影響手機電池壽命的一些因素

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我在知乎被噴的最狠的原因就是「給蘋果洗地」，這其中比較常見的就是蘋果為什麼不上快充。我的回答通常是因為快充影響電池壽命，當然果黑們不喜歡這個解釋，他們更喜歡說蘋果是想謀取暴利。蘋果利潤率已經這麼高了，想要謀取暴利的方式很多，比如iPhone X不要搞那麼逆天高價的COP封裝，下巴不要做那麼窄。當然除此之外還有蘋果的降頻門，之類的，更是一大群果黑狂噴說是謀取暴利，故意降頻。

這篇文章是寫給有理智的，真心想讓手機更耐用的人，其原理適用於所有鋰電池而不單是蘋果手機，也包括了其他手機和那些用18650的手電筒，電子煙之類的。

原文出處：How to Prolong Lithium-based Batteries

How to Prolong Lithium-based Batteries?

batteryuniversity.com

首先鋰電池隨著使用，容量會降低，看圖：

這裡Y軸是容量百分比，X軸是沖放次數。可以看到首先很多電池一開始就是虛標，容量本來就不夠100%。這個細節其實挺有意思的，你們有沒有好奇想過為什麼安卓手機經常可以做出剛好3500mha或者剛好4000mha的電池。而iPhone都是一些稀奇古改的容量什麼2891mha之類的？

其次很明顯隨著使用最大容量持續降低，在250次循環以後基本都只有原來的80%多。這裡要注意的是鋰電池一次循環的定義是輸出自身容量一次的電量叫做一個循環，無論其中是否穿插有充電行為，只要累計輸出了一次自身容量，就是一個循環。

所以很明顯，延長手機使用的第一個竅門就是盡量插著電使用，因為這樣完全不使用電池的循環次數。

影響壽命的第一個附加因素就是放電深度（DOD），這裡100%的DOD表示直接放電到0%再充電充滿，再放電。也就是說相同的手機，其中一台每天用到關機再充電，另一台用到40%充電。同樣的使用量，第二台手機用兩年以後電池的損耗度和第一台相同。而如果你是用到90%就開始充電，則理論上可以使用20年（當然時間本身也會對電池有損耗所以實際上不會這麼長）

鋰電池放電過程中電壓下降，所以其實衡量電池容量的方式是測量電壓，而無法直接測量剩餘容量。充電的時候充上的電壓越高也就表示可以放出的電越多，但是給電池造成的壓力越大。也就是說充電到100%並不是最好的方式，理想中的最保護電池的使用方式是充電到大概75%，放到65%，然後再充到75%。如果你能一直這樣使用，可以比那些關機才充電的用戶提高10多倍的壽命。

上圖中橘黃色線條是我說的75-65循環，黑色線是100-25循環。可以看出75-65的做法對電池幾乎沒有損耗。

溫度也是個很重要的因素：

這裡不同顏色的線代表不同的老化程度。可以看出在25度的溫度下250個循環以後幾乎沒有出現老化。而在快充手機經常可以達到的35度，250個循環以後老化速度是25度的三倍。如果達到了有點燙的45度則會出現6倍的老化

最後一個因素是充電和放電速度，兩者都對電池有同樣的損害。這個速度的衡量單位是C，它的含義是以和電池容量相同的安培數放電。比如說3000mha的電池就是3000ma放電，也就是11w放電/充電。這個單位獨立於電池容量，所以不同電池容量的電池可以直接拿來對比。

首先來看圖，可以看出1C充放的話電池非常耐用，500循環依然堅挺，而如果用3C充放，不到300循環就尿崩了。我們由此可以得出以下結論：

1. 越是大的電池，不但續航強，如果使用同樣的負載，老化也會更慢（比如平板電腦，和大iPhone）。
2. 降頻等降低功耗的方式可以有效減緩電池老化
3. 在太陽底下最大亮度玩遊戲等大功率用途會大幅度加快電池老化。

以我手上iPhoneX為例，在室內刷知乎的功率大概是1w，而如果是最大亮度打遊戲，功率可以超過5w，這5倍的輸出電流很容易造成好幾倍的電池損耗速度差距。

同理，如果從充電角度來看，iPhone 8的電池是1821mha，如果是5w的充電頭對它來說大概是0.75C的充電速度。相比之下比如說一加6的快充相對於自己的電池來說是2.62C的充電速度。當然這些快充都有自己的技術改良，並且快充滿的時候可以降速保護電池，避開一部分的老化損害，但是不可能完全消除。看看上面的圖表，0.75C的充電和2.67C的充電你敢說對電池沒有影響？

答案很明顯，安卓上這麼多暴力快充是因為安卓急需這樣的差異化來對抗蘋果，反正安卓手機本身也不那麼耐用，過6個月就沒人做軟體更新了，電池要那麼耐久也沒用。

這裡另外說一下，Find X的超級50W快充多半是用了某種全新的電池技術才得以實現，無法直接和普通的鋰電池相比，其充放壽命暫時無從得知。

總結一下，加速電池老化的因素很多，而且互相疊加起來很容產生10倍以上的壽命差距。

這就是為什麼有些人號稱iPhone 1年就要卡爆了，有些人用3年還流暢。拋除山寨組裝機等做工或者故障問題，最大的可能性就是電池損耗的差距。如果你喜歡用黑色iPhone 在太陽直射下吃雞，那你的電池可能三個月就能燒掉30%的容量。相比之下稍微注意一點使用，在室內插著電吃雞，可能用2年都掉不了30%。

• 放電深度，放電越接近0%越不好
• 溫度，越接近25度越好，熱了或者冷了都不好但是熱了更不好（有些特種鋰電池可以對應不同的溫度，比如特種低溫電池，這些電池在任何溫度表現都不如室溫的普通電池）
• 放電速度，越快越不好（相對於電池容量）
• 充電速度，越快越不好（相對於電池容量）
• 時間，即使完全不用，光放著也會掉血，並且容量距離60%越遠掉血越快，其中100%掉得最快（插著電的100%不算，外部供電可以給電池加壓抵消內部壓力）

特別是大功率充放還會附帶產生高溫，是個自我放大的損害電池循環。現在很多手機為了追求外殼溫度低，會把熱量往電池上分攤。這樣分攤開來確實沒有熱點了，最高溫度可以降低不少但是升高了電池的溫度，對電池損害更大。