自从手机问世以来,这一直困扰着人类。我们对电话的依赖如此之大,以至于它们几乎一天就没电了。我们中的许多人都在晚上将它们插入电源并入睡,满足于我们睁眼后就可以拥有一个充满电的手机。通过调查,也许这是大多数人的选择。
锂离子电池有两个电极,一个电极是石墨,另一个电极是钴酸锂,并且在两者之间有一种液体电解质,允许锂离子在电极之间移动,当电池充电时,它们从正极(钴酸锂)变为负极(石墨),而当电池放电时,它们朝相反的方向移动。
同时为了工业美感的需要,使用了不开拆卸的设计,并使用特定的电源管理IC来对其进行充放电管理,也可以理解为:电源管理IC位于手机内部,通过手机管理电池。
那么手机是怎么充电的呢?
1.一般插上充电器后,手机会为电池迅速充电,充电电路基本都是CCCV(恒流恒压),以恒流方式充电,电源管理IC会保护电池免受损坏或过载;
2.电压升到一定数值后,转为恒压充电,电压不变,电流逐渐变小;
3.当电量达到一定比例时,转为涓流充电,直到电量达到100%;
4.电量达到100%意味着充电完成,这个时候,如果还连接着充电器,手机上会一直显示有充电的标志,此后如果电量低于100%,手机就会以涓流充电方式向电池施加恒定电压和低电流以保持其充满电量;涓流充电试图将电铃保持在100%,以补偿手机自然会自然损失的少量电荷;
5.充电完成后,手机继续接在电源上,对电池的电量是无损耗的,因为手机有两个独立的电路,一个负责给手机充电,一个负责给机器供电,因此电池充满电后,电源管理IC会完全关闭通向电池的电流,并仅通过充电器为手机本身供电。这是电池唯一一次不充电或不放电的情况(充满电且手机已插入电源),当然自放电除外。
自放电:每个电池都有一个“自放电”的特性。这是指未连接任何东西时电池的自然容量损失。对于锂电池,大约是每月5%。所以即使电池不使用,电量也会“自然”衰减。
6.电源管理IC会检查电池,随时间流逝电池如果损失电荷(不足100%),它将开始另一个充电周期。但这可能会在百分之几的电池电量耗尽后每两周发生一次,当然不是一夜之间发生的。
手机电池充电受电源管理IC控制和保护(过充保护),当接近100%电量时,自动转为低电流(涓流充电),这本身对手机不会造成任何影响,充满电后再长时间连接充电器,手机反复的进行涓流充电,可能会加速电池退化。
什么会影响电池的使用寿命?
电池通常以周期为单位来计算其循环寿命,在500-1000次充放电循环后,每个手机电池的容量都会减少,充电周期简单地定义为用完电池电量的100%,尽管不一定要从100消耗到0。可能是一天使用60%,然后为手机充电过夜,然后第二天再使用40%来完成一个周期。
一个常识是:锂离子电池自第一天起必定会衰败。电池容量不可避免地会随着年龄而下降。从理论上讲,电池在容量开始下降之前最多可以持续500个循环,与此同时电池也会随着时间的流逝而老化。电池的使用寿命很大程度上取决于电池内部的电阻或阻抗的增长,使电池充满电实质上会提高某些化学反应的速率,这转化为潜在的高阻抗,并且随着时间的推移会出现更大的阻抗增长。
剩余电量:电量低于10%以下或者高于90%以上时,锂电池内部活性物质在低压或者高压时,会分解,从而造成电池容量衰减;电池完全放电正是如此,从本质上讲,它加快了内部反应的速度,使其降解速度更快;
温度过热:是一个影响循环寿命的问题,因为过热会导致液体电解质分解并加速降解,可能会反应不良从而导致损坏效果;
电流大充电速度:手机出厂标配的充电器,充电需要2个小时,如果换成更大电流的确实会快上一些,但是这会对电池造成影响,总的来说,如果提高充电速度并加快充电速度,将会缩短电池寿命。
人们对长时间给手机充电的担忧
下面说一下手机充电的真相,尤其是手机保持整夜充电时:
整夜为我的手机充电会使电池过载么?——不会!
所有专家都同意的一件事是,智能手机足够智能,不会让过载发生。内置的额外保护芯片(电源管理IC)以防止过热和过度充电,可确保智能手机不会发生这种情况。内置锂离子电池一旦达到其容量的100%,就会停止充电。当然,如果让智能手机整夜都插上电源,那么每次电量下降到99%时,它就会重新启动一个新的充电周期,以涓流充电充电的方式进行。
长时间为电池充电会使电池寿命缩短么?——长时间会
这个时候只要连接着电源,涓流充电就一直在进行,而长时间的涓流充电对电池的容量是有伤害的,经过恢复容量测试的结果显示,连续涓流充电的时间越长,电池的回复容量越低,当然这些都是在极端的测试环境下进行,比如说连续充电3个月,虽然极端,但是也可以反映出问题,那就是长时间涓流充电确实会对手机的容量有影响,重复操作的累计效应,其实和长时间一直充电相差不大(量变引发质变),是潜移默化的。涓流充电缓慢但确实会耗尽电池充满电时的循环次数,以下是夜间电池的状况。
绿色图表表示隔夜充电的电池,因此,夜间过度充电将不可避免地导致其容量随着时间的推移而减少。
长时间为电池充电会使电池燃烧爆炸么?——除非质量有问题,否则不会
锂离子电池非常实用,但是锂是一种非常易反应的材料。它可能产生的热量最终会导致过热,并且电池可能着火。如果这听起来令人难以置信,让我想起三星Galaxy Note 7电池的惨败,但是除非电池存在一些严重的制造缺陷,否则这种可能性很小,大可不必担心。
如何给手机电池充电
实际上,您应该为手机充电多少?什么时候该插入电源?每次应该降到0%吗?高达100%?如何从智能手机的电池中获得最长的使用寿命?尽可能少地给手机充电将获得最长的电池寿命!
电池电量:普遍的共识是应该将智能手机的电池电量保持在20%到80%之间,三星表示,最好永远不要将电池电量降至20%以下,并警告说:“将设备上的电池完全放电可能会缩短其寿命。”所以保持电量在20%-80%之间是好的选择,长期处于40%-60%电量可以使电池使用更长久;
绿色:先低电压充电?65%。黄色:恒压开始。红色:高压充电时间过长,持续了15%。
避免完全放电:避免让手机电池完全放电,也不要过于频繁地从0%到100%对其充电;
避免过热:不要让手机过热,如果要让手机保持连接状态并进行充电,请确保在晚上取下手机壳。
使用优质配件:给智能手机充电时,还有一个要考虑的因素,它关系到所用配件的质量。始终最好使用智能手机随附的充电器和电缆。
关于快充:谨慎使用快速充电也可能是明智的做法。
隔夜充电:如果要整夜充电,请考虑在插入手机之前先关闭手机,以减轻电池压力。
写在最后
除非使用的充电设备或智能手机本身有问题,否则将智能手机手机整夜充电是完全安全的。
至于对电池寿命的担心,正常使用的话,涓流充电的影响通常直到第二年之后,电池容量损失才变得明显。如果是每隔一两年更换一次手机,则不需要担心,因为在旧电池耗尽之前,你就已经拥有一部新手机了。但是,如果手机至少要试用两年以上,请忍受整夜为手机充电的冲动,这样电池的电量将保持更长的时间。
以上是我的浅薄之见,欢迎指正,谢谢!