫度。許多比較好的無線充電器都內置有風扇和冷卻系統。但這個問題不僅限于無線充電,手機在使用有線充電時也會發熱。DC3ednc

如果擔心手機發熱的話,那么就不要把它放到陽光直射的窗臺上或熱車里。在把手機插到電源充電時,也不要使用手機來玩圖形密集型游戲。然后就是不要使用未經認證的無線充電板或有線充電器。DC3ednc

最終,這很大程度上取決于制造過程、手機制造商所選設置以及手機的使用方式,但是隨著充電速度和電池容量的不斷提高,電池壽命可能受到損害。因此,不推薦使用那些聲稱可以在1個小時內為鋰離子電池充滿電的所謂的超快充電器。DC3ednc

總結

在EDN看來,無線充和快充會影響手機電池使用壽命的看法屬于子虛烏有。DC3ednc

要想延長手機電池的使用壽命,最重要的是避免手機發熱或處于高溫之下。將手機經常充電到50%~80%有利于電池健康,但對于充滿電和隔夜充電的情況也不必太過擔憂——現在的智能手機乃至無線充電設備都已足夠智能,可以在手機充滿電后立即停止向其傳輸電能。另外就是要避免山寨充電器的使用。DC3ednc

本文為電子技術設計原創文章,未經授權禁止轉載。請尊重知識產權,違者本司保留追究責任的權利。
  • 對對對,電池廠xswl
  • 是的,電池最怕發熱,但是發熱并不一定就是快充所引起。即便快充可能引起發熱,但它也利大于弊。
  • 發熱才是罪魁禍首,電池最怕發熱,其次是快充未必好。質量跟不上的話一年少了20%很正常,之前使用華為的手機,有一個電池管理的軟件,系統內置的,學習用戶充電習慣,用了三年,手機損耗26%,感覺還不錯
  • 再補充一句,你說的大電流高電壓會引起發熱,這一點本文并非沒有說,請看“發熱才是罪魁禍首”一節。
  • 說說看,怎么個離譜法?本文電池相關部分是參考了好幾篇技術文章所寫。比如上面給出的鏈接,結論可是有測試數據支持的。
  • 作為電池廠的人,就覺得離譜
  • 是啊。經常玩游戲會引起發熱,而且電池循環次數就那么多,你越快用一次就越快少一次。
  • 小編可以負責任地告訴你,小編寫這篇文章就是查閱大量文獻寫出來的。無線充電跟直流質量有半毛錢關系?無線充電中的無線只是個傳輸渠道,到了手機側都是要經過整流和濾波的。大電流高電壓就一定會發熱?我用快充時怎么就沒遇到過你說的這種情況?你別跟我說你邊玩游戲邊快充,然后讓快充來全背這個鍋。
  • 也不能完全用時間來衡量,而要看充電周期。電池充電周期數量一定,總不可能你玩大型游戲,一天充兩次電,我不玩游戲,一天一充都不用,結果我的使用壽命跟你的一樣,那就不科學了。
  • 不用無線快充,手機電池用三年也應該不太行了吧。如果不換手機,就去蘋果店換一塊電池咯。
趙明燦
趙明燦是EDN China的產業分析師/技術編輯。他在電子行業擁有10多年的從業經驗。在加入ASPENCORE之前,他曾在電源和智能電表等領域擔任過4年的工程師。
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