最佳的手機(jī)使用辦法是什么？怎樣才能養(yǎng)護(hù)電池提升其壽命？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-26 21:01
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很多人的手機(jī)，用著用著就發(fā)現(xiàn)電池性能大幅下降，隨便一用就沒(méi)電了，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如新機(jī)剛?cè)胧值臅r(shí)候。這并不僅僅是電池老化的原因，有很大一部分黑鍋，要甩在使用方法不當(dāng)?shù)纳砩希乙郧坝卸嗖渴謾C(jī)的電池被徹底廢掉了，所以曾認(rèn)真研究過(guò)這個(gè)問(wèn)題，今天把自己對(duì)手機(jī)電池的家庭使用研究成果給大家分享一下，可以有效提升電池壽命。
鋰電池的工作原理
經(jīng)過(guò)幾年的角逐，鋰電池已經(jīng)獨(dú)霸天下，現(xiàn)在的智能手機(jī)幾乎是清一色的鋰電池，鮮有其他類型電池的容身之處。
我知道很多人，都曾經(jīng)被灌輸過(guò)這么一個(gè)理念，手機(jī)電池是有記憶功能的，所以每次使用都要完全充滿再完全放電，如果沒(méi)有完全充放電那么會(huì)大幅度縮減電池容量，因?yàn)殡姵刂粫?huì)記憶最短的那次充放電，新手機(jī)還要連續(xù)充電12小時(shí)才能激活。
在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，這都是真理，而即便你不知道完全充放電對(duì)手機(jī)電池是有益的，也至少會(huì)認(rèn)為他是無(wú)害的，很多人都會(huì)把自己的手機(jī)徹底用光電池然后再充滿。
但是你錯(cuò)了，必須進(jìn)行完全充放電的電池是鎳氫電池，這是已經(jīng)被掃進(jìn)歷史垃圾堆的上一代電池，而現(xiàn)在的主流電池鋰電池的特性恰恰相反，特別懼怕徹底充放電。
鋰電池的性能極佳，但是一旦進(jìn)行過(guò)度充放電，就會(huì)受到不可逆的傷害。鋰電池是LiCoO2+LiC6的陰陽(yáng)極組合，其工作原理你可以簡(jiǎn)單的類比鋰離子在石墨里游來(lái)游去。在放電的過(guò)程中，鋰離子離開(kāi)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)而嵌入LiCoO2；充電的過(guò)程中則反過(guò)來(lái)，LiCoO2里的鋰離子被電流強(qiáng)行驅(qū)趕出來(lái)進(jìn)入負(fù)極碳結(jié)構(gòu)。
從分子層面看，過(guò)度放電會(huì)導(dǎo)致負(fù)極碳結(jié)構(gòu)過(guò)度釋放出太多的鋰離子導(dǎo)致其片層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而出現(xiàn)塌陷，一旦塌陷則無(wú)法靠普通手段恢復(fù)。而過(guò)度充電則會(huì)導(dǎo)致過(guò)多的鋰離子被硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)從而導(dǎo)致堵塞，其中一些鋰離子無(wú)法再釋放出來(lái)從而降低電池容量。
簡(jiǎn)單的說(shuō)，不管你過(guò)度充電還是過(guò)度放電，都會(huì)對(duì)鋰電池產(chǎn)生永久不可逆的損傷，非常的脆弱，次數(shù)多了之后，你只能把這塊電池送回到工廠回爐了。
廠商對(duì)鋰電池的保護(hù)
鋰電池性能如此的強(qiáng)大，但是又如此的脆弱，尤其是那個(gè)過(guò)度充電普通用戶根本避免不了，充一夜馬上就過(guò)度了，所以為了避免過(guò)度充放電，每一塊鋰電池出廠的時(shí)候就會(huì)自帶一個(gè)復(fù)雜而嚴(yán)格的電源管理系統(tǒng)。
這個(gè)系統(tǒng)在保護(hù)過(guò)充方面是非常好用的，有這個(gè)系統(tǒng)在，你就是充一萬(wàn)個(gè)小時(shí)也沒(méi)辦法達(dá)到過(guò)充標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)闈M電之后，充電電路自動(dòng)進(jìn)行了保護(hù)不允許你繼續(xù)充電。所以那些購(gòu)買(mǎi)新機(jī)的時(shí)候一定要充滿12個(gè)小時(shí)的人可以歇歇了，你充滿就行了，充滿之后再?zèng)_一萬(wàn)年，都不會(huì)被電池電路所接納的。
但是這個(gè)系統(tǒng)在過(guò)度放電的保護(hù)方面表現(xiàn)并不佳，原因也很簡(jiǎn)單，過(guò)度放電是用戶的行為，而很多用戶，在電池只剩下1%的時(shí)候，還拼命的玩手機(jī)，不黑屏斷電不罷手。
黑屏斷電的時(shí)候，你的電池容量并不是0，他是被斷電保護(hù)系統(tǒng)給強(qiáng)制滅掉的，如果徹底放空了所有電能，你的電池就直接廢掉了。我舉個(gè)例子，你找一個(gè)鋰電池手機(jī)，用到黑屏斷電的地步，然后不充電放上一個(gè)月讓他自然耗盡所有剩余電量，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這塊電池已經(jīng)和磚頭沒(méi)區(qū)別了，我曾經(jīng)有過(guò)類似經(jīng)歷，不信你可以試試。
而具有系統(tǒng)的斷電保護(hù)功能之后，這并不代表黑屏斷電就沒(méi)有損害了。實(shí)際上，黑屏斷電的時(shí)候你的電池電量已經(jīng)處在一個(gè)非常危險(xiǎn)的地步了，每一次黑屏斷電，你的電池性能都會(huì)下降一截。如果你在黑屏斷電之后十幾個(gè)小時(shí)不予充電，或者多次試圖開(kāi)機(jī)來(lái)消耗殘余電量，那么你的電池容量會(huì)立刻有一個(gè)非常明顯的下降。
由于太多的普通用戶都喜歡把手機(jī)玩到黑屏斷電，斷電之后還有很多人試圖開(kāi)機(jī)來(lái)再玩一下，導(dǎo)致很多手機(jī)的電池使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)預(yù)期。所以蘋(píng)果手機(jī)在去年底升級(jí)過(guò)一次系統(tǒng)，就是鼎鼎大名的蘋(píng)果電池門(mén)。
在這次升級(jí)中，蘋(píng)果大幅提高了關(guān)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)檢測(cè)到電量不足的時(shí)候，因?yàn)榕履愫谋M電量，直接就給你提前關(guān)機(jī)了，預(yù)留空間給鋰電池以防止鋰電池出現(xiàn)過(guò)度放電的情況。
所以你會(huì)發(fā)現(xiàn)，一夜之間天底下的蘋(píng)果手機(jī)都開(kāi)始頻繁關(guān)機(jī)了，10%直接關(guān)機(jī)也就忍了，有時(shí)候系統(tǒng)標(biāo)注電量還有30%的時(shí)候他也給你自動(dòng)關(guān)機(jī)了，留下在寒風(fēng)中凌亂的你拼命試圖開(kāi)機(jī)。為什么呢，因?yàn)橄到y(tǒng)檢測(cè)到氣溫過(guò)低的時(shí)候，害怕低溫消耗電能，所以再次給你提升一次關(guān)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。。。
除此之外，如果系統(tǒng)檢測(cè)到你的電池老化，那么就會(huì)給你自動(dòng)降頻，整個(gè)手機(jī)只保打電話、上網(wǎng)，地圖定位，支付，拍照功能，其他功能全部給降頻，換句話說(shuō)，如果你用蘋(píng)果7玩游戲的話，性能大概只相當(dāng)于果6甚至果5，明顯的卡頓、幀率變低。
因?yàn)樾率謾C(jī)不存在電池不足的問(wèn)題，所以以上系統(tǒng)設(shè)定只針對(duì)老款手機(jī)，所以老蘋(píng)果手機(jī)一夜之間性能突然下降，入冬之后，明明還有30%電量卻自動(dòng)關(guān)機(jī)的手機(jī)，讓用戶把蘋(píng)果罵了個(gè)狗血噴頭，因?yàn)轶w驗(yàn)實(shí)在是太差了。
蘋(píng)果給出的解釋是這樣設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以保護(hù)電池，但是遭到了全球鋪天蓋地的謾罵，所有人都認(rèn)為蘋(píng)果是惡意升級(jí)系統(tǒng)逼迫用戶更換新手機(jī)，最后蘋(píng)果為了自證清白，不得不承諾將保修期外的iPhone電池更換價(jià)格大幅降低至29美元（中國(guó)定價(jià)218元人民幣），對(duì)于賣(mài)個(gè)配套耳機(jī)一二千，甚至賣(mài)個(gè)充電線都188的黑心蘋(píng)果而言，這個(gè)價(jià)格等于是白送。。。
所以，如果你的蘋(píng)果手機(jī)因?yàn)椴划?dāng)使用，電池性能大幅下降，可以去蘋(píng)果店花二百塊更換一塊電池，不用特地因?yàn)殡娏肯陆颠^(guò)快的問(wèn)題換新機(jī)。對(duì)于新功能越來(lái)越少、性能又非常穩(wěn)定的蘋(píng)果手機(jī)而言，換個(gè)電池立刻就能滿血復(fù)活，沒(méi)必要換新機(jī)，可以省很多錢(qián)。
最佳的手機(jī)使用辦法是什么
那么，最佳的手機(jī)使用辦法是什么，怎樣才能養(yǎng)護(hù)電池提升其壽命。首先我們看看對(duì)電池最有利的使用辦法是什么，這個(gè)辦法顛覆很多人的正常思維。
最佳的使用辦法，是你在使用手機(jī)的過(guò)程中，不斷的充電，這樣對(duì)電池最有利。而之前有很多媒體報(bào)道有人邊玩手機(jī)邊充電被電死、炸死等等，也同步宣傳這樣做對(duì)手機(jī)電池不好，所以很多人的思維里，邊玩邊充電是嚴(yán)重不利于手機(jī)電池的，同時(shí)也很不安全。
但是實(shí)際上，最懂手機(jī)電池的，就是手機(jī)生產(chǎn)商了，你可以看看他們的官方旗艦店是怎么處理手機(jī)充電問(wèn)題的，所有的手機(jī)都在24小時(shí)充電，始終不離開(kāi)充電電源，他們并不是為了省事而故意耗費(fèi)電池壽命，實(shí)際上，這么做鋰電池的壽命是最長(zhǎng)的。
至于充電的時(shí)候玩手機(jī)會(huì)炸死人這個(gè)事，看起來(lái)好像這些店員并不怕，給客戶演示手機(jī)的時(shí)候很多時(shí)候也并不斷電。所以我只能說(shuō)這個(gè)新聞確實(shí)存在，但是他使用的手機(jī)應(yīng)該是特別廉價(jià)的山寨機(jī)，劣質(zhì)鋰電池的確會(huì)存在這個(gè)問(wèn)題，就好像現(xiàn)在很多電動(dòng)車充電一樣會(huì)引發(fā)燃燒爆炸一樣，一查，電池十有八九都不是正規(guī)廠商生產(chǎn)的。鋰電池能量密度大，工藝要求高，如果不是正規(guī)廠家，那的確是很危險(xiǎn)的，等于隨身帶個(gè)小炸彈。
對(duì)于國(guó)內(nèi)中高端價(jià)格的手機(jī)而言，都不會(huì)為了省成本使用劣質(zhì)鋰電池，一般都是采用正規(guī)廠家生產(chǎn)有多重安全保障設(shè)定的電池，安全系數(shù)大大提升，至少手機(jī)店里給你演示性能的店員，手指頭在屏幕上劃來(lái)劃去，好像并不怕被電死。而大家的筆記本電腦，里面也是鋰電池，其實(shí)就是個(gè)大號(hào)手機(jī)，每天插上電源邊充邊用，也沒(méi)有漏電冒火什么的。
所以有時(shí)候啊，媒體不經(jīng)詳細(xì)研究，就散布一些偽科學(xué)，只為了吸引眼球，這是非常不負(fù)責(zé)任的行為。
那么對(duì)于普通人而言，邊玩邊充只是極偶爾的時(shí)候采用，大部分時(shí)候應(yīng)該考慮的是黑屏斷電的問(wèn)題，這個(gè)真的很傷電池，如果你在斷電后還連續(xù)重啟試圖開(kāi)機(jī)，那更是傷上加傷，而每一次傷害，都不可逆且會(huì)依次累加。
所以，當(dāng)手機(jī)電量顯示還有10%左右的時(shí)候，建議就去充電，如果一時(shí)半會(huì)沒(méi)辦法充電，那么建議自行關(guān)機(jī)，千萬(wàn)不要等到只有1%，一旦黑屏斷電，那是對(duì)電池非常有害的行為。
所以，手機(jī)需要完全充放電才能保護(hù)電池，那已經(jīng)是過(guò)去式了，現(xiàn)在的手機(jī)電池，極其懼怕完全充放電，建議還有10%電量的時(shí)候就開(kāi)始充電，否則的話你的電池壽命可能比別人要短一半都不止。
2、自放電不良率降
3、自放電趨勢(shì)逐步穩(wěn)定
4、自放電均值和中位數(shù)降低
自放電的一致性是影響因素的一個(gè)重要部分，自放電不一致的電池在一段時(shí)間儲(chǔ)存之后SOC會(huì)發(fā)生較大的差異，會(huì)極大地影響它的容量和安全性。對(duì)其進(jìn)行研究，有助于提高我們的電池組的整體水平，獲得更高的壽命，降低產(chǎn)品的不良率。
含一定電量的電池，在某一溫度下，在保存一段時(shí)間后，會(huì)損失一部分容量，這就是自放電。簡(jiǎn)單理解，自放電就是電池在沒(méi)有使用的情況下容量損失，如負(fù)極的電量自己回到正極或是電池的電量通過(guò)副反應(yīng)反應(yīng)掉了。
自放電的重要性
目前鋰電池在類似于筆記本，數(shù)碼相機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)等各種數(shù)碼設(shè)備中的使用越來(lái)越廣泛，另外，在汽車，移動(dòng)基站，儲(chǔ)能電站等當(dāng)中也有廣闊的前景。在這種情況下，電池的使用不再像手機(jī)中那樣單獨(dú)出現(xiàn)，而更多是以串聯(lián)或并聯(lián)的電池組的形式出現(xiàn)。
電池組的容量和壽命不僅與每一個(gè)單個(gè)電池有關(guān)，更與每個(gè)電池之間的一致性有關(guān)。不好的一致性將會(huì)極大拖累電池組的表現(xiàn)。
自放電的一致性是影響因素的一個(gè)重要部分，自放電不一致的電池在一段時(shí)間儲(chǔ)存之后SOC會(huì)發(fā)生較大的差異，會(huì)極大地影響它的容量和安全性。對(duì)其進(jìn)行研究，有助于提高我們的電池組的整體水平，獲得更高的壽命，降低產(chǎn)品的不良率。
自放電機(jī)理
鋰鈷石墨電池電極反應(yīng)如下：
電池開(kāi)路時(shí)，不發(fā)生以上反應(yīng)，但電量依然會(huì)降低，這主要是由于電池自放電所造成。造成自放電的原因主要有：
a.電解液局部電子傳導(dǎo)或其它內(nèi)部短路引起的內(nèi)部電子泄露。
b.由于電池密封圈或墊圈的絕緣性不佳或外部鉛殼之間的電阻不夠大（外部導(dǎo)體，濕度）而引起的外部電子泄露。
c.電極/電解液的反應(yīng)，如陽(yáng)極的腐蝕或陰極由于電解液、雜質(zhì)而被還原。
d.電極活性材料局部分解。
e.由于分解產(chǎn)物（不溶物及被吸附的氣體）而使電極鈍化。
f.電極機(jī)械磨損或與集流體間電阻變大。
自放電的影響
1、自放電導(dǎo)致儲(chǔ)存過(guò)程容量下降
幾個(gè)典型的自放電過(guò)大造成的問(wèn)題：
1、汽車停車時(shí)間過(guò)久，啟動(dòng)不了；
2、電池入庫(kù)前電壓等一切正常，待出貨時(shí)發(fā)現(xiàn)低電壓甚至零電壓；
3、夏天車載GPS放在車上，過(guò)段時(shí)間使用感覺(jué)電量或使用時(shí)間明顯不足，甚至伴隨電池發(fā)鼓。
2、金屬雜質(zhì)類型自放電導(dǎo)致隔膜孔徑堵塞，甚至刺穿隔膜造成局部短路，危及電池安全
3、自放電導(dǎo)致電池間SOC差異加大，電池組容量下降
由于電池的自放電不一致，導(dǎo)致電池組內(nèi)電池在儲(chǔ)存后SOC產(chǎn)生差異，電池性能下降?？蛻粼谀玫絻?chǔ)存過(guò)一段時(shí)間的電池組之后經(jīng)常能夠發(fā)現(xiàn)性能下降的問(wèn)題，當(dāng)SOC差異達(dá)到20%左右的時(shí)候，組合電池的容量就只剩余60%~70%。
4、SOC差異較大容易導(dǎo)致電池的過(guò)充過(guò)放
一、化學(xué)&物理自放電的區(qū)分
1、高溫自放電與常溫自放電對(duì)比
物理微短路與時(shí)間關(guān)系明顯，長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存對(duì)于物理自放電的挑選更有效；而高溫下化學(xué)自放電則更顯著，應(yīng)用高溫儲(chǔ)存來(lái)挑選。
按照高溫5D，常溫14D的方式儲(chǔ)存：如果電池自放電以物理自放電為主，則常溫自放電/高溫自放電≈2.8；如果電池自放電以化學(xué)自放電為主，則常溫自放電/高溫自放電＜2.8。
2、循環(huán)前后的自放電對(duì)比
循環(huán)會(huì)造成電池內(nèi)部微短路熔融，從而使物理自放電降低，所以：如果電池自放電以物理自放電為主，則循環(huán)后的自放電降低明顯；如果電池自放電以化學(xué)自放電為主，則循環(huán)后的自放電無(wú)明顯變化。
3、液氮下測(cè)試漏電流
在液氮下使用高壓測(cè)試儀測(cè)量電池漏電流，如有以下情況，則說(shuō)明微短路嚴(yán)重，物理自放電大： 1）某一電壓下，漏電流偏大； 2）不同電壓下，漏電流之比與電壓之比相差大。
4、隔膜黑點(diǎn)分析
通過(guò)觀察和測(cè)量隔膜黑點(diǎn)的數(shù)量、形貌、大小、元素成分等，來(lái)判斷電池物理自放電的大小及其可能的原因：1）一般情況下，物理自放電越大，黑點(diǎn)的數(shù)量越多，形貌越深（特別是會(huì)穿透到隔膜另一面）； 2）依據(jù)黑點(diǎn)的金屬元素成分判斷電池中可能含有的金屬雜質(zhì)。
5、不同SOC的自放電對(duì)比
不同SOC狀態(tài)下，物理自放電的貢獻(xiàn)會(huì)有差異。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，100%SOC下更容易分辨物理自放電異常的電池。
二、自放電測(cè)試
1、自放電檢測(cè)方法
1）電壓降法
用儲(chǔ)存過(guò)程中電壓降低的速率來(lái)表征自放電的大小。該方法操作簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是電壓降并不能直觀地反映容量的損失。電壓降法最簡(jiǎn)單實(shí)用，是當(dāng)前生產(chǎn)普遍采用的方法。
2）容量衰減法
即單位時(shí)間內(nèi)容量降低的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。
3）自放電電流法Isd
根據(jù)容量損失和時(shí)間的關(guān)系推算電池儲(chǔ)存過(guò)程中的自放電電流Isd。
4）副反應(yīng)消耗的Li+摩爾數(shù)計(jì)算法
基于電池儲(chǔ)存過(guò)程Li+消耗速率受負(fù)極SEI膜電子電導(dǎo)的影響，推導(dǎo)算Li+消耗量隨儲(chǔ)存時(shí)間的關(guān)系。
2、自放電測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)
1）選取合適的SOC
dOCV/dT受SOC影響，溫度對(duì)OCV的影響在平臺(tái)處被顯著放大，帶來(lái)很大的SOC預(yù)測(cè)誤差。需選擇對(duì)溫度變化相對(duì)不敏感的SOC測(cè)試自放電，如：FC1865：25%SOC測(cè)自放電；LC1865：50%SOC測(cè)自放電。
因電池容量差異，故實(shí)際電池的SOC存在波動(dòng)，公差約為4%左右，故考察5%的公差范圍內(nèi)OCV曲線斜率的變化。LC1865 53%和99.9%SOC處斜率很穩(wěn)定，分別為3.8mV/%SOC和10mV/%SOC。FC1865 ~25%SOC處斜率比較穩(wěn)定；當(dāng)然滿電態(tài)也是個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的自放電測(cè)量點(diǎn)。
2）起始時(shí)間的選定
FC1865 25%SOC下（也可以是其他SOC值）看充電結(jié)束后每小時(shí)電壓變化，20h以后電壓降速率基本一致，可以認(rèn)為極化已基本恢復(fù)。故選取24h作為自放電測(cè)試起始時(shí)間。
LC1865 50%SOC下14h以后電壓變化速率在0.01mV/h上下小范圍波動(dòng)，可以認(rèn)為極化已基本恢復(fù)，選取24h作為自放電起始點(diǎn)是可行的。
3）儲(chǔ)存溫度和時(shí)間
儲(chǔ)存溫度和時(shí)間對(duì)自放電的影響（LC1865H）
在研究區(qū)間內(nèi)，自放電與時(shí)間和溫度均呈顯著的線性關(guān)系。可將自放電模型擬合為：自放電=0.23*t+0.39*(T-25)。（以上數(shù)值和關(guān)系式和電池體系有關(guān)，常量會(huì)相應(yīng)變化，以下其他關(guān)系也是。）
常溫下由于化學(xué)反應(yīng)速率的降低，其物理自放電的異常點(diǎn)表現(xiàn)更明顯。14D儲(chǔ)存能夠非常好的預(yù)測(cè)28D的結(jié)果。
3、自放電測(cè)量系統(tǒng)的改進(jìn)
1）測(cè)電壓溫度
測(cè)電壓環(huán)境溫度對(duì)自放電的影響：FC1865:每增加1℃，電壓下降0.05mV；LC1865:每增加1℃，電壓下降0.17mV。
2）電壓表選型
在電壓表的選擇上，由于自放電研究的是0.1mV層面的變化，傳統(tǒng)的4位半電壓表（精確到1mV，分辨率到0.1mV）已不適合，故選用六位半Agilent 34401A電壓表，（精確達(dá)到0.1mV，分辨率達(dá)到0.01mV甚至更高）。另外該量?jī)x的重復(fù)性也相當(dāng)不錯(cuò)。
4、自放電標(biāo)準(zhǔn)的確定
1）理論推算
2) 1mV差異模擬
通過(guò)人為調(diào)整10%SOC差異模擬1mV（28天1mv，14天0.5mv的差異）自放電差異使用3年后的Balance結(jié)果。3組電池均未發(fā)生過(guò)充的安全問(wèn)題，但是放電時(shí)的電壓差已經(jīng)非常大（1200mV），自放電大的電池被過(guò)放至2.5V，PACK容量損失10%。
