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如何給手機充電?
465 2021-11-23
  當今時代的生活里,手機不僅僅是通訊工具,不論工作、社交或者休閑里都應用到,起著越來越重要的作用。在手機的使用過程中,讓人們最為焦慮的就是當手機出現低電量的提醒。
  近幾年里,有一項調查顯示,90%的人在手機電量出現低于20%的時候表現出恐慌、焦慮。盡管如今各大廠商都在努力地擴充手機電池的容量,但隨著人們在日常生活中使用手機的頻率越來越高,許多人還是逐漸從一天一充變成一天N次充,甚至不少人出門在外的時候也會帶上充電寶,以備不時之需。
  居于以上種種現象,在我們日常使用手機時,應該怎樣做才能盡可能延長手機電池的使用壽命
一、 鋰電子電池工作原理
  目前市面上絕大多數手機所使用的電池都是鋰離子電池。相對于鎳氫、鋅錳、蓄鉛等傳統電池來說,鋰離子電池具有容量大、體積小、電壓平臺高、循環壽命長等優勢。正是因為這些優點,才使得手機能夠做到小巧的外形和更持久的續航。
  手機中的鋰離子電池正極通常使用LiCoO2、NCM、NCA材料;手機中的負極材料主要有人造石墨、天然石墨、MCMB/SiO等。在充電的過程中,鋰以鋰離子的形式從正極中脫嵌,通過電解質移動最終嵌入到負極中,而放電的過程則正好相反。因此,充放電的過程,就是鋰離子在正、負極之間不斷往返嵌入/脫嵌和插入/脫插的循環,被形象地稱為“搖椅電池”。
二、 鋰離子電池壽命下降的原因
  新購買的手機,一開始的續航能力還是很不錯的,但在使用一段時間之后則會變得越來越不耐用。舉個例子:新手機在充滿電后,大概能用上36~48小時,但是間隔大半年后,同樣滿格的電量或許只能堅持24小時甚至更短時間。
究竟是什么原因讓手機電池“折壽”了呢?
1.過充和過放
  鋰離子電池依靠鋰離子在正負極之間移動來工作,因此,鋰離子電池的正負極能夠容納的鋰離子的數量與其容量直接相關。當對鋰離子電池進行深度充放電時,其正負極材料的結構可能會出現破壞,能夠容納鋰離子的空間變少,進而其容量也隨之降低,也就是我們常說的電池壽命的降低。
  電池壽命通常用循環壽命來評價,即對鋰離子電池進行深度充放電,其容量能夠保持在80%以上的充放電循環次數。
  國標GB/T18287對手機中鋰離子電池循環壽命的要求為不低于300次,這是否意味著我們的手機電池在充放電300次后就會變得不耐用了呢?答案是否定的。
  其一、循環壽命的測量中,電池容量的衰減是一個漸變的過程,并不是斷崖式或臺階式的;
  其二、對鋰離子電池進行的是深度充放電,而在日常使用過程中,電池管理系統有對電池的保護機制,在充滿后會自動斷電,在電量不足時會自動關機,能夠盡可能地避免深度充放電,因此,手機電池的實際壽命時高于300次的。
  但是我們也不能完全依賴于優秀的電池管理系統,長期讓手機處于低電量或者滿電量也有可能損傷電池導致其容量減少。因此給手機充電的最好方式就是淺充淺放,沒電就充,充滿就拔。長期不使用手機時,保持其有一半電量也能有效延長其使用壽命。
2.過冷或過熱條件下充電
  鋰離子電池對溫度也有較高的要求,其正常工作(充電)溫度范圍在10℃~45℃。在低溫條件下、電解質離子導電率下降、電荷轉移阻抗增加、鋰離子電池表現會變差,直觀感受便是容量的降低。但這種容量的衰減時可逆的,在溫度恢復到室溫后,鋰離子電池的表現會恢復正常。
  然而如果在低溫條件下給電池充電,由于負極極化可能導致其電勢達到金屬鋰的還原電勢,進而導致鋰金屬在負極表面沉積,這一方面會導致電池容量的減少,另一方面存在著鋰枝晶生成的可能,導致電池短路進而引發危險。
  在高溫條件下給鋰離子電池充電,也會使得鋰離子正負極結構改變,從而導致電池容量不可逆的衰減。因此,盡量避免在過冷或過熱條件下給手機充電,也能夠有效延長其使用壽命。
三、關于充電,這些說法合理嗎?
Q1.整夜充電,對手機電池的使用壽命會有影響嗎?
  過充和過放會影響電池的壽命,但整夜充電并不等于過充。一方面,手機在充滿電后會自動斷電;另一方面,目前許多手機采用先將電池快充至80%容量,隨后轉換為較慢的涓流充電的充電方式。
Q2.夏季天氣炎熱,手機在充電的時候會出現高溫情況,這是正常的,還是代表手機電池出現了問題?
  電池充電伴隨著化學反應、電荷轉移等復雜過程,這些過程往往伴隨著熱量的產生,因此充電時,手機發熱是正常的情況。而手機出現的高溫發燙現象一般是由散熱不佳等原因導致,而不是電池本身除出了問題,在充電時把保護套取下讓手機更好的散熱,也能夠有效延長手機的使用壽命。
Q3.充電寶和車載充電器給手機充電,會影響手機電池的使用壽命嗎?
  不會,無論使用充電寶還是車載充電器,只要是使用符合國家標準的充電設備給手機充電,都不會影響手機電池的使用壽命。
Q4.用充電線插在電腦上給手機充電,和插在電源插座上的充電頭連接充電線給手機充電,充電的效率一樣嗎?
  無論是用充電寶、車載充電器、電腦還是直接插在電源上充電,充電速率只與充電器和手機支持的充電功率有關系。
Q5.手機在充電的時候可以使用嗎?之前出現過的“充電時打電話被電死”的案例,是什么原因導致的?
  充電狀態下的手機是可以使用的。手機充電時,充電器會將220V高壓交流電通過變壓器轉變為低壓(例如常見的5V)直流來給電池供電,只有低壓部分是連接到手機上的,而一般情況下人體的安全電壓為36V,也就是說,在正常充電下,即使手機外殼漏電,低輸出電壓也不會對人體造成傷害。
  至于網絡上“充電時打電話被電死”的相關新聞,可以發現基本都是轉載的內容,最原始的資料來源難以考證,也沒有任何警方等權威機構的情況通報,難以判斷相關新聞的真實性。但就使用符合國家標準的合格充電設備給手機充電的情況而言,“充電時打電話被電死”屬于危言聳聽了,但是這也提醒了廣大人民群眾,給手機充電時務必要使用正規廠商生產的符合相關國家標準的充電器。
  此外,在使用手機的過程中不要自主拆卸電池,當電池出現鼓包等異常情況時,也要及時停止使用并向手機廠商更換,盡可能避免因電池使用不當而產生的安全事故。


以上文章來源于科學辟謠 ,作者曹博維
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