November 20, 2023
By: Kevin

锂电池的充电百分比以及寿命

我的MacBook Pro在闲鱼滞销了

在二手平台上出售我的14寸MacBook Pro M1的时候, 出于诚实,我写了池的健康度为88%.

好多人问了问, 就开始嫌弃电池太差, 就一直没卖出去, 我第一感觉是水果坑我呀, 一直插电用的, 电池都这么不经用.

看了下别人在售的Macbook, 哪怕19年的很多也号称健康度95%, 98%.

再看了下自己的手机, 用了一年半健康度只有83%, 都快告警了😂.

Stack Exchange上关于电池的回答

一个用户提出了关于电池健康的疑问:“只将锂电池充到80%,是否真的能延长其使用寿命?”

我发现现在大多数智能设备(笔记本电脑/平板电脑/手机)都有将电池充电至80%以优化电池的选项。 但这难道不会降低你的电池容量吗?即你全新的电池现在只有其额定容量的80%,这意味着需要更频繁的充电等等。即便你偶尔为了长途旅行或其他需要电池续航更久的原因而将电池充至100%,我仍然看不出将电池充电上限设为80%的真正好处。 这基本上归结为,我正努力延长我的电池寿命,但首先我必须失去它20%的容量,那到底是怎么回事,我宁愿每次都将电池充满,让电池每年自然老化。

用户akwky的回答

跑步时,短时间内冲刺所覆盖的距离比以马拉松速度跑步时要少。电池也是如此。

锂离子电池的寿命极大地受到两个因素的影响:a) 你放电的深度和 b) 你充电的程度。

这不是线性关系。放电电池的量化好处不在这个问题的讨论范围内(尽管如果你感兴趣,可以查看这个其他问题[免责声明:我写了认可的答案]),但它们被普遍认可,而且看起来不将电池充满似乎至少在长远来看同样重要:

使用我在手机上使用的知名电池管理应用程序,我观察了“循环损耗”与“充电设定点”的变化,并计算了相对于100%充放电在电池寿命结束时的相对能量增益*:

chart

如你所见,将电池充电至80%而不是100%,会使电池在其寿命期间传输给你的能量总量增加 4倍 ——唯一的折衷是在一次完全充电中你能获得的能量有所妥协(大块蛋糕,小块切片 VS 小块蛋糕,大块切片)。

这也意味着在电池达到额定寿命之前,你可以使用电池的时间延长4倍。注意“额定寿命”的使用,因为实际上电池随着老化和使用会失去容量,到一个程度它们会变得无法使用。

如果上面的图表是平的,你就是对的,将电池充电至80%是无用的,因为我们会更频繁地充电(不方便)而且电池寿命不会更长。但事实并非如此,甚至差距很大。

所以,就像在赛跑中一样,你有选择:要么聪明地跑,要么快速地跑。实际上“聪明”在这里意味着有时候,你需要将电池充电至100%以应对强度大的一天,但通常你应该在较低的水平上充电。

通常认为80%是便利性和寿命之间的良好折衷。我记得在卫星中,电池通常被设计为在其额定容量的三分之一到三分之二之间充放电,以最大化其寿命至15年以上。

我对最大化电池寿命的一般建议是尽可能多地使用电池,即尽可能频繁且尽量少地充电。如果你需要一个经验法则,保持在30%-80%之间。

*: 这个特定计算假设了深度放电,但尽管通过(更安全的)更浅的放电可能改变好处,定性结论是相同的。另外,请注意,这张图表在50%以下显然不太准确(我的应用甚至不会在此以下给出估计),接近50%时可能也不那么准确。我相信它在75%以上是准确的。

电池大学的科学证据示例(例如表3)

Monica用户的回答也很有趣

我有个远程设备使用可充电锂电池和太阳能板,在温带气候下运行,而设备本身位于地下,那里的温度变化很小,这对电池单元来说是理想的环境。

电池组的容量是设备在最坏天气条件下所需容量的20倍。电池组保持在大约25%的充电状态,并且每个日/夜循环只充放电几个百分点。

在这些条件下,电池的寿命非常长。现在已经使用了12年!我从未通过进行完全放电来测试剩余容量,因为该系统必须保持运行,但根据电池单元的电压,看起来自第一天以来并没有太大变化。

这种情况下电池寿命之长有几个关键因素:

  1. 温度稳定:电池位于地下,温度变化小,有利于延长电池寿命。
  2. 低充放电循环:电池组每天只充放电几个百分点,减少了电池的磨损。
  3. 维持中等充电状态:电池组保持在大约25%的充电状态,避免了过充和过放,这对于锂电池来说是理想的维护状态。

总结

如果充电每次只到80%, 你电池生命周期的总充放电量是充到100%的四倍, 如果冲到50%, 则是四十倍!

推荐一个github上的开源软件: macos的电池管理

看起来Macbook的默认电池策略(对电池寿命)不是最优的. 毕竟果子的关注点是:

  1. 看, 我的新笔记本电量多牛逼, 充电一次能用两天, 还不赶紧买.
  2. 看, 你的老笔记都两年了, 电池都不健康了, 还不赶紧换.

我的电池电量不高, 原来还是苹果的错.

参考资料

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