手機充電一夜不拔,對電池傷害大嗎

當下年輕人有眾多強迫癥,讓手機保持滿電恐怕是其中之一。
屏幕右上角滿滿當當?shù)男‰姵厥遣簧偃送獬龅亩ㄐ耐?,哪怕手機還有大幾十電量,有的人還是一有機會就要插上充電器。
到晚上睡覺前,很多人更是習慣性將手機連上充電,等醒來的時候能拿到一個“活力滿滿”的通訊工具。
但整晚充電真的可以嗎?快充到底會不會傷電池?邊充邊玩是不是對電池損耗很大?對一個電量焦慮者來說,這些問題的答案真的很重要。
你的充電姿勢,可能是錯的
你拿到新機時,有沒有出現(xiàn)過這種疑惑——新機子是不是要充滿一次電才能用,日常需要等到手機沒電才充嗎?
這些教程在父母輩用老式手機,也就是鎳鎘電池時代是正確的,因為鎳鎘電池會有“記憶效應(yīng)”(memory effect)。
所謂的“記憶效應(yīng)”就是,電池充電時會記住前次使用后的最終電壓,當充電后再次使用到其記憶的電壓值時,電池的剩余使用時間就會迅速下降 [1][2],所以鎳鎘電池最忌“淺充淺放”,要將終止電壓控制得比較低 [2]。
但現(xiàn)在普遍使用的鋰電池已經(jīng)沒有那么“斤斤計較”了,它并沒有“記憶效應(yīng)” [3]?,F(xiàn)在智能手機早已進入鋰電池時代,討論電池壽命,更多提及的是“循環(huán)”。
循環(huán),又叫充電周期,不是插一次充電器就是用了一個循環(huán),而是鋰電池走完一次完整的充放電過程 [4]。例如,你手機的電量用掉了 75% 再去充電,這時其實還未把循環(huán)走完,要等你充完電再用 25%,這才算是完成一個充電周期。

充電周期示意圖 / 來源:蘋果官網(wǎng)
所以鎳鎘電池時代“用完再充”的策略不再必要,而且非但不適用,還會成為錯誤的鋰電池充電姿勢。
電池研究網(wǎng)站 Battery University 對用電情況和電池耐用度的關(guān)系進行了研究,結(jié)果表明,當放電深度為 100%,也就是全部用完電再充,兩款鋰電池容量下降到基本無法使用的 70% 時能經(jīng)歷的循環(huán)是 300 和 600 次;而如果每次僅用 10% 再充,那能跑的循環(huán)將大幅提升至 6000 和 15000 次 [5]。
一定程度上,能循環(huán)次數(shù)越多,手機可“服役”的時間也越長。結(jié)合研究結(jié)果理解,如果用到低電量或者沒電的時候再充,反而會更容易折損電池壽命,讓你的電池變得不耐用。

所以,正確的充電姿勢是“隨用隨充”,不用放到?jīng)]電等晚上睡覺再充?,F(xiàn)在快充已經(jīng)成為不少手機的標配,如果沒有滿電強迫癥,也沒必要睡覺的幾個小時讓手機都插著充電線。而且電量焦慮者們隨時充電,也最好記得及時拔,避免充太久傷電池 [6]。
那快充到底能有多猛呢?
我們調(diào)查了幾大主流品牌半年來的新機型,66W/67W 是普通機型比較主流的官方充電器充電功率,在這個條件下,手機能基本在 40 分鐘左右充滿。
安卓陣營整體來說快充更猛,一加 Ace 2 配的是 100w 充電器, 25 分鐘可充滿 [7];最夸張的是真我 GT Neo5,配 240w 充電器,更是號稱 9 分半充滿電 [8]。

如果你買的是 Pro 機型,那這種超大功率充電配置將更常見。
當然,蘋果還是那么特別,為了環(huán)保你可能還在用著祖?zhèn)鞯?5V1A 充電頭,想體驗快充得單獨購買快充頭。iPhone 14 的優(yōu)先充電功率還是只有 20W [9],使用官方 20W USB?C 充電頭給手機充一半電,要花半個多小時 [10],而且這款充電頭官方“僅售” 149 元。
真正的電池殺手,是它
有了快充技術(shù),大家用起手機來更加肆無忌憚了,但不少需要高強度使用手機的時刻,有人會被手機發(fā)熱問題背刺。
打個視頻還得給手機敷冰袋,我真的要氣死了。
手機發(fā)熱真嚇人,竟然把我的手機殼燙變形了。
我以什么暖手?發(fā)燙的手機!
網(wǎng)友們對“燙手山芋”的吐槽經(jīng)年不絕于各大社交媒體,現(xiàn)在各大廠商出新機子的時候,都得在賣點寫上散熱好,但有被傷透心的網(wǎng)友覺得還是買個散熱背夾更靠譜。
我們爬取網(wǎng)友們的吐槽帖子,發(fā)現(xiàn)這些場景最容易破壞用戶的體驗——

打游戲的時候,正在峽谷搶人頭或者在提瓦特大陸和丘丘人交流感情,手機燙到卡頓甚至閃退;
跟對象打個視頻,不到半小時手機就燙到握不住,感情升溫速度都比不上這 CPU 發(fā)熱效率;系統(tǒng)更新、看長短視頻、拍照也可能讓手機過熱,更離譜的是,有些手機連看小說、聽音樂都能熱得像暖氣片;
更不用說提及得最多的,就是充電的時候,手機熱得能煎熟雞蛋。
那么問題來了,手機發(fā)熱會不會損傷電池?尤其是在日常使用中,快充更不能避免,快充會讓手機損傷更快嗎?
這樣的擔憂并非毫無根據(jù),充電,本身就是電流和電阻的對抗,當電流流經(jīng)手機內(nèi)部各元器件時,無法避免產(chǎn)生熱量,而快充的電流電壓大,熱量積累更多,溫度理論上也會更高。
而溫度對于電池的傷害是鐵板釘釘?shù)?。Battery University 的測試顯示,一個滿電手機在 0℃ 條件下靜放一年僅掉了 6% 的容量,而如果放在 60℃ 的環(huán)境,支撐三個月電池容量就剩下 60% 了 [5]。
不僅如此,高溫環(huán)境加長時間保持滿電狀態(tài),對電池帶來的損傷比正常循環(huán)使用更大。

不過,廠商當然也會考慮到這個問題,所以現(xiàn)在的智能機里都會配一個電源管理芯片來管理充電過程,快充也不會是傻乎乎地全過程大電流充電。
很早的時候,快充就找到了三段式充電模式,先預充,再加大電流進入恒流快充,最后當電壓夠了就轉(zhuǎn)變?yōu)楹銐撼潆姡央娏鹘迪聛?[11]。
現(xiàn)在很多手機快充,也是一個先快后慢的過程,以 iPhone 為例,充電過程就是先“大水漫灌”地充到 80%,然后剩下的 20% 以“涓涓細流”充入 [4]。通過這種方式,廠家能做到“快充為便捷,慢充保壽命”。

充電管理示意圖 / 來源:蘋果官網(wǎng)
至于整晚充電,廠家使用的也是類似策略,充到 80% 左右停止充電,等你快睡醒才繼續(xù)用涓流充電,iPhone 的“優(yōu)化電池充電”就是學習使用者的日常習慣判斷,當你的手機進入長時間充電后,手機充電至 80% 左右時,系統(tǒng)會自動停止充電以避免電池過度充電 [12]。
所以,理論上廠家已經(jīng)對你的擔憂做了一些優(yōu)化措施,如果手機沒有異常發(fā)熱,那用快充是不需要太擔心的,但反之手機充電就發(fā)燙,最好還是去檢修一下,看是不是哪里出問題了。
換手機還是換電池
研究了這么多電池知識,作為一個普通的 5G 沖浪達人,還有一個最關(guān)心的問題是,我已經(jīng)盡力規(guī)避以上的問題了,但為什么手機電池還是會到某個時刻不中用了?
這個問題和電池壽命有關(guān),如果要用一個大家可以從手機里查詢的指標來解釋,那就是電池容量下降了。
手機電不耐用、經(jīng)常被降頻處理,這可能是電池容量已經(jīng)損耗過多 [13]。如果你是一個蘋果用戶,那應(yīng)該對“注意查詢電池健康是否低于初始容量的 80%”的忠告不陌生,很多人的 iPhone 電池容量在接近 80% 的時候就會遇到自動重啟或者掉電飛快的情況了。
為什么是 80% 這個看起來還蠻高的數(shù)字?
因為鋰電池容量損耗并不是一個勻速的過程,正常情況下,開始可能會很快地降一小段,隨后平穩(wěn)下降一大段時間,到某一個閾值,將會崩潰式下滑 [14]。

電池容量下降速率示意圖 / 來源:Spotnitz R. (2003). Simulation of capacity fade in lithium-ion batteries. Journal of power sources 113(1) 72-80.
而根據(jù)各大廠商多年的實測,這個閾值在 80% 左右 [14]。這個標準已經(jīng)成為行業(yè)共識,不少鋰電池性能研究將此作為研究前提,蘋果、華為、一加等主流品牌也把這個標準作為更換電池的建議時間點。
不過按照蘋果的測算,正常使用下到 80% 電池容量要經(jīng)歷 500 個循環(huán) [13],按每天用光一次電算,電池也能撐一年半左右。
有些人年年換新機,所以對手機電池的容量無需擔心。但如果沒有換手機的計劃呢?為了重拾使用體驗且為錢包著想,不妨選擇換電池。
按照各品牌的說法,更換官方原裝電池,對手機不會產(chǎn)生影響,反而是“妙手回春”。
而且大多數(shù)官方原裝電池也不貴,大多數(shù)品牌的價格區(qū)間在幾十到一百,小米和紅米一些老的機型最低可以 59 元就買到一塊原裝電池;華為和榮耀在安卓機中價格稍貴,最貴的電池分別要 359 元和 279 元。

不過再貴也比不上蘋果電池的身價。去年新出的 iPhone 14 ,更換一顆電池需要花費 748 元,簡直是大出血;而在剛剛到來的三月,14 以外的機型漲價,例如咸魚上只能賣七八百的 iPhone 8 換一個電池現(xiàn)在要花上 528 元了 [15]。
但就算再貴,也不過是換一臺同品牌手機花費的 1/10 甚至更少,這樣算還是很劃算的。而且如果是在質(zhì)保期內(nèi)因故更換,還能免費。
當然,去外面換電池可能更便宜,但卻可能面臨數(shù)據(jù)泄漏、質(zhì)量不穩(wěn)定等風險,嚴重的情況甚至會危及人身安全。所以還是推薦大家到官方店更換,多花點錢,起碼買個安心。
在最后,我們要記住電池走向老化是宿命,正確充電是為了避免加速這個進程。
如果手機換得勤,不用太操心,現(xiàn)在的技術(shù)一般能兜住你任性操作帶來的傷害;如果你有一個要將手上這臺手機用四五年的 flag,那不妨再溫習一下我們?yōu)槟憧偨Y(jié)的,結(jié)合電池充電原理和幾大主流手機廠商充電建議整理的知識點:

按照這些方式,你的手機電池應(yīng)該更耐用。不過手機和電池始終是消耗品,如果真的不好用了,也不要勉強,在預算范圍內(nèi)換個新的,刷起手機來也會更開心。
參考資料:
[1] 陳凱. (2003). 如何認識鎘鎳電池的“記憶效應(yīng)”. 中國檢驗檢疫(02)56.
[2] 陸全根. (1999). 鎳鎘電池的“記憶效應(yīng)”. 電子制作(12)39-40.
[3] 張曉雨. (2006). 鋰離子電池簡介. 北京大學學報(自然科學版)(S1)96.
[4] 蘋果中國大陸官網(wǎng). (2021). 支持-電池-為什么選擇鋰離子電池. Retrieved Febuary 27 2023 from https://www.apple.com.cn/batteries/why-lithium-ion/ .
[5] Battery University. (2021). BU-808:How to Prolong Lithium-ba<x>sed Batteries. Retrieved Febuary 27 2023 from https://batteryuniversity.com/article/bu-808-how-to-prolong-lithium-ba<x>sed-batteries.
[6] 龐靜 盧世剛 & 劉莎. (2005). 鋰離子電池過充特性的研究. 電化學 11(4) 398.
[7] 一加官網(wǎng). (2022). 一加 Ace 2-概述-充電. Retrieved Febuary 27 2023 from https://www.oneplus.com/cn/ace-2#section-battery.
[8] 真我官網(wǎng). (2022). 真我GT Neo5-概覽. Retrieved Febuary 27 2023 from https://www.realme.com/realme-gt-neo-5 .
[9] 蘋果中國大陸官網(wǎng). (2022). iPhone 14-技術(shù)規(guī)格-電源和電池. Retrieved Febuary 27 2023 from https://www.apple.com.cn/iphone-14/specs/.
[10] 蘋果中國大陸官網(wǎng). (2023). 商店-配件-20W USB-C 電源適配器. Retrieved March 7 2023 from https://www.apple.com.cn/shop/product/MHJ83CH/A.
[11] 沈俊. (2013). 智能手機快速充電淺析. 信息通信 (2) 20-22.
[12] 蘋果中國大陸官網(wǎng). (2022). 關(guān)于 iPhone 上的優(yōu)化電池充電. Retrieved Febuary 28 2023 from https://support.apple.com/zh-cn/HT210512.
[13] 蘋果中國大陸官網(wǎng). (2022). iPhone 電池和性能. Retrieved Febuary 28 2023 from https://support.apple.com/zh-cn/HT208387
[14] Spotnitz R. (2003). Simulation of capacity fade in lithium-ion batteries. Journal of power sources 113(1) 72-80.
[15] 蘋果中國大陸官網(wǎng). (2022). iphone電池服務(wù). Retrieved Febuary 28 2023 from https://support.apple.com/zh-cn/iphone/repair/battery-replacement