当下年轻人有众多强迫症，让手机保持满电恐怕是其中之一。 屏幕右上角满满当当的小电池是不少人外出的定心丸，哪怕手机还有大几十电量，有的人还是一有机会就要插上充电器。 到晚上睡觉前，很多人更是习惯性将手机连上充电，等醒来的时候能拿到一个＂活力满满＂的通讯工具。 但整晚充电真的可以吗？快充到底会不会伤电池？边充边玩是不是对电池损耗很大？对一个电量焦虑者来说，这些问题的答案真的很重要。你的充电姿势，可能是错的 你拿到新机时，有没有出现过这种疑惑——新机子是不是要充满一次电才能用，日常需要等到手机没电才充吗？ 这些教程在父母辈用老式手机，也就是镍镉电池时代是正确的，因为镍镉电池会有＂记忆效应＂（memory effect）。 所谓的＂记忆效应＂就是，电池充电时会记住前次使用后的最终电压，当充电后再次使用到其记忆的电压值时，电池的剩余使用时间就会迅速下降 [1][2]，所以镍镉电池最忌＂浅充浅放＂，要将终止电压控制得比较低 [2]。 但现在普遍使用的锂电池已经没有那么＂斤斤计较＂了，它并没有＂记忆效应＂ [3]。现在智能手机早已进入锂电池时代，讨论电池寿命，更多提及的是＂循环＂。 循环，又叫充电周期，不是插一次充电器就是用了一个循环，而是锂电池走完一次完整的充放电过程 [4]。例如，你手机的电量用掉了 75% 再去充电，这时其实还未把循环走完，要等你充完电再用 25%，这才算是完成一个充电周期。 充电周期示意图 / 来源：苹果官网 所以镍镉电池时代＂用完再充＂的策略不再必要，而且非但不适用，还会成为错误的锂电池充电姿势。 电池研究网站 Battery University 对用电情况和电池耐用度的关系进行了研究，结果表明，当放电深度为 100%，也就是全部用完电再充，两款锂电池容量下降到基本无法使用的 70% 时能经历的循环是 300 和 600 次；而如果每次仅用 10% 再充，那能跑的循环将大幅提升至 6000 和 15000 次 [5]。 一定程度上，能循环次数越多，手机可＂服役＂的时间也越长。结合研究结果理解，如果用到低电量或者没电的时候再充，反而会更容易折损电池寿命，让你的电池变得不耐用。 所以，正确的充电姿势是＂随用随充＂，不用放到没电等晚上睡觉再充。现在快充已经成为不少手机的标配，如果没有满电强迫症，也没必要睡觉的几个小时让手机都插着充电线。而且电量焦虑者们随时充电，也最好记得及时拔，避免充太久伤电池 [6]。 那快充到底能有多猛呢？ 我们调查了几大主流品牌半年来的新机型，66W/67W 是普通机型比较主流的官方充电器充电功率，在这个条件下，手机能基本在 40 分钟左右充满。 安卓阵营整体来说快充更猛，一加 Ace 2 配的是 100w 充电器， 25 分钟可充满 [7]；最夸张的是真我 GT Neo5，配 240w 充电器，更是号称 9 分半充满电 [8]。 如果你买的是 Pro 机型，那这种超大功率充电配置将更常见。 当然，苹果还是那么特别，为了环保你可能还在用着祖传的 5V1A 充电头，想体验快充得单独购买快充头。iPhone 14 的优先充电功率还是只有 20W [9]，使用官方 20W USB‑C 充电头给手机充一半电，要花半个多小时 [10]，而且这款充电头官方＂仅售＂ 149 元。真正的电池杀手，是它 有了快充技术，大家用起手机来更加肆无忌惮了，但不少需要高强度使用手机的时刻，有人会被手机发热问题背刺。 打个视频还得给手机敷冰袋，我真的要气死了。 手机发热真吓人，竟然把我的手机壳烫变形了。 我以什么暖手？发烫的手机！ 网友们对＂烫手山芋＂的吐槽经年不绝于各大社交媒体，现在各大厂商出新机子的时候，都得在卖点写上散热好，但有被伤透心的网友觉得还是买个散热背夹更靠谱。 我们爬取网友们的吐槽帖子，发现这些场景最容易破坏用户的体验—— 打游戏的时候，正在峡谷抢人头或者在提瓦特大陆和丘丘人交流感情，手机烫到卡顿甚至闪退； 跟对象打个视频，不到半小时手机就烫到握不住，感情升温速度都比不上这 CPU 发热效率；系统更新、看长短视频、拍照也可能让手机过热，更离谱的是，有些手机连看小说、听音乐都能热得像暖气片； 更不用说提及得最多的，就是充电的时候，手机热得能煎熟鸡蛋。 那么问题来了，手机发热会不会损伤电池？尤其是在日常使用中，快充更不能避免，快充会让手机损伤更快吗？ 这样的担忧并非毫无根据，充电，本身就是电流和电阻的对抗，当电流流经手机内部各元器件时，无法避免产生热量，而快充的电流电压大，热量积累更多，温度理论上也会更高。 而温度对于电池的伤害是铁板钉钉的。Battery University 的测试显示，一个满电手机在 0℃ 条件下静放一年仅掉了 6% 的容量，而如果放在 60℃ 的环境，支撑三个月电池容量就剩下 60% 了 [5]。 不仅如此，高温环境加长时间保持满电状态，对电池带来的损伤比正常循环使用更大。 不过，厂商当然也会考虑到这个问题，所以现在的智能机里都会配一个电源管理芯片来管理充电过程，快充也不会是傻乎乎地全过程大电流充电。 很早的时候，快充就找到了三段式充电模式，先预充，再加大电流进入恒流快充，最后当电压够了就转变为恒压充电，把电流降下来 [11]。 现在很多手机快充，也是一个先快后慢的过程，以 iPhone 为例，充电过程就是先＂大水漫灌＂地充到 80%，然后剩下的 20% 以＂涓涓细流＂充入 [4]。通过这种方式，厂家能做到＂快充为便捷，慢充保寿命＂。 充电管理示意图 / 来源：苹果官网 至于整晚充电，厂家使用的也是类似策略，充到 80% 左右停止充电，等你快睡醒才继续用涓流充电，iPhone 的＂优化电池充电＂就是学习使用者的日常习惯判断，当你的手机进入长时间充电后，手机充电至 80% 左右时，系统会自动停止充电以避免电池过度充电 [12]。 所以，理论上厂家已经对你的担忧做了一些优化措施，如果手机没有异常发热，那用快充是不需要太担心的，但反之手机充电就发烫，最好还是去检修一下，看是不是哪里出问题了。换手机还是换电池 研究了这么多电池知识，作为一个普通的 5G 冲浪达人，还有一个最关心的问题是，我已经尽力规避以上的问题了，但为什么手机电池还是会到某个时刻不中用了？ 这个问题和电池寿命有关，如果要用一个大家可以从手机里查询的指标来解释，那就是电池容量下降了。 手机电不耐用、经常被降频处理，这可能是电池容量已经损耗过多 [13]。如果你是一个苹果用户，那应该对＂注意查询电池健康是否低于初始容量的 80%＂的忠告不陌生，很多人的 iPhone 电池容量在接近 80% 的时候就会遇到自动重启或者掉电飞快的情况了。 为什么是 80% 这个看起来还蛮高的数字？ 因为锂电池容量损耗并不是一个匀速的过程，正常情况下，开始可能会很快地降一小段，随后平稳下降一大段时间，到某一个阈值，将会崩溃式下滑 [14]。 电池容量下降速率示意图 / 来源：Spotnitz R. (2003). Simulation of capacity fade in lithium-ion batteries. Journal of power sources 113(1) 72-80. 而根据各大厂商多年的实测，这个阈值在 80% 左右 [14]。这个标准已经成为行业共识，不少锂电池性能研究将此作为研究前提，苹果、华为、一加等主流品牌也把这个标准作为更换电池的建议时间点。 不过按照苹果的测算，正常使用下到 80% 电池容量要经历 500 个循环 [13]，按每天用光一次电算，电池也能撑一年半左右。 有些人年年换新机，所以对手机电池的容量无需担心。但如果没有换手机的计划呢？为了重拾使用体验且为钱包着想，不妨选择换电池。 按照各品牌的说法，更换官方原装电池，对手机不会产生影响，反而是＂妙手回春＂。 而且大多数官方原装电池也不贵，大多数品牌的价格区间在几十到一百，小米和红米一些老的机型最低可以 59 元就买到一块原装电池；华为和荣耀在安卓机中价格稍贵，最贵的电池分别要 359 元和 279 元。 不过再贵也比不上苹果电池的身价。去年新出的 iPhone 14 ，更换一颗电池需要花费 748 元，简直是大出血；而在刚刚到来的三月，14 以外的机型涨价，例如咸鱼上只能卖七八百的 iPhone 8 换一个电池现在要花上 528 元了 [15]。 但就算再贵，也不过是换一台同品牌手机花费的 1/10 甚至更少，这样算还是很划算的。而且如果是在质保期内因故更换，还能免费。 当然，去外面换电池可能更便宜，但却可能面临数据泄漏、质量不稳定等风险，严重的情况甚至会危及人身安全。所以还是推荐大家到官方店更换，多花点钱，起码买个安心。 在最后，我们要记住电池走向老化是宿命，正确充电是为了避免加速这个进程。 如果手机换得勤，不用太操心，现在的技术一般能兜住你任性操作带来的伤害；如果你有一个要将手上这台手机用四五年的 flag，那不妨再温习一下我们为你总结的，结合电池充电原理和几大主流手机厂商充电建议整理的知识点： 按照这些方式，你的手机电池应该更耐用。不过手机和电池始终是消耗品，如果真的不好用了，也不要勉强，在预算范围内换个新的，刷起手机来也会更开心。 参考资料： [1] 陈凯. (2003). 如何认识镉镍电池的＂记忆效应＂. 中国检验检疫(02)56. [2] 陆全根. (1999). 镍镉电池的＂记忆效应＂. 电子制作(12)39-40. [3] 张晓雨. (2006). 锂离子电池简介. 北京大学学报(自然科学版)(S1)96. [4] 苹果中国大陆官网. (2021). 支持-电池-为什么选择锂离子电池. Retrieved Febuary 27 2023 from https://www.apple.com.cn/batteries/why-lithium-ion/ . [5] Battery University. (2021). BU-808:How to Prolong Lithium-based Batteries. Retrieved Febuary 27 2023 from https://batteryuniversity.com/article/bu-808-how-to-prolong-lithium-based-batteries. [6] 庞静 卢世刚 & 刘莎. (2005). 锂离子电池过充特性的研究. 电化学 11(4) 398. [7] 一加官网. (2022). 一加 Ace 2-概述-充电. Retrieved Febuary 27 2023 from https://www.oneplus.com/cn/ace-2#section-battery. [8] 真我官网. (2022). 真我GT Neo5-概览. Retrieved Febuary 27 2023 from https://www.realme.com/realme-gt-neo-5 . [9] 苹果中国大陆官网. (2022). iPhone 14-技术规格-电源和电池. Retrieved Febuary 27 2023 from https://www.apple.com.cn/iphone-14/specs/. [10] 苹果中国大陆官网. (2023). 商店-配件-20W USB-C 电源适配器. Retrieved March 7 2023 from https://www.apple.com.cn/shop/product/MHJ83CH/A. [11] 沈俊. (2013). 智能手机快速充电浅析. 信息通信 (2) 20-22. [12] 苹果中国大陆官网. (2022). 关于 iPhone 上的优化电池充电. Retrieved Febuary 28 2023 from https://support.apple.com/zh-cn/HT210512. [13] 苹果中国大陆官网. (2022). iPhone 电池和性能. 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] 苹果中国大陆官网. (2022). iphone电池服务. Retrieved Febuary 28 2023 from https://support.apple.com/zh-cn/iphone/repair/battery-replacement