本文包含联盟营销广告(PR)。

本文译自日文原文。购买链接指向日本亚马逊(amazon.co.jp)和乐天市场。amazon.co.jp 可在页面右上角的语言设置中切换为中文显示。

充电基础知识

为什么充满电和高温对电池不好【图解老化原理·80%充电和优化充电为何有效】

新买时轻松撑过一整天的电池,用了几年后到傍晚就让人心里没底——无论是手机还是充电宝,用久了续航变差都是无法避免的。先说结论:老化(衰减)的本质是电极上发生的微小副反应的不断累积,而加速这一过程的是「长时间停留在接近充满的状态」和「热」这2点。本文用图来追踪为什么这2点会起作用,并由此引出为什么80%上限·优化电池充电·放在阴凉处是有效的。

先说结论:由原理决定的3个答案

疑问从原理上的回答所以使用时
为什么充满电不好?接近充满时电池电压高,电极与电解液之间的副反应更容易进行。在100%停留的时间越长,老化累积得越多打开优化电池充电·充电上限(80%等),缩短在100%停留的时间
为什么高温不好?化学反应温度越高进行得越快。Apple表示,超过35℃的环境温度可能造成无法恢复的损伤不要在夏天的车内·阳光直射处·被褥上充电。发烫的话就取下手机壳
频繁补电不好吗?计算老化的单位不是「次数」,而是累计放电达到100%=1个循环。补电并不会额外增加损耗可以放心补电。要避免的是在0%放置和在100%放置

原理①:老化的本质=电极上”副反应”的不断累积

锂离子电池是通过锂离子在正极和负极之间来回移动来充放电的(锂离子电池的原理)。此时,除了本来的来回移动之外,电极表面还会发生电解液轻微分解的”副反应”。副反应会一点点地消耗离子和电解液,并使电极表面的膜越来越厚,因此能存储的电量(最大容量)会下降,内阻会上升。这就是「用久了续航变差」「旧电池容易发热」的本质。

这种副反应并不是以固定的速度进行的,而是在2个条件下会加快——那就是接近充满的状态和高温。

原理②:接近充满=电压越高,副反应越容易进行

横轴=从夜里到早上的时间,纵轴=电量(上方虚线为100%)。左=夜里就达到100%,并一直"停留"在100%直到早上(红框很长)。右=优化电池充电:在80%待机(绿色),起床前才充到100%,所以红框很短

越接近充满,电池电压越高,电极承受的负担也越大。副反应在这种状态下更容易进行,所以对老化影响大的,与其说是「充了几次电」,不如说是「在100%附近停留了多少小时」。iPhone的「优化电池充电」会学习你的充电习惯,在80%待机,在你拔下充电器之前才充到100%,以此缩短这段停留时间(Apple官方)。

判断:

原理③:高温=化学反应本身会变快

横轴=环境温度,纵轴=老化速度。绿色虚线框=适宜温度区间(Apple官方为16〜22℃)。红色虚线=35℃。超过这个温度,老化速度会急剧上升,可能导致无法恢复的容量下降

化学反应温度越高进行得越快,所以即使使用方式相同,越热的地方副反应越快。Apple官方表示,iPhone最适宜的环境温度为16〜22℃,超过35℃的环境温度可能导致无法恢复的容量下降,而且在高温环境下充电可能造成更严重的损伤。充电时电池本身也会发热,所以「炎热的地方×充电」是最不利的条件。

判断:

原理④:循环不是按「次数」,而是按「累计100%」计算

Apple说明,用完电池容量的100%时算作1个循环(例:第1天用了75%,第2天用了25%,2天合计为1个循环)。也就是说,频繁补电并不会额外增加循环次数。反而是几乎用到0%之后再放置不管,对电池的负担更大。

判断:补电不用在意。要避免的是在0%放置和在100%放置这两个极端。

判断表:可以做的事·要避免的事

习惯判断原理上的理由
频繁补电OK循环按累计100%计算
睡前插着充一整晚(优化电池充电开启)OK在100%停留的时间变短
睡前插着充一整晚(优化电池充电关闭)尽量避免在100%停留好几个小时
快充基本OK兼容设备会进行控制。只需避开容易积热的环境(快充的原理)
在炎热的地方充电避免高温与充电发热叠加
以0%的状态放置避免深度放电状态会造成负担
以100%的状态长期保管避免保持一半左右的电量放在阴凉处保管

老化加重之后:何时更换与安全

老化的电池内阻上升,更容易发热。如果出现鼓包·异常发热·突然没电,请停止使用,进行更换并正确丢弃(充电宝的丢弃方法)。老化也是起火的”诱因”之一(充电宝为什么会起火)。

抗老化设计的产品示例

半固态·循环寿命约2,000次(标称值):适合想长期使用的充电宝。

ELECOM 半固态充电宝 DE-C86(10,000mAh·35W)

ELECOM 半固态充电宝 DE-C86(10,000mAh·35W)

通过温度监控在高温时控制输出:适合在意发热的人。

CIO SMARTCOBY SLIMⅡ Wireless2.2 Pro SS10K(半固态·Qi2.2 25W)

CIO SMARTCOBY SLIMⅡ Wireless2.2 Pro SS10K(半固态·Qi2.2 25W)

★3.9 乐天评价 10 条

FAQ

Q. 大概多久该更换? A. iPhone可以在「设置」>「电池」中查看最大容量(电池健康度)。如果续航下降到影响日常使用,或者出现鼓包,就是更换的信号。

Q. 不用、放着不管就不会老化吗? A. 即使只是放着,副反应也会缓慢进行。在充满电·高温状态下保管时老化尤其快,所以请保持一半左右的电量、放在阴凉处。

Q. 停在80%和优化电池充电,哪个更好? A. 两者都是减少「在100%停留」的机制。可以这样考虑:如果每晚都插着充电,优化电池充电就足够了;如果想让电池更耐用,就设置充电上限(只充到80%?)。

出处(一手资料)

总结

相关文章:只充到80%?/iPhone电池续航设置/边充边用·边充边放(直通充电)没问题吗?/充电宝为什么会起火

本文基于各产品公开的规格参数和用户评价趋势进行比较(并非编辑部的实机测评)。价格、库存和评价数量会有变动,请以各商品页面的最新信息为准。运营者信息:运营者信息

作为亚马逊联盟成员,Tokyo Gadget 通过符合条件的销售获得收入。本站同时参与其他联盟营销计划。