为什么当电池接近满时智能手机充电速度会变慢?

你有没有注意到你的智能手机在充电到大约 80% 之前似乎充电速度相对较快? 达到 100% 需要更长的时间,这是由于您的设备处理锂电池的方式所致。

锂电池充电的三个阶段

锂电池具有三个充电阶段,每个阶段都旨在保护处于最脆弱状态的电池。 这些是:

  1. 恒流预充电,又称“涓流充电”
  2. 恒流调节模式
  3. 恒压调节模式

预充电

第一阶段适用于电池电量耗尽或电池电压低于 3.0 V 时。电池必须缓慢重新激活,以防止因电池长时间处于放电状态而导致的问题。

电池的钝化层是作为正常化学反应的一部分形成的保护层,可能需要恢复,低压涓流充电允许这种情况发生。

该预充电阶段通常在最大充电速度的 10% 左右进行。 这解释了为完全放电的智能手机供电的延迟。 为了 example,放电的 iPhone 通常会在几分钟内显示电量耗尽的符号,然后才能正常启动所需的电压。

在预充电阶段,电流保持恒定(但速率低于下一个充电阶段),而电压逐渐增加。

恒流充电

一旦电池达到 3.0 V,您的手机将开始逐渐加快充电速度。 在充电的这个阶段,电流被设置为恒定的高速率,而电压随着时间的推移而增加。 这是您的设备将以最快速度充电的时间,以及使用任何可用的快速充电模式的时间。

这个阶段在电池安全允许的最短时间内将电池充电至大约 80% 的容量。

恒压充电

一旦电池电量达到 80% 左右,充电就会切换到恒压调节模式。 此时,电压保持恒定以使电池保持最大充电状态,同时电流缓慢减小。 这可以防止过度充电,避免损坏电池。 这也意味着随着充电水平接近 100%,充电速​​度会减慢。

电流将继续下降,直到电池充电到接近容量,此时充电将完全停止。 此时,您最好将智能手机从充电器中取出。

iPhone 电池充电至 95%

如果您让手机保持连接状态,电池会稍微放电,直到达到 3.9 至 4 V 左右,此时将进行充值充电。 只要您将设备连接到充电器,设备就会继续放电和充电。

这对快速充电有何影响?

您可能已经注意到,一些智能手机制造商宣传快速充电可以在短时间内将您的设备充电至“50%”或“80%”。 这是因为快速充电是有条件的。 如果您的电池电量已经很高,那么快速充电不太可能带来太大的改善。

苹果优化充电图

快速充电只能在充电的恒流调节期间使用。 一旦您达到恒定电压调节模式或电池容量约为 80% 或更高,就会采取保护措施来保护电池免受损坏。

对电池过度充电是个坏主意。 充其量它会造成损害,影响电池的充电能力,但最坏的情况是它会导致电池逐渐变热,从而可能导致身体伤害。 幸运的是,现代智能手机会为您管理充电过程,以防止这种情况发生。

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锂电池不易受到旧可充电电池所遭受的可怕“记忆”效应的影响,除非先完全放电,否则它们会“忘记”其充电容量。 锂电池并非万无一失,而且随着时间的推移,它们确实会随着每个充电周期而失去容量。

充电周期不仅仅是从 0% 到 100%,而是代表电池的累积磨损。 为了 example,连续两天从 50% 充电到 100% 使用一个完整的充电周期。 一些智能手机制造商已采取措施,通过一种称为优化充电的功能来避免电池过早老化。

为 iPhone 优化充电功能

通过将您的设备充电至 80% 并等待来优化充电工作。 通过了解您的习惯和日常工作,该设备会在充电的最后阶段与您最有可能移除充电器的时间一致,例如 example 当你早上醒来。

iOS 13 将此功能追溯应用于所有 iPhone,一加推出了 相似特征 2020 年 1 月。

保持电池健康

您可以遵循一些技巧来保持电池健康,首先是尽可能不要将其完全放电。 锂电池受益于浅放电,这就是 40-80 规则的用武之地(有时称为 40-70 规则)。

这个逻辑要求你应该避免让你的手机电池电量低于 40% 或充电超过 80% 以获得最佳健康。 锂电池在这种状态下表现和存储最好,高于或低于这些数字会对电池健康产生负面影响。

不幸的是,除非您一直在看智能手机,否则您无法保证这一点。 Apple 的 Shortcuts 应用程序允许您创建自动化程序,如果您想将此规则发挥到极致,您可以使用这些自动化程序来通知您充电状态。

对于其他所有人来说,确保在可能的情况下启用优化充电(在 iPhone 上,您会在“设置”>“电池”>“电池健康”下找到此选项)是一个很好的开始。 您的设备需要几周的时间来学习您的日常工作,之后您的电池将在长时间连接到充电器时得到智能管理。

如果您无法选择使用软件管理的优化充电(即使您在一定程度上这样做),那么最好的规则是仔细为您的设备充电。 不要让它在一夜之间保持连接,而是全天短时间充电。

这将需要一些有意识的努力,并且可能需要进行常规更改以获得最佳结果。 如果您是那种在购买替代品之前将智能手机保留多年的人,那么这是延长电池寿命的好方法。

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不仅仅是智能手机

其他配备锂电池的设备,如平板电脑、笔记本电脑、游戏控制器、可穿戴设备,甚至便携式充电器,都可以从更深思熟虑的充电中受益。 其中许多没有优化的充电模式,但都将受益于浅放电循环和 80-40 规则。

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