"笔记本电脑可以一边充电一边使用吗?每月需要完全充电一次吗?单击
“笔记本电脑是一直连接电源,还是每次都要等到电池放电后再充电?”
这些问题每年随着人们购买机器,都是老生常谈的新问题。
前些日子我回答了一些笔记本充电的问题()后,又查阅了一些资料,把原回答扩充成了这篇文章。
有些人觉得电池一直插着,边冲边用对电池不好,所以喜欢充满再用,用完再充;
有些人为了“保护电池”甚至会把电池拔掉,直接一直插着电源。
电池有这么脆弱吗?我们需要这样小心呵护吗?
给想要收获回答的朋友最直接的结论:
其实大部分人根本无需在意电池寿命,使用再粗暴的人也可以通过售后更换一块完好的电池,而以目前锂电池的价格,对大部分人来说并不算负担。日常该怎么用就怎么用就够了。
如果确实非常在意电池寿命,那么:
建议边充边用(也就是插电使用)
不用每月完全放充。(但建议半年到一年做一次从10%左右到充满电的操作,原因后文提)
使用时注意高低温,过充过放,这是影响寿命的重要因素。
Q:完全充放的观点是怎么来的?
A:这要从盘古开天辟地开始说起。祂齿骨化为金石,精髓化为珠玉……咳咳扯远了。
在锂电池还没有兴起的时代,镍镉、镍氢充电电池还是主流,完全充放的概念也是用在镍镉充电电池和镍氢充电电池上的,这种操作是为了缓解“记忆效应”。
这里引用东胜电池网的介绍:
镍镉电池最致命的缺点是,在充放电过程中如果处理不当,会出现严重的“记忆效应”,使得服务寿命大大缩短。所谓“记忆效应”就是电池在充电前,电池的电量没有被完全放尽,久而久之将会引起电池容量的降低,在电池充放电的过程中(放电较为明显),会在电池极板上产生些许的小气泡,日积月累这些气泡减少了电池极板的面积也间接影响了电池的容量。
当然,我们可以通过掌握合理的充放电方法来减轻“记忆效应”。几次完整的放电/充电循环将使NiCd电池恢复正常工作。由于NiCd电池的记忆效应,若未完全放电,应在充电前将每节电池放电至1V以下。[1]
而9102年,大部分手机电脑使用的已经是锂电池了(即使不是锂聚合物电池,也是18650电池组)
锂电池并没有“记忆效应”,也无需完全充放电进行激活。
Q:锂电池又该如何保养?
A:对于锂电池,使用者需要关心的是“过充过放”“高温低温”、“充电周期/循环次数”,前者过度冲放会缩短电池寿命,后者就是电池寿命的代名词。
保养之前,我们首先要知道如何定义电池寿命。
目前的锂电池寿命通常是500次+的循环次数,那么这个“500次”是怎么计算的呢?
通常是类似这样的条件:
在环境温度为25℃条件下,以0.5C充电至电池电压达到4.40V,然后改为恒压充电,直至充电电流≤0.02C;停止充电,静置1h,然后以0.5C恒流放电至3.0V,放电结束后,静置1h,为一个循环。(这些温度、电流大小等条件不同电池厂商会有些许区别,详细需要参考电池spec)
循环寿命≥500 次。电池容量应不低于初试容量的80%。电池厚度膨胀率小于8%。
--所以,这样的测试条件已经表露出了锂电池使用中需要注意的点:适宜的温度、不过大的电流、不过放和过充。
电池厂家推荐SOC使用窗口为10%~90%,不建议进行深度充放电,不然会对电池的正负极结构造成不可逆的损伤。所以其实厂商是不会让你真的用光/充满电的,我们看到的0~100%,对于电池而言只是10~90%。(消费者并不会意识到,因为界面显示依然是0~100%,我也不建议极客玩家修改这些,安全第一)
我们日常使用中一般是3.4V时设为零电,4.3时设为满电。
现代智能设备中使用的电池,远不只是几节电芯,而是包括电源管理芯片电路的一整套系统。比如Ti德州仪器出品的BQ系列,就是被广泛运用的智能电源管理芯片。
配合电源管理的相关驱动,智能设备便可以做到调节充电电流、充满后自动断充,等多种我们早已习以为常的功能。在外接电源场景下使用外部供电(只有外部功率依然不够时才启用内部电池同时供电)也是其中之一,通过电源切换电路连接电池组和外部交流电源,使其可以通过电池或外部电源供电。
所以,插电使用不仅不影响电池寿命(使用带来的自然损耗不可避免),反而因为降低了“电池循环次数”而延续了相对寿命(OS:你不用自然不消耗充电周期)
那么,一直插着电就是对锂电池最大的保护了吗?也不尽然。
长期插电使用需要注意“过充”,长期保持100%电量对于一些满电电压设置较高的厂商来说,可能会导致电池长时间充电过饱(后果就是电池鼓包)。
为了应对这种情况,一些厂商设计了电池管理软件,可以设置电池充到xx%就停止充电。如果有这种功能,长期插电使用的用户不妨开启。
有些厂商由于一开始驱动不完善,导致长时间插电使用电池过饱,发生鼓包(比如拆一个鼓一个的惠普暗影精灵2……)这种问题通过设置电源管理软件充电阈值可以部分缓解,消费者们也要及时更新BIOS来修复问题(暗影精灵2的后期BIOS有修复电池问题但是大部分消费者并没有养成更新BIOS的习惯)
有些人会把电池拆卸下来,只插电使用,这样电池虽然避免了使用带来的自然损耗和过冲的可能,但同样需要注意“过放”的潜在危险。如果电池放电时间过久电压过低,同样会造成不可逆的损耗,所以电池保持有一定电量对电池是有益的。--注意,放至零电不代表“过放”,现在的电池多半带有基本的保护电路,在电池电压下降到2.7V以下时会主动断路,让损耗进一步降低,之后再长时间放置后才会真正的“过放”。
而不论插不插外置电源,“温度”对电池老化都会带来影响。温度对电池的影响我在 文先生:充电保护的幕后功臣--JEITA规范 也曾有过说明。
电池适宜温度是在0~45度,而在冬天电池所处温度就可能处于0度以下,而夏天再加上高性能(游戏、渲染)就有可能导致电池环境温度突破45度。这两种场景都对电池内部化学反应会有影响,进而影响电池寿命。所以,买个散热好的笔电对电池也是有好处的~
Q:锂电池有没有必要隔一段时间完全充放一次了?
A:其实是有必要的,但这和电池寿命无关,和电量计算有关。
长时间使用后,电池不可避免会有老化,电池容量会有缩减。所以软件层面会有专门的算法循环检测电池真实容量。
这个重新计算电池实际容量的触发是有条件的。需要维持在一个合理的温度、完成一次完整充电(charge_done被置1)、充电过程中没有经历断充等等条件的。这样一次充电下来,软件才能保证自己记录到的是一个“合理”的电池容量,才会对charge_full写入新的电量。
不过这里说的“完全充放电”也不是要彻底耗光电量,通常从10%充满就满足重新计算电量的条件了。但是一直插电使用肯定没法重新计算电量的。
插电使用的自然损耗并不快,没必要每个月做一次完全冲放,半年甚至一年做一次就足够了。
参考资料:
果壳网:充电误区那点事儿
百度百科:镍镉电池
TI:Implementations of Battery Charger and Power-Path Management System Using bq2410x/11x/12x(bqSWITCHER™)