電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
鋰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。濫用衰退是可以戒備的,包括過充、過放、低溫、大功率充放電、等等。手機電池沒充完就拔下,電池沒用完就充電會影響電池的壽命或容量嗎?
首先先筆直回答問題:
手機電池沒充完就拔下來使用,不會影響電池壽命。但倘若條件準許且不嫌麻煩,連著充電線使用會更加有利于電池壽命。
電池沒用完就充電,對電池壽命是有利的。相反的,倘若每次電池電量都用到很低,甚至用光,對電池壽命的危害很大。
然后是擴展閱讀:
鋰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。濫用衰退是可以戒備的,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:緊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,一般是比較溫柔的。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,非常溫柔,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。
正常衰退是不能戒備的,緊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,推薦的使用習慣有哪些呢?如下:
首先,戒備濫用情況。除去電路保護的部分,用戶要留意的是,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?這里的提議是: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,再洋溢到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依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洋溢,才能夠保持壽命的啊!?
答:蘋果店or書上or專家應當說的是上一代充電電池,鎳氫電池,有記憶效應。而鋰電池,無論是在理論上還是踐行中,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,是沒有根據的。
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,惟有一個口: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:應當是存在插電玩手機爆炸的案例,但我不能分辨什么是真新聞、什么是假新聞。譬如網易手機頻道,倘若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……
試著分解了一下,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(倘若電池質量不合格)。
說究竟,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,緊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解步驟。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,倘若長篇大論反而達不到傳播知識的效果。不過既然@戴偉杰質疑了。那么有關這個問題,我就徹底答一下,以做一了結。
電池壽命衰減機理緊要分為兩種:
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。而循環衰減緊要是充電衰減,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。那么我們的策略有哪些?依據馬克思主義哲學抓緊要矛盾的哲學常理,應當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。
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,想表達的意思應當是指“10%下的靜置衰減速度要慢于50%”。
關于大多數人使用手機的情景來說,當他面對“我是讓手機電池處于50%電量狀態,還是10%的電量狀態”的抉擇時,通常是處于以下幾種情況:
Case1:“我今朝手機電量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:"我今朝手機電量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”策略的執行依靠于“智能充電器”,而為了保護成本惟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:“我今朝手機電量是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%”要有優點的。但這種優點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車的里程焦慮問題(Rangeanxiety),這是妨礙電動車普及的一大因素。關于一般手機消費者來說,這種策略一般是不可行的。
以上回答也許并不是無懈可擊,不過就能夠提出此問題的研究者來說,已經足以理解我想表達的意思了。因此:本答案最前面筆直給出的結論是不變的。
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