你有没有注意到,你的智能手机在充电到80%左右之前,充电速度似乎比较快?达到100%需要更长的时间,这是由于设备处理锂电池的方式。
锂电池充电的三个阶段
锂电池有三个充电阶段,每个阶段的设计都是为了在电池最脆弱的状态下保护电池。这些是:
- 恒流预充电,也称为“涓流充电”
- 恒流调节模式
- 恒压调节模式
预充电,预充电
当电池为空或电池电压低于3.0 V时,第一阶段适用。电池必须缓慢重新启动,以防止电池长时间处于放电状态而引起的问题。
电池的钝化层,作为正常化学反应的一部分形成的保护层,可能需要恢复,而低电压涓流充电允许这种情况发生。
该预充电阶段通常在最大充电速度的10%左右进行。这就解释了给完全放电的智能手机通电的延迟。例如,电量耗尽的iPhone通常会在几分钟内显示耗尽的电池符号,然后才获得正常启动所需的电压。
在预充电阶段期间,电流保持恒定(但以低于下一充电阶段的速率),而电压逐渐增加。
恒流充电
一旦电池达到3.0 V,您的手机将开始以更快的速度逐渐充电。在充电的这个阶段,电流被设置为恒定的高速率,而电压随着时间的推移而增加。此时您的设备将以最快速度充电,并且使用任何可用的快速充电模式。
该阶段在电池安全允许的最短时间内将电池充电至约80%的容量。
恒压充电
一旦电池电量达到80%左右,充电将切换到恒压调节模式。此时,电压保持恒定,以使电池保持最大电量,同时电流缓慢降低。这可防止过度充电,避免损坏电池。这也意味着当充电水平接近100%时,充电速度会减慢。
电流将继续下降,直到电池充电到接近容量,此时充电将完全停止。此时,您最好将智能手机从充电器中取出。
如果您保持手机连接,电池将轻微放电,直到达到3.9至4伏左右,此时将进行充电。只要您将设备连接到充电器,设备将继续放电和充电。
这对快速充电有何影响?
您可能已经注意到,一些智能手机制造商宣传快速充电,可以在短时间内将您的设备充电至“50%”或“80%”。这是因为快速充电是有条件的。如果你的电池电量已经很高,那么快速充电不太可能带来太大的改善。
快速充电只能在充电的恒流调节期间使用。一旦达到恒压调节模式或电池容量达到80%或更高,将采取保护措施保护电池免受损坏。
电池过度充电是个坏主意。在最好的情况下,它会造成损害,影响电池的充电能力,但在最坏的情况下它会导致电池逐渐变热,从而导致身体伤害。幸运的是,现代智能手机为您管理充电过程,以防止这种情况发生。
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智能手机如何进一步保护您的电池
锂电池不易受到老式可充电电池所遭受的可怕的“记忆”效应的影响,除非先完全放电,否则它们会“忘记”充电容量。尽管锂电池并非万无一失,但它们在每次充电循环中都会随着时间的推移而失去容量。
充电周期不只是从0%到100%,而是电池的累积磨损。例如,连续两天从50%充电到100%使用一个完整的充电周期。一些智能手机制造商已采取措施,通过优化充电功能避免电池过早老化。
通过将设备充电至80%并等待,可实现优化充电。通过学习你的习惯和日常生活,该设备将使充电的最后阶段与你最有可能取出充电器的时间相吻合,例如当你早上醒来时。
iOS 13将此功能追溯应用于所有iPhone,OnePlus于2020年1月推出了类似功能。
保持电池健康
为了保持电池的健康,你可以遵循以下几点建议:第一,如果可能,不要将电池完全放电。锂电池受益于浅放电,这就是40-80规则(有时称为40-70规则)的由来。
这一逻辑表明,您应该避免让手机电池电量降至40%以下或充电超过80%,以达到最佳健康状态。锂电池在这种状态下表现和储存最好,高于或低于这些数值会对电池健康产生负面影响。
不幸的是,除非你一直在看你的智能手机,否则你无法保证这一点。苹果的快捷方式应用程序允许您创建自动操作,如果您想将此规则发挥到极致,您可以使用它来通知您充电状态。
对于其他人来说,确保在可能的情况下启用优化充电(在iPhone上,您可以在“设置”>“电池”>“蓄电池运行状况”下找到此选项)是一个很好的开始。你的设备需要几周的时间来学习你的日常生活,之后你的电池将在长时间与充电器连接时得到智能管理。
如果你不能选择使用软件管理的优化充电(即使你在一定程度上这样做了),那么最好的规则就是谨慎地为你的设备充电。不要让它在一夜之间保持连接,而是在全天短时间内充电。
这将需要一些有意识的努力,也许需要一个常规的改变,以获得最佳结果。如果你是那种在购买替代品之前将智能手机保存多年的人,这是让电池更长寿的好方法。
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不仅仅是智能手机
其他拥有锂电池的设备,如平板电脑、笔记本电脑、游戏控制器、可穿戴设备,甚至便携式充电器,都可以从更为谨慎的充电中受益。其中许多没有优化的充电模式,但都将受益于浅放电循环和80-40规则。
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