iPhone電池的工作原理以及如何管理其健康狀況您的iPhone使用的鋰離子電池會隨著時間的推移而退化,但沒有理由擔(dān)心新設(shè)備的電池健康狀況.以下是您需要了解的有關(guān)iPhone電池的信息.電池并不是為你的iPhone供電的神秘黑匣子,事實(shí)上,與它們供電的先進(jìn)硅相比,它們是非常簡單的產(chǎn)品.電池的物理性質(zhì)意味著它們最終會隨著時間的推移而磨損并變得不那

iPhone 電池的工作原理以及如何管理其健康狀況

您的iPhone使用的鋰離子電池會隨著時間的推移而退化,但沒有理由擔(dān)心新設(shè)備的電池健康狀況.以下是您需要了解的有關(guān) iPhone 電池的信息.

電池并不是為你的 iPhone 供電的神秘黑匣子,事實(shí)上,與它們供電的先進(jìn)硅相比,它們是非常簡單的產(chǎn)品.電池的物理性質(zhì)意味著它們最終會隨著時間的推移而磨損并變得不那么有用,但設(shè)備所有者無需擔(dān)心.

了解一點(diǎn)電池背后的科學(xué)知識可以大大有助于智能管理設(shè)備的使用壽命.圍繞 iPhone 與計(jì)劃報(bào)廢和預(yù)期升級周期有關(guān)的爭議很容易被認(rèn)為是夸張而被忽略,只需稍加了解即可.

鋰離子電池基礎(chǔ)知識

電池

由陽極 (+) 和陰極 (-) 組成,由通常易燃的電解質(zhì)隔開.當(dāng)設(shè)備從電池中獲取電力時,帶電的鋰離子通過電解質(zhì)從陽極移動到陰極,釋放電子.

這些釋放的電子為設(shè)備供電并返回陰極,形成一個完整的電路.給設(shè)備充電時會發(fā)生相反的情況——電子進(jìn)入陽極并移動到陰極.

不用太技術(shù)化,這兩種化學(xué)反應(yīng)是不完美的,會給電池帶來熱量損失和磨損.鋰材料會慢慢耗盡,氧化會減少可用表面積,并且細(xì)絲會從電池板中生長出來.所有這些都會導(dǎo)致電池退化并最終耗盡電池.

薄手機(jī)意味著更小的電池,電池會更快耗盡

用戶無法完全停止此過程.就像用汽油給汽車加油一樣,它最終會用完.但是,耗盡鋰電池需要花費(fèi)大量時間,并且可以通過用戶和軟件行為在一定程度上緩解.

因此,當(dāng)一部新 iPhone 的電池額定值為 100% 時,它在充滿電后具有所有額定毫安小時的電量.這也意味著電池可以在峰值電流消耗時為 CPU 提供足夠的電力而不會出現(xiàn)問題.

蘋果表示,其電池的設(shè)計(jì)目的是在 500 次完整的充電周期內(nèi)保持高達(dá) 80% 的原始容量

.充電周期定義為電池完全耗盡至零,然后完全充電至 100%.

頂部：快速充電周期解釋.底部：充電周期說明.圖片來源：蘋果

這種預(yù)期的電池壽命可能因用戶而異.在正常使用的頭兩年,預(yù)計(jì)普通用戶的電池健康狀況將保持在 80% 以上.

其他經(jīng)常使用 iPhone 并且每天多次將設(shè)備從幾乎沒電到 100% 充電的人會發(fā)現(xiàn)他們的電池性能下降得更快.

最終,一旦電池電量降到其原始容量的 80% 以下,操作系統(tǒng)內(nèi)的保護(hù)措施就會啟動,以確保設(shè)備不會意外關(guān)閉.通過在 Apple 授權(quán)服務(wù)提供商處更換電池可以避免這種節(jié)流.

在 iPhone 首次限制處理器以防止關(guān)機(jī)后,電池設(shè)置中將出現(xiàn)一個新的切換.這使用戶能夠關(guān)閉節(jié)流功能并允許處理器汲取全部電流.

但是,一旦電流消耗超過電池可以提供的電流,設(shè)備就會關(guān)閉.關(guān)閉節(jié)流功能是非常不可取的,這可能會導(dǎo)致電池?fù)p壞.

退化的電池

在 2017 年的 iOS 10.2.1 之前,iPhone 并沒有做太多的工作來解決其軟件中的電池老化問題.然而,一場完美的環(huán)境風(fēng)暴讓蘋果為用戶抱怨舊設(shè)備意外關(guān)機(jī)做好了準(zhǔn)備.

最近的設(shè)備擁有更強(qiáng)大的處理器、更薄的設(shè)計(jì)和更亮的顯示屏.這些因素導(dǎo)致容量更小、容量更低的電池死得更快.較小的電池也意味著較低的峰值電壓,這意味著老化的電池會更快地低于峰值額定電壓.

這些因素加上購買 iPhone 的人比以往任何時候都多,然后將它們保存的時間比預(yù)期的要長,這導(dǎo)致更多關(guān)于電池耗盡的報(bào)道.請注意,由于電池容量更大,“Plus”型號和 iPad 不會遇到關(guān)機(jī)問題.

鋰離子不能在較低的電荷下提供峰值電壓,隨著年齡的增長會變得更糟

iPhone 6、iPhone 6s 和 iPhone SE 的用戶報(bào)告了間歇性關(guān)機(jī).用戶抱怨該設(shè)備會顯示 30% 或更多的電池電量,然后突然關(guān)閉,好像電池沒電了.

發(fā)生這種情況是因?yàn)檫@些設(shè)備的電池已經(jīng)耗盡,以至于在 CPU 消耗峰值期間無法再提供峰值功率.由于沒有其他保護(hù)措施,iPhone 會感應(yīng)到 CPU 功耗超過可用電流,然后關(guān)閉以保護(hù)電池.

iOS 10.2.1和后續(xù)更新創(chuàng)建了根據(jù)設(shè)備的剩余電池健康狀況限制 CPU 的安全措施.健康狀況超過 80% 的新電池永遠(yuǎn)不會遇到這種 CPU 節(jié)流功能.

直到關(guān)于停工的廣泛報(bào)道開始,蘋果才考慮到它的需求.

由于電池老化,iPhone 6 和 iPhone SE 意外關(guān)機(jī)

Apple 從未公開宣布電池保護(hù)措施,相反,它在軟件更新中包含了一個腳注并將其保留.用戶后來開始注意到他們的設(shè)備速度變慢,并將其歸咎于計(jì)劃過時和其他陰謀,直到蘋果發(fā)表聲明.

訴訟開始,Apple 就該功能公開道歉,稱它始終是為了讓設(shè)備使用壽命更長,而不是強(qiáng)迫用戶提前升級.從 iPhone X 開始的新 iPhone 也有更大的電池,這意味著電池需要更長的時間才能降低超過峰值電流消耗.

CPU 節(jié)流功能可保護(hù)電池免受電流過度消耗,這可能導(dǎo)致熱事件甚至火災(zāi).盡管某些 YouTube 用戶可能會告訴您,但它并不是旨在阻止用戶升級手機(jī)的功能.

管理您的電池健康不需要是一項(xiàng)全職工作

關(guān)于電池保護(hù)以及用戶應(yīng)該如何為他們的設(shè)備充電有很多討論.有人說要避免任何形式的無線充電以獲得最佳的電池健康,但這還不是全部.

大量的無線充電器讓我們的 iPhone 不斷充電,沒關(guān)系

電池化學(xué)成分受熱量、充電速度和環(huán)境的影響.在一個理想的世界里,如果室溫保持在 65 度,iPhone 僅通過電線以大約 10W 的功率從大約 20% 到大約 80% 充電,處理器永遠(yuǎn)不會充電,那么一個人可以達(dá)到的最長電池保質(zhì)期是使用過程中變熱.

出于多種原因,即使不是不可能,這種奇幻的場景也是不切實(shí)際的.除此之外,電池健康的理論收益永遠(yuǎn)不會等同于最大化電池壽命所涉及的工作.

因此,Apple 已經(jīng)實(shí)施了幾種用戶不可見的工具,以確保在實(shí)際可行的情況下延長電池健康.例如,專用電源管理處理器可確保在任何給定時刻控制功耗以實(shí)現(xiàn)最佳充電速率.

iPhone 還會學(xué)習(xí)你的充電習(xí)慣,并據(jù)此調(diào)整設(shè)備的充電方式.因此,一旦插入,它可能會快速充電至 80%,但它會保持電池為涓流充電,直到接近您的每日喚醒時間,然后再將電池充電至 100%.

這些內(nèi)置系統(tǒng)有助于保持 iPhone 電池的安全,并且可以比人工干預(yù)更有效地運(yùn)行.因此,用戶只需要決定如何為 iPhone 充電以及何時充電,剩下的就交給電源管理軟件了.

選擇充電方式：有線與無線

您的 iPhone 可以通過 Lightning 數(shù)據(jù)線、MagSafe?puck 和 Qi 無線充電板充電.這三種方法各有優(yōu)缺點(diǎn).

iPhone的有線充電

有線充電是為您的設(shè)備供電的最快、最有效的方式.例如,iPhone 13 的最高功率約為 22 瓦,而iPhone?13?Pro Max甚至可以在 27 瓦左右的情況下持續(xù)充電半小時.

當(dāng)使用支持 Power Delivery 的 18W 或更大功率的適配器時,iPhone 開始“快速充電”.此功能可以讓任何 iPhone 8 或更新機(jī)型在大約 30 分鐘內(nèi)達(dá)到 50% 的容量.iPhone 12及更新機(jī)型需要 20W 或更大功率的充電適配器進(jìn)行快速充電.

這款 65W 適配器具有高功率,可為兩部連接的 iPhone 快速充電

有線連接是最有效的,因?yàn)殡妼?dǎo)體是物理接觸的.電力以最高效率和最小熱損失通過導(dǎo)線通過導(dǎo)電表面?zhèn)鬏?

然而,更快的充電意味著更多的熱量、更多的熱量損失和更低的整體效率.嚴(yán)重依賴快速充電的用戶會更快地降低電池電量.

壁式充電器以更少的錢獲得更高的瓦數(shù),尤其是在引入 GaN 之后.因此,iPhone 很有可能更頻繁地連接到快速充電器.

即使連接到快速充電器,iPhone 也會管理充電速率,因此電池不會一直以滿功率猛沖.但是,快速充電是一種工具,因此僅在必要時使用.稍后我們將介紹收費(fèi)最佳實(shí)踐.

便利性總是會犧牲某些方面,在這種情況下,更快的充電意味著更快地耗盡電極.便利因素也適用于無線充電.

iPhone 的無線 Qi 和 MagSafe 充電

無線充電是一種非常方便的充電方式,用戶可以將 iPhone 放在表面上開始充電.MagSafe 更進(jìn)一步,將 iPhone 固定在磁鐵上并提高充電速度和效率.

無線充電使用由一個小氣隙隔開的線圈將電力從一組線圈傳輸?shù)搅硪唤M線圈.線圈彼此越靠近,效率和速度就會提高,這就是 MagSafe 的磁對準(zhǔn)使事情變得更加高效的原因.

MagSafe 是一種更高效的無線充電形式

iPhone 可在無線充電板上以高達(dá) 7.5W 的功率充電,而 MagSafe 可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 15W 的功率.標(biāo)準(zhǔn)的 Qi 無線充電不僅速度較慢,而且效率低得多,并且在某些情況下比 MagSafe 更能加熱 iPhone.

線圈之間的氣隙,無論多么小,都會造成嚴(yán)重的效率問題.當(dāng)電流通過充電線圈時,它會產(chǎn)生一個磁場,該磁場與 iPhone 中的線圈相互作用,為電池充電.該磁場是固有的低效率,因?yàn)榇蟛糠执艌龆家蚩諝舛魇?

盤繞的電線緊緊地纏繞在一起,電流通過它會變得非常熱,因此無線充電板往往是溫暖的表面.iPhone 中的線圈在電力傳輸過程中也會發(fā)熱,從而引入了另一個熱源.總體而言,無線充電是一個非常溫暖的過程,可以長期影響電池化學(xué).

由于對齊不良和制造商傾向于使用更便宜的零件,Qi 充電器加劇了這些問題.僅僅因?yàn)?iPhone 放在 Qi 充電器上就開始充電并不意味著線圈完全對齊,這會增加能量熱損失并降低充電速度.正如我們已經(jīng)討論過的,更多的熱量意味著電池會更快地退化.

MagSafe 是一種更高效的無線充電形式

MagSafe 通過對材料制定更高的標(biāo)準(zhǔn)以及磁對準(zhǔn)來幫助緩解其中的一些問題.一些充電器利用 MagSafe 磁鐵,同時僅提供 Qi 7.5W 充電速度,這是一種不錯的媒介.但是,客戶應(yīng)盡可能尋找真正的 15W MagSafe 充電器,以確保最佳充電體驗(yàn)和效率.

請注意,不可否認(rèn),MagSafe 充電器的效率仍然不是很高,要實(shí)現(xiàn) 15W 無線充電,用戶必須擁有20W 電源適配器才能供電.沒有適當(dāng)規(guī)格的電源適配器只能以 7.5W 的功率為 iPhone 充電.

iPhone 將調(diào)整充電速度以管理熱量,甚至在 80% 過熱時停止無線充電.在涼爽的環(huán)境中使用無線充電可確保最佳性能.

充電最佳實(shí)踐

為 iPhone 充電的最重要規(guī)則是提前計(jì)劃.將充電器放在您需要的地方,了解它們的額定用途,并知道何時最好使用它們.除了初始設(shè)置之外,這種理解水平不需要太多時間或精力.

隨著時間的推移,您的電池會化學(xué)耗盡,這是無法避免的.平均而言,根據(jù)上述因素,iPhone 用戶每年的電池健康狀況有望提高 10% 左右.

可調(diào)節(jié)的是電池?fù)p壞率.盡最大努力做到這一點(diǎn)的最佳方法是信任電池管理軟件并使用一些基本的最佳實(shí)踐.

例如,不要將 iPhone 放在陽光直射的地方,或者在使用汽車通風(fēng)口支架時不要讓熱量完全爆炸.夏天千萬不要把你的 iPhone 留在車?yán)?絕對不要讓它遠(yuǎn)離熱的表面.

防止您的 iPhone 電池完全耗盡,但也要盡量避免不必要的充電.如果您要離開幾個小時,將您的 iPhone 插入快速充電器是在準(zhǔn)備就緒時為電池充電的好方法.

無論您如何管理充電,電池健康狀況都會隨著時間的推移而下降

隔夜充電也非常安全,因?yàn)?iPhone 會根據(jù)您通常的睡眠時間表來管理充電速率.床邊小于 18W 的有線充電器將確保最佳的電池健康,但 MagSafe 或 Qi 夜間充電也不會過于有害.

如果您真的擔(dān)心電池健康,請優(yōu)先考慮有線慢速充電,然后是快速充電,然后是 MagSafe,并可能避免或盡量減少 Qi 充電.當(dāng)然,所有可用的充電方法都是安全的,它們可能會導(dǎo)致在預(yù)期的兩年窗口前一兩個月需要更換新電池.

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