《2015:知乎日报年度精选》,手机电池没充完就拔下.电池没用完就充电会影响电池的寿命或容量吗?

zhuwen華 2016-11-29 08:56:29

手机电池没充完就拔下,电池没用完就充电会影响电池的寿命或容量吗?

媳妇经常埋怨我说这两种做法伤害电池寿命,这有科学依据吗,求专业回答。
张抗抗电动汽车话题优秀回答者 电动汽车,电池,电网,3D…
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首先先直接回答问题: 手机电池没充完就拔下来使用,不会影响电池寿命。但如果条件允许且不嫌麻烦,连着充电线使用会更有利于电池寿命。电池没用完就充电,对电池寿命是有利的。相反的,如果每次电池电量都用到很低,甚至用光,对电池寿命的危害很大。 [2015… 显示全部
首先先直接回答问题:
  • 手机电池没充完就拔下来使用,不会影响电池寿命。但如果条件允许且不嫌麻烦,连着充电线使用会更有利于电池寿命。
  • 电池没用完就充电,对电池寿命是有利的。相反的,如果每次电池电量都用到很低,甚至用光,对电池寿命的危害很大。
  • [2015年6月6日补充] 原问题延伸出附加问题:“边玩手机边充电好不好?”。由于比较关键,因此就放在问题开头作为补充,并提出保守策略。此补充感谢 @邵枫提醒。
    • 我最初的回答是:“好,因为此时玩手机使用的充电器的电,电池相当于在休息”。
    • 但是,考虑到温度问题: 玩手机时CPU、屏幕发热;充电时电池发热;二者发热叠加可能使手机达到比单独玩游戏或单独充电更高的温度。而一般认为,过热是对电池寿命有损害的(1. 是否一定增强损害?存在争论。2. 损害机理是什么?假说很多,尚无定论。有机会再单开问题来讨论)。
    • 因此,在边玩手机边充电时,要注意手机是否过热(决于手机的散热性能、CPU与屏幕的发热水平、应用程序的耗能水平等)。如果过热,建议采取保守措施降温(暂停充电、暂停运行大型程序、降低环境温度、增强空气对流等)。如果不过热,就放心地边玩边充电吧。
然后是扩展阅读:
锂离子电池的衰退机理有很多,大体上可以分为滥用衰退与正常衰退两种。
滥用衰退是可以避免的,包括过充、过放、低温、大功率充放电、等等。对于手机的使用场景来说:
  • 过充:电子设备有电路保护,一般不会发生这种情况,因此用户也不必去担心。
  • 过放:这是一个模糊的概念。大体上而言,尽量不要在电量20%以下使用手机,特别不要在5%电量以下使用手机,会对电池造成不可逆损伤。
  • 低温:主要是指低温充电危害很大。电子设备一般也都有保护了(,ipad在低温下是充不进去电的),因此,用户也不必去担心。
  • 大功率充放电:电子设备的放电,一般是比较温和的。就是一直玩游戏,手机也能撑个三四个小时,这最多就是0.2C放电,非常温和,用户也不必担心。充电呢,也是由充电器和电子设备的电路保护的,用户也不必担心。
正常衰退是不能避免的,主要影响因素是放电深度的积分与静置时的电量状态。
  • 放电深度积分:也可以称为放电循环次数,比如从100%放到50%,这就算是0.5个循环。意思就是说,平时用得越多,那么衰退越快。但手机买来就是用的嘛,能用就用。
  • 静置时的电量状态:这一点在学术上有争议。主流观点是,电量越高则衰退越快。意思就是,100%的电池放一个月,与50%的电池放一个月,前者的容量衰退更大一些。
因此,推荐的使用习惯是什么呢? 如下:
  • 首先,避免滥用情况。除去电路保护的部分,用户需要注意的是,尽量不要把手机电量用到很低——随身带充电宝吧。
  • 其次,降低正常使用下的衰退。当然,该用的时候还是用,不能为了保护电池就不玩手机了吧? 这里的建议是:没事儿就把充电线插到手机上充电。这样的话,手机会从外部取电,相当于减少了放电循环次数。
  • 最后,“最优”的使用习惯是:将手机电量维持在30%-50%的低电量状态,直到出门前2个小时,再充满到100%。这样就降低了“高电量状态下的静置时间”。——当然,这个策略对于手机等消费级电子设备是不适用的,付出与成本不成比例。但对于电动汽车来说,电池很大很贵,就值得开发出这样的智能充电器。事实上,很多机构正在做。
【2015年4月27日补充】
根据评论总结出了各位朋友的3个质疑:
1. 苹果店or书上or专家说电池要每隔一段时间放光再充满,才能够保持寿命的啊!?
答: 苹果店or书上or专家应该说的是上一代充电电池,镍镉电池,有记忆效应。而锂离子电池,无论是在理论上还是实践中,至今从未观测到有任何记忆效应。因此,苹果店or书上or专家的这种说明,是没有依据的。(2015.9.29: 原文写的“镍氢电池”,经 @余灰灰 提醒,改为““镍镉电池”。原因是“镍氢电池”的记忆效应是存在争议的: 讨论下:镍氢电池究竟有没有记忆效应)
2. 插着充电线玩手机,那不是一边充电、一边放电,对电池的损耗更大吗?
答: 提出这个问题的朋友,是把电池想像成了“水库”模型。水库有进口、有出口,有可能进口在进水,而出口在出水。这种模型下,就有可能水面高度不变(电量不变),而实际上流量很大的情况。而电池寿命衰减是有关的,流量大不就是衰减快吗? 这种想法的问题在于,电池不是水库,它没有两个口,只有一个口:这个口中,要么在充电,要么在放电,不会出现充放电同时发生的情况。
3. 插着充电线玩手机,会爆炸吗?
答: 应该是存在插电玩手机爆炸的案例,但我不能辨别哪些是真新闻、哪些是假新闻。譬如网易手机频道,如果苹果不续费就会出现苹果手机爆炸,三星不续费就会出现三星手机爆炸的新闻。。。
试着分析了一下,边充电边玩手机,会使充电发热(源自于电池内阻,电能来自于充电线) 与用电发热(源自于CPU与屏幕,电能来自于充电线)的两种发热效应同时发生,温度会更高,从而有可能引发爆炸的风险(如果电池质量不合格)。
说到底,爆炸是电池安全问题,不是电池寿命问题,有些跑题了。
【2015年4月27日第2次补充】
@戴伟杰 质疑:“没用完的情况,如用到50%再充电和用到10%再充电,结果差异很大,第一种不利于电池寿命,第二种有利。”。
从质疑的角度来看,我理解并同意他想表达的意思,但实际上他的看法与本回答的结论并不矛盾。之所以 @戴伟杰 会提出这样的质疑,主要是我觉得知乎与学术期刊是不一样的平台,受众的需求也是完全不一样的,因此在推导结论时跳过了一些繁琐的分析步骤。我觉得知乎上读者最需要的是类比的机理解释与直观的结论,如果长篇大论反而达不到传播知识的效果。
不过既然 @戴伟杰 质疑了。那么关于这个问题,我就彻底答一下,以做一了结。
电池寿命衰减机理主要分为两种:
  • 第一种为循环衰减。把电池想像成一个管状物,充电就是往上撸,放电就是往下撸。上下完整撸一次就是一个完整的循环,撸到一半就是半个循环,撸久了电池就坏掉了,这就是所谓的循环衰减。而循环衰减主要是充电衰减,就是发生在往上撸的时候。
  • 第二种为静置衰减。也就是说,把电池静静地放在那里不撸,自己也是会坏掉的。坏掉的速度取决于手的位置,手的位置越高(电量越高),坏掉的就越快。
两种衰减速度的数量级是不同的。就手机电池来说,基本上每天都在撸,循环衰减对寿命的损害比静置衰减至少要大一个数量级。那么我们的策略是什么? 根据马克思主义哲学抓主要矛盾的哲学常理,应该第一优先级做到尽量减少循环衰减,减少撸的深度与次数;其次才是减少静置衰减,即降低手的高度。
讲述完以上原理之后,咱们在回过头来看看 “没用完的情况,如用到50%再充电和用到10%再充电 的情况,想表达的意思应该是指 “10%下的静置衰减速度要慢于50%”。
对于大多数人使用手机的情景来说,当他面临 “我是让手机电池处于50%电量状态,还是10%的电量状态”的抉择时,通常是处于以下几种情况:
  • Case 1: “我现在手机电量50%,虽然充电线就在旁边,我还是决定用到10%再去充电”。——这相当于增加了循环衰减,而去减少静置衰减,是得不偿失的。虽然说,从50%往10%的往下撸放电是不衰减的,但放了的电肯定是要再充电撸回来的啊,是跑不掉的。
  • Case 2: "我现在手机电量10%,但暂时不充电,准备等出门前2小时再充电到50%或100%" —— 这种策略,在不增加循环衰减的速度下,的确是减少了静置衰减,会优化电池寿命。这种情况我在原回答的“最优”策略中也提到了。这种“最优”策略的实施依赖于“智能充电器”,而为了保护成本只有几十元的手机电池,去增加一个智能充电器,在成本上是不划算的,在市场上也是消费者不喜欢的。因此这种策略一般是不可行的。
  • Case 3: “我现在手机电量是100%,今天计划用电10%。我准备一口气用到10%,而不是先用到55%充电,再用到55%” ——诚然,“一口气用到10%”的策略,是比“先用到55%充电,再用到55%”要有优势的。但这种优势的代价就是放弃了中途充电的机会,而增加了把电用光的风险。这种策略的先决条件是“我100%确定今天我只用90%的电,而不会更多”。其实这个问题可以类比电动汽车的里程焦虑问题(Range anxiety),这是阻碍电动汽车普及的一大因素。对于普通手机消费者来说,这种策略一般是不可行的。
以上回答也许并不是无懈可击,不过就能够提出此问题的研究者来说,已经足以理解我想表达的意思了。因此:
  • 本答案最前面直接给出的结论是不变的。
  • 后面只要不是非常致命的质疑,我就不详述回答了——那就违背了传播知识的本意。
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【2015年5月26日】

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今天不知道哪位大V点赞了,新增了40个赞,其中有10位扫码付款奖励了。
这个大V的知乎朋友圈应该都是土豪,或是非常尊重知识的人。
转下自己威锋网关于macbook电池保养的帖子: ______________________________________________________________________________ 今早和朋友谈到Macbook (我俩都是rMBP 15”)充电的问题,他说看过苹果官方视频,其中提到Macbook充电1000个循环的问题。所以… 显示全部
转下自己威锋网关于macbook电池保养的帖子:
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今早和朋友谈到Macbook (我俩都是rMBP 15”)充电的问题,他说看过苹果官方视频,其中提到Macbook充电1000个循环的问题。所以他平时都是插着电源用电脑,就怕循环一次少一次。而我又是那种见不得桌面上一堆线的人,所以每次都是电池充满后就拔掉。当然这也归功于Macbook强大续航力。
对于如何充电和对电池维护,本人也是一知半解。平时iPhone我都是想怎么充怎么充,想什么时候充什么时候充,2年半过去了,电池仍很坚挺。所以对Macbook我也没在意。
不过朋友的话提醒了我,毕竟Macbook是个1万多的东西,电池维修价格不菲,谨慎点为妙。
翻阅了很多论坛,网页,以及苹果官方的指南。 论坛里众说纷纭,人云亦云,苹果官方答案又太笼统,没有针对性,也不容易理解,所以我将大家常常会碰到的,疑问最多的问题总结出来,下面再附上官方答案以证实权威性,目的就是让大家放心按以下的建议操作,可以作为电池维护的标准答案,无需纠结。
以下全部权威报告及苹果官方答复,请放心
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1. 第一次使用Macbook需要注意的。建议先充满电后再使用官方解释:“当你第一次使用新买来的便携式电脑时,切记要充满电,然后再运行软件更新以确保你电脑里装有最新的软件。”
2.关于完全充电和放电循环的疑问。
官方其实解释的很明确:一个充电周期意味着用完电池的所有电量,但并不等同于充一次电。例如,你一天可以听 iPod 好几个小时,只用了一半的电量,然后又为它充满电。如果你第二天还如此,这只能算作一个充电周期,而不是两个,因此,你可能要花去好几天才完成一个周期(循环)。 简单说,你根本不用管它到底什么时候充满,什么该充了。想充就充,电池自动记录循环次数。
3. 1000次循环后电池就报废了?答案,否。1000次循环后电池还可能有80%左右的容量。
iPhone的周期是400次,Macbook是1000次,我的iPhone4用了2年多,都是想充就充,现在电量几乎没什么减少,Macbook用3-5年根本没问题。
官方解释:“MacBook Pro 或 MacBook Air 的内置电池在电池容量降至初始容量的 80% 以前,可以实现多达 1000 次完全充电和放电循环”。 这是苹果官方的叙述。 也就是说1000次完全充电和放电循环后,电池容量仍能保持80%以上,而不是说1000次后就报废了
4.充电是否一次一定要完全充饱再用到干净再充?
答案是,随便充。镍镉电池时代早过去了,锂电池无需过多纠结。

而且建议电量低于20%就要充,因为电池电量低,电压也会低,长期的低电压状态会对锂电池造成危害.

请看官方解释:锂离子电池的电量密度高於镍镉或镍氢电池。因为锂是最轻的金属,这表示其电池重量更轻,而续航力却更持久。您可以随时为锂离子电池充电,不用像镍氢或镍镉电池一般,为了保持最佳效能,而需经过完全放电或充电等多次循环。(随着时间过去,镍电池的电极上会产生结晶,让电池无法完全充饱电,此时必须进行繁复的完全放电手续)。想要用的更持久就,充满100%后再继续充上半个小时左右,有朋友对充电100%后半个小时候有不同看法:先看官方对锂电池的解释:標準充電大部分鋰離子電池利用快速充電方式將裝置的電池電量充滿 80%,然後轉成涓流充電 (trickle charging)。也就是說,iPod 在沒有使用的狀態下,大約充電 2 個小時就可達到 80% 的電量,而要再經過 2 個小時,才能將 iPod 完全充滿。
1.)Macbook同样是锂电池,也会有涓流充电的说法。
2.)举个日常的例子,iPhone如果充到100%就拔掉,和充满后再过半个小时拔掉,明显后者用的时间更久。
3.)请参考此贴。 关于涓流充电 充电周期 电池软件的误区和说明.)百度百科对涓流充电的解释: 智能手机电池充电全过程包括快速充电、连续式充电、涓流充电三个阶段。经过前两个阶段之后,虽然系统电量显示100%,但实际上电池并未真正达到饱和状态。此时剩余的容量只能靠微小的脉冲电流补充,这个阶段通常需要30-40分钟。三个阶段全部完成,电池才能真正达到电量饱和的良好状态。
5.用电池好还是一直插着电源好?
答案是:建议多用电池,不建议一直插着电源,不是说一直插着电源就会烧坏电脑.
而是由于插着电源,长期不使用电池,这反而对电池是致命伤害.
如果是繁重工作需要大量消耗电量,应该插电源。 (请结合第11条)
我翻阅论坛发现很多人就是因为一直插着电源电池的循环计数还很少,但是健康度下降很快。
官方回答:****对于锂电池的维护有一点非常重要,就是要让电池里的电子时刻保持流动状态。Apple 建议你不要一直使用便携式电脑电源。比较理想的使用方法是,外出时使用你的笔记本电脑电池,回到办公室后使用电源为其充电。这样就可以保持电池电流的流动状态。
6.只是偶尔出门用笔记本。你至少每月为电池充电、放电一次。目的是要让电池内的电子活动

7. 如果你的笔记本电脑闲置超过半年以上不用。
新的Macbook电池都无法取出,那么建议要时不时用用电脑放电,充电。
总之电池这个东西, 不怕你用,就怕你不用。官方答案:建议你将电池取出,并保持在 50% 电量的状态。如果存放时的电量为零,电池将由于过度放电而导致无法承受任何电荷。相反的,如果将充满电的电池长期存放,将会损耗部分电池容量,即会缩短电池寿命。请将取出后的电池存放在适宜的温度下。(无法取出电池的Macbook可参照上面建议)
8. 温度。适宜电池的最佳温度是22度,一般要控制在10-35度,低于或者高于这个温度就会对电池产生一定的损害。强烈建议: 其是切记不要大夏天将笔记本锁在温度很高的车里。
9.建议每隔两个月对电池(只是针对电池可拆卸式Macbook)进行校正。 步骤如下:
如果Macbook有内建电池(不可拆卸电池),则不需要校准电池。
1)插入 MagSafe 电源转换器来将您的 MacBook 或 MacBook Pro 电池完全充满电,此时 MagSafe 插头上的灯光变成录色,并且选单列的上的“电池”图像显示电池完全充满。
2)让电池维持在完全充满电的状态两个小时或更长。只要电源转换器还处於插电状态,您可以在这段时间使用电脑。
3)将电源转换器的接线从电脑拔下,并且开始使用电池的电力操作电脑。当电池电量低的时候,您会在萤幕上看见低电量的警告对话框。
4)继续让电脑保持开启直到进入睡眠状态为止。当电池电量降低但还未进入睡眠状态时,储存您的工作进度并关闭所有应用程式。
5)关闭电脑或让它睡眠五个小时或更久。
6)重新接上电源转换器,然後保持连接状态直到电池完全充满为止。在这段时间,您可以使用电脑。
每隔约两个月就重复一次校正程序,以保持电池完全正常作业。若您不常使用 MacBook 或 MacBook Pro,最好至少每隔一个月就重新校正一次电池。
10. 最后提醒下对Macbook电源的绕线方式。
对于经常提着Macbook上班的童鞋,一定注意电源适配器的绕线方式,
不要直接绕,要按图片中的方式绕,目的是给线一定的弹性空间,否则
要不了多久,红色打叉部分就会慢慢折损。我用了4个月,以前没注意,
现在都明显看出损伤了,还好发现的及时。
(原创内容无需纠结水印)
11. 这些天继续研究电池的保养。我发现只要插上电源后系统里的电池循环就不会增加,那么寿命岂不是会增加?。
我翻了一些来自Apple官方论坛的帖子,详细解释了电池充电的原理。
There is no simple answer to you
r question, unfortunately. Lithium batteries have a naturally decaying capacity, as the battery forms deposits in the reactants that decrease battery capacity and longevity. A number of things will accelerate this, and keeping the battery at full charge is one of those things, so you should use your battery. At the same time, lithium batteries do not handle "deep discharge" or high current draw as well as other chemistries—like NiMH (nickel-metal hydride) or NiCad (nickel-cadmium)—and as a result it is a good idea to be connected to AC power when asking the computer to do anything power intensive.
锂电池容量会自然衰减,在电池内部的反应中会产生沉淀物,这会减少电池容量以及电池寿命。有很多因素会加速这一过程,其中让电池长期充电就是罪魁祸首之一,因此,你应该使用电池。同时,锂电池不能应付“深度放电”或者高电流消耗,这和其他化学元素一样--如镍氢电池或镍镉电池--所以,在需要电脑做那些耗电比较大的工作的时候(比如游戏,视频处理等)最好连接上电源适配器。
有些朋友由于喜欢总是长期插着电源,那么笔记本会直接从电源适配器供电,那么2年后电池循环次数可能很低,但是电池健康度却是很差的。所以不能光看循环计数。
Windseeker 知进退,明得失
为避免误导广大手机爱好者,部分反对排名第一的 @张抗抗的答案。 @张抗抗的结论: 第一条表示部分赞同。问过电子控制相关人士,手机充电时,如使用手机则会分流一部分电流给手机使用,此时给电池的充电电流变小(此条如有错误,欢迎专业人士指正),这对电池… 显示全部
为避免误导广大手机爱好者,部分反对排名第一的 @张抗抗的答案。
@张抗抗的结论:
第一条表示部分赞同。问过电子控制相关人士,手机充电时,如使用手机则会分流一部分电流给手机使用,此时给电池的充电电流变小(此条如有错误,欢迎专业人士指正),这对电池寿命有利。但如果一边充电一边使用高耗电量的游戏、导航等应用,手机发热量很大,用过的都知道手机背部都是烫的。这种情况下反而严重影响电池寿命!
第二条表示反对。没用完的情况,如用到50%再充电和用到10%再充电,结果差异很大,第一种不利于电池寿命,第二种有利。对于电池用光的情况,这里需要解释一下:直观地以使用到电池电量为0来说,一般而言,装在设备上的电池显示电量0,此时电池只是接近完全放电态,用过以前老手机的都知道有种方法可以把没电关机的手机重新开机的方法,即存在手机预留的部分电量。回归正题,电池使用到0电量后再充电不会对电池寿命有什么影响,反而有时会有好处。
以下给出我的使用建议:
一、相比于常温,高温下和低温下都会加快电池寿命衰减。因此诸位在夏天环境燥热的情况下用手机时,有条件的就降降温吧,吹个风扇空调什么的,人舒服电池也舒服。。。要是在冬天用,就尽量把手机捂紧点:),吹个暖气空调什么的那自然是极好的。
二、使用电量范围的影响:这里比较复杂,直观地说,电池长期在高电量下(50%以上)使用不利于电池寿命,长期在低电量下(50%以下)使用有利于电池寿命。
三、手机充电时,只要手机不是明显变烫了,对电池寿命影响不大,可以尽情地刷知乎。
鉴于手机码字,理论性的就不展开了。
黄药师 锂离子电池
反对上日报的那个答案,具体错误有两个: 1.化成阶段是没出厂就完成了的,普通用户使用不会涉及到化成。2.以文献报道的新材料来说商用锂离子电池的材料,用理论上的一些推导来当作实际情况。 具体的有空再说,手机打字麻烦。 显示全部
反对上日报的那个答案,具体错误有两个: 1.化成阶段是没出厂就完成了的,普通用户使用不会涉及到化成。2.以文献报道的新材料来说商用锂离子电池的材料,用理论上的一些推导来当作实际情况。
具体的有空再说,手机打字麻烦。
知乎用户
请大家注意,手机是有电源管理模块的。 某个上日报的答案“ 手机电池没充完就拔下,电池没用完就充电会影响电池的寿命或容量吗? - 土豆泥的回答”列了一堆单电池的数据和论文,对于数据真实性我并不怀疑,但是因为场景不同(一个有电源管理模块,一个没有),… 显示全部
请大家注意,手机是有电源管理模块的。
某个上日报的答案“ 手机电池没充完就拔下,电池没用完就充电会影响电池的寿命或容量吗? - 土豆泥的回答”列了一堆单电池的数据和论文,对于数据真实性我并不怀疑,但是因为场景不同(一个有电源管理模块,一个没有),所以得到的结论并不能够让人信服。请大家看仔细了再点赞。
要真想知道怎么充电,请看官方说明,比如这个: Apple - 电池
曹阳明 电池,汽车安全,销售,市场分析,长跑,AS
第一次试着在知乎上,用手机码字答题。 首先说我的观点,或者我一直认知下的结论:“没充完就拔下,没用完就充电。”是不会影响电池的寿命和容量。 需要说明一下,我是电化学专业毕业(专业主要就是制造电池),但是毕业后就没有怎么干过本专业的工作,好多… 显示全部
第一次试着在知乎上,用手机码字答题。
首先说我的观点,或者我一直认知下的结论:“没充完就拔下,没用完就充电。”是不会影响电池的寿命和容量。
需要说明一下,我是电化学专业毕业(专业主要就是制造电池),但是毕业后就没有怎么干过本专业的工作,好多内容已经记得不是那么清晰了。所以回答的答案的描述看起来不会那么专业。但是拜化学发展不会是那么快速所赐,大致的原理不会有太多的变化。
说说电池寿命这件事吧。——换一个通俗点的说法。
电池的寿命是由内部构成的化学物质决定的。工艺是附带的加分项。基础化学物质是长寿的基因,生产工艺是生活习惯。好的生产工艺可以延长寿命。
这里需要明确一点,电池容量从你一开始使用,由于化学物质开始了运转,所以始终是在持续下降的过程中。不用纠结于电池容量是否会下降,一直在降的啊!
电池的使用和测试说明:
  • 锂离子电池由于化学特性,寿命一开始就很长,10年前刚刚大批量使用的时候基本上大约是800次充放电以上。做的好的1500次也不在话下。
  • 测试的环境说明一下:一般测试的电流就是在1C标准下。(可能你要问什么是1C。大家现在比较了解电池的容量一般是用mAh来表示的吧。一般手机电池容量大约在2000mAh左右。意味着如果以2000mA的电流放电,一个小时就能耗尽他的能量。同样道理,如果你用1000mA电流放电。那么可以支撑两个小时。这里我们说的1C就是一个小时让电池充电或者放电的电流标准。如果你的电池大点,是3000mAh的,那么1C的测量电流要求就是3000mA。这是为了保证大电池小电池的测量的相对合理。)而我们正常使用手机的环境一般电流都是会比1C要低(你要用几个小时啊,如果1C环境使用,1个小时就结束了。),所以我们都是小电流的使用环境,这对电池的寿命影响是正向的。
  • 前面一个答案中有人提到了过度充放电,以及大电流充放电。的确会给电池寿命带来不可逆的伤害,严重影响电池寿命,甚至带来使用风险(这个等会儿说)。但是锂电池在设计时就已经考虑到,每个电池都会带有保护电路。保证在过充或者过放之前停止。所以你哪怕用到自动关机,其实电池还是有点电的。只是电路认为没有电了。所以现实使用过程中是不存在过充过放的风险的。(有种情况特殊,会导致过放。就是你长期不使用电池。其实电池每时每刻都会有电量流失,如果你把电用光,又长时间不用这块电池,电池还剩的那一点点电就慢慢流失了,那可真的会产生过放。)
  • 现在的快速充电,还不知道是什么原理,但是从本质上理解(充放电只有一个端口啊),估计是大电流充电(大于1C)。这个对电池的寿命还是多少有些影响的。如果真的是有影响,还不让换电池,这个就有点是耍流氓的味道了。
  • 另外要说明的是,锂电池的化学特性使得它的记忆效应非常小。(化学的东西,没有绝对的)。也就是说,你可以随便充电放电,几乎不用太担心下次充不进去或者放不出点。但是刚刚也说过不是绝对没有。如果你想保险点。可以一两个月给电池来一次用电用到结束,然后充满的过程。我们叫完全充放电。不过我是不怎么做。没有太大的必要。
  • 高低温对电池的影响也是化学性的。温度低了,物质的活性下降,化学反应就不是那么激烈了。充放电就是电能与化学能转化的过程,通过化学反应。化学反应下降,能够存储的电量也就下降了。离开低温环境,化学活性提升了,电池容量也就上来了。反之提高温度同样如此。

前面 @张抗抗 说到,建议不低于10%电量剩余,保证不过放。到不是说你错了。我看了你的标签,有个电动车,我猜你是把电池组的过放标准拿过来了。电池组和单个的电池考虑的问题点不太一样。里面有个电池单体匹配的问题。因为没有办法解决一致性的问题,担心其中某个电池单体失控,所以放了冗余。
知乎用户
还是我大诺记好,不高兴就换个电池,不高兴就换个壳子,科技以换壳、换电池为本!!! 显示全部
还是我大诺记好,不高兴就换个电池,不高兴就换个壳子,科技以换壳、换电池为本!!!
土豆泥 准备答辩中,欢迎大家关注我的收藏夹。
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写在前面的话。 上了日报了,感觉好紧张。我再次申明,锂离子电池是一个复杂的体系,我在这里只是给出一个材料学角度的分析,也只是想让给各位知友一个启发,分析一个完全的体系问题不能单看一个条件,我的答案只涉及材料晶体学和动力学知识,感谢 @Harylar… 显示全部
写在前面的话。
上了日报了,感觉好紧张。我再次申明,锂离子电池是一个复杂的体系,我在这里只是给出一个材料学角度的分析,也只是想让给各位知友一个启发,分析一个完全的体系问题不能单看一个条件,我的答案只涉及材料晶体学和动力学知识,感谢 @Harylara Enicki@mvjason 的提醒,下面做出郑重说明:
1.要了解电源管理模块的童鞋,去看 手机电池没充完就拔下,电池没用完就充电会影响电池的寿命或容量吗? - 知乎用户的回答这个答案;
2.要了解保养知识,去看 手机电池没充完就拔下,电池没用完就充电会影响电池的寿命或容量吗? - lee peter 的回答的这个答案;
3.如果想看建议的话,去看 手机电池没充完就拔下,电池没用完就充电会影响电池的寿命或容量吗? - 戴伟杰的回答的这个答案。
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有很多知友没法把三大阶段跟电量值对应起来,我这里强行使用一个网站给出的数据和LiCoO2的一些理论参数来预设,不严谨,也请给位看官给出解决办法:
预充阶段,Ishort使用0.1C=27mA(钴酸锂理论比容量273.8mAh/g),占预充阶段的1/3,Iprecharge=0.2C=54mA,占预充阶段的2/3。预充阶段占总时间的1/6,预设完全充电时间为2小时。
恒流充电,电流Icur=1C=270mA,时间占总时间的1/3.4,
恒压阶段,电压值4.2V,电容数值没有,电流一般降到0.05C(13.5mA)停止,时间占总时间的11/20.4,在origin里面用积分算面积可以得到电量
所以可以算出,预充阶段占总电量的6%(5.6%),恒流阶段占56%,恒压阶段占38%。
想看结论的知友请先看完第一张图表,了解三大阶段和其可能对应的充电电量范围和四种情况后,在下拉至结尾结论部分。
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题主,你好。对于锂离子电池的寿命来说,这是一个囊括了材料学、晶体学、微观应力、电化学、高分子化学等多个二级甚至三级学科的命题范畴,而且是一个集理论、工程和经验于一身的复杂体系,尽管这些因素可能在某些问题上权重不一,但是只从一个方向或者角度去阐述问题是不够的,上面有人从电化学和电路知识方面进行了解析,我这里从材料、晶体和微观应力方面给出自己的看法,如有不对也请体谅:
文献里基本都是半电池测试,研究的对象都是正极层状材料,在此先说明。
首先,手机电池充电的三大阶段:预充、恒流充电和恒压充电。因此,将可能没有充满的情况分为以下4种:

1. 在第1种情况下拔出充电器应该是基本不会有人去做的,不必讨论。这个电流非常的小只是作为一个刺激或者激发效应,就算你想拔你的理智也不会允许,因为电量根本就充不进去多少!
2. 在第2种情况下拔出充电器,这个对应于很多人碰到紧急情况的处理方式,比如在某个地方充电时间很短过后因为急事马上要离开的情形。注意,这个阶段是所谓的预充阶段,说好听一点叫做 “活化”,目的是为了使电极表面形成一层钝化或者保护膜,该层膜对锂离子电池的性能有重大影响, 活化的时间越长,传荷阻抗就会越小, 换言之就是电极的界面电化学活性(传递电子能力)得到充分的激发:

K. M. Shaju, G. V. Subba Rao, and B. V. R. Chowdari, Journal of The Electrochemical Society, 151 (2004)
Jianming Zheng, Ji-Guang Zhang and et al, Nano Letter, 14 (2014)
从左图上面看,开始预充阶段的开路电位下的传荷阻抗非常大,约为310欧姆,右图所示为粒子表面的SEI(固体电解质)膜,这是一层保护性质的膜,只为锂离子穿梭。从黄色标记的文字我们可以读出,这么大的电阻是由于超低活性的表面覆盖膜导致的。而在充电的过程中,电池传荷阻抗的蹭蹭下降说明了这层钝化膜在电流的冲击作用下会被活化,这也是阻抗变小的原因。
预充阶段的作用就是活化电极表面的保护膜,使得锂离子脱出变得容易,如果你这时候拔出充电器, 可能会造成的影响是: 手机的正常功能都能使用,只是效率下降了不少,因为锂离子在放电回迁的过程还要遭遇之前没有活化完全的保护膜,其速度势必收到影响。
3. 在第3种情况下拔出充电器,这个是不想充满电量状况中较多的一类。
这是大家所熟知的恒流充电阶段,在这个阶段,电池电压大幅上升,锂离子大量脱出,是充电的主力阶段。这里自己画了一副模拟图:
土豆泥, 知乎,(2015)
锂离子要脱出晶体的晶格,然后逃出电极内部,穿过电极表面和脱出钝化膜,游过电解液到达负极。而如果你在这个时候拔出充电器,很多的锂离子来不及反应,会有一部分就留在了晶格的内部的 中介位置,同时有一部分的过渡金属离子也会留在四面体间隙的位置上
M. Sathiya, J-M. Tarascon and et al, NATURE MATERIALS,14 (2015)
这篇文章里用的过渡金属是Ru和Ti,这个也是一种层状材料,其迁移的本质和钴酸锂三元基本一致,这里不作赘述。上面所说的中介位置就是左上图标记的四面体间隙,正常情况下锂离子和过渡金属离子都呆在八面体位置。再看左下图,充电到4.0V开始,XPS(X射线光电子能谱)分析中显示Ti2p(3/2)的结合能在459.1eV位置,这个位置就是四面体间隙,这个时候就有15%的Ti离子呆在四面体间隙里面。右图是HAADF-STEM(高角环形暗场扫描投射电子显微镜)的型号和高分辨相图,在充电4.0V位置,信号图里面有绿色的峰状图,这个就是由于金属离子占据四面体间隙所导致的,而蓝色的峰状是锂离子占据八面体间隙所致,黄色的峰状是金属离子占据了八面体间隙所致,大家可以看到在充电4.0V位置,这个时候金属离子占据中介位置是很严重的! 如果这个时候停止恒流充电,那么会有过渡金属离子被锁在这些四面体位置!
而这种机制会导致一种很严重的现象: 电压衰减:
上图左图就是一个比较明显的电压衰减现象,在放电过程中操作电位不断降低,右图可以看出来,在4.2V为充电截止电压的条件下,循环到20周后就已经有0.07V的电压衰减,到一百周以后就会有接近 0.35V的一个电压衰减,这个是一个很严重的电压降低现象,而电压的降低就会带来一个非常明显的问题—— 电池质量比能量减少:
而在恒流充电阶段拔出充电器的另一个后果就是—— 材料表面的晶体缺陷增多
Chong-Heng Shen, Ling Huang and et al, Journal of Materials Chemistry A, 3 (2015)
看到上图的颗粒表面,在15nm的区间内遍布着两种晶体缺陷: 层错和位错。这两种叫做表面的微观应力,作用到晶格上就会有 晶型的转变,就如上图所示,局部范围内的晶格由层状的Rhombohedral转换为尖晶石结构的Cubic,这个对于 电池的安全和稳定性是比较危险的
而且,阳离子重排效应会带来电池的 比容量降低: Debasish Mohanty, Claus Daniel and et al, Chem. Mater., 26 (2014)
这种容量衰减的直接后果就是, 手机的使用时间不断地缩短需要充电的次数不断地增加
4. 在第4种情况下拔出充电器,这个是不想充满电量状况中更多的一类。积累了足够的电量,很多兄弟耐心不下来地直接拔掉充电头。
恒压充电的原理是,当电压达到预定值时电流逐渐减小;当充电电流达到下降到接近零时,恒压充电结束。
它的作用是:
a. 逐渐减小在电池内阻上因充电电流而产生的附加电压;
b.使电压更加的稳定、大电流充电电压达到但并不饱和、所以要改用小电流使得电量达到饱和;
c. 限制副反应的产生,尽量避免对电池内部的结构产生影响;
d. 减小极化,使电化学反应从表面逐渐推进到固相颗粒内部。根据Tafel公式,超电势=a+b*ln i,可知电流越小,极化越低,超电势越低,所以电压越接近充电截止电压;
e. 防止副反应,电极反应是在电极/溶液界面进行的。不同粒子有不同的析出电位,如果不是采用恒电位充电,那么在充电末期,就会有新的离子参与电极界面的电子得失(反应)以维持电流回路。最典型的就是电池的析氢反应(??????),如果单纯考虑电池内阻,还会产生焦耳热;
f. 提高活性物质的利用率;
所以在恒压充电阶段,你也不想因为一时的不耐心导致电池可能出现以上的问题吧。
写给看结论的知友们:请先看完第一张图后
1.在第1种情况下拔出充电器,电量根本就充不进去多少;
2.在第2种情况下拔出充电器,锂离子在放电回迁的过程还要遭遇之前没有活化完全的保护膜,其速度势必收到影响,宏观上可能会 手机的正常功能都能使用,只是效率下降了不少;
3.在第3种情况下拔出充电器,会慢性地给材料带来 电压衰减,从而导致 电池质量比能量减少。另外, 材料表面的晶体缺陷增多,作用到晶格上就会有 晶型的转变,这个对于 电池的安全和稳定性是比较危险的,并且由之所带来的 比容量降低 ,可能的后果是 手机的使用时间不断地缩短需要充电的次数不断地增加。
4.在第4种情况下拔出充电器, 电池内阻上因充电电流而产生的附加电压得不到抑制,固液界面产生 副反应。
啰啰嗦嗦地说了这么多,并不是要反对之前的那些答案,也不是给大家带来负能量,而是想从不同的角度来告诉大家可能存在的问题,锂离子电池体系本就复杂, 商业化的材料可能并没有我们想象的那样不堪一击,但是如果在粗心的维护和损耗下,它们也会是比较脆弱的,你对它施加可能的不利影响还想要它给你正向的反馈几乎是不可能的,因为最为重要的一点,它们在电池中所体现的性能始终是跟着所处的电化学环境息息相关!!!
有需要读参考文献的朋友,私信吧。
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有不少知友说化成是在出厂前就搞定的,我当然知道,这里的化成里的Ishort 和Iprecharge指的是涓流充电,做实验的朋友都知道,在蓝电上测试的时候,程序里都要设置一个小电流预充,机充电器里面自配有阀值检测装置的,电压小于3V是要尽行预充电的,防止深度放电的锂离子电池在快充时被损坏甚至发生危险,这个阶段就叫做涓流充电,电流值就是0.1C,跟化成阶段的设置一模一样。希望知道的知友们就不要拿这个来说我误导了。
Lufan Chen 数据分析师,依然爱日剧
嗯,我也是来反对日报答案的。 日报答主提到的化成(预充)阶段,其实在生产过程中就已经完成了。这一个阶段,主要是形成SEI膜,电池的电压从零点几伏上升三点几伏。但是请注意,这一部分能量是放!不!出!来!的! 然而,在正常使用过程中,并不存在化成… 显示全部
嗯,我也是来反对日报答案的。
日报答主提到的化成(预充)阶段,其实在生产过程中就已经完成了。这一个阶段,主要是形成SEI膜,电池的电压从零点几伏上升三点几伏。但是请注意,这一部分能量是放!不!出!来!的!
然而,在正常使用过程中,并不存在化成这一说法。
因为手机里的BMS会检测你的电池电压上下限,防止过充,过放。
换句说,当你手机电量只剩下1%的时候,并不是说你的电池放了这1%就没有了,而是,它不让你继续放电了!!因为再放下去会伤电池!其实你拿个专业的充放电设备给它放电它还可以继续放!!(但是这样很不好…)
通俗地讲,电池不要满充满放,这样有利于循环次数。而且,高温会加速电池老化,注意降温就好了。
就酱紫~
苏杰 忙成狗,最近不回答任何问题和评论
手机电池均为锂电池,锂电池是没有记忆效应的。充不满或没用完均不影响寿命和容量。 举例来说,我一次充100%用100%,这在锂电池的寿命中记录为一个循环寿命;我一次用10%充10%,依此循环10次,仍然视作一个循环寿命。 影响锂电池寿命的反而是过充和过放,不… 显示全部
手机电池均为锂电池,锂电池是没有记忆效应的。充不满或没用完均不影响寿命和容量。
举例来说,我一次充100%用100%,这在锂电池的寿命中记录为一个循环寿命;我一次用10%充10%,依此循环10次,仍然视作一个循环寿命。
影响锂电池寿命的反而是过充和过放,不充满、不放光对寿命是有帮助的,降低循环深度将大大提高寿命。
在比部分储能项目中还有间歇充放的策略设置,即充满自动关闭充电,依靠自放电放出部分容量,再进行充电,依此循环。
所以你的使用习惯请不要担心。

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