关于我对「无线充电伤电池」问题的一点研究

2021-12-08 14:03:49 +08:00
 locoz

本来是在 https://tanronggui.xyz/t/820792 这个帖子下面写的回复,写完发现太长了干脆就单独发一个帖算了,以下为正文。


我家有两台长时间无线充电的手机,都有电池容量(健康度)下降快或电池容易鼓包的情况...

这两台手机有个共性,要么是在我转给家里人用之后变成这样的,要么是在我不怎么出门之后变成这样的,有明显的阶段特征。之前这两台手机即使我是家里、车上、公司三点全程无线充电,手机基本上全天都是高电量状态,并且车上还会有阳光照射和位置偏移导致的发热问题,但当时都没有出现过这种情况。

这说明什么?说明发热不是关键,关键在于放置不动的时间。

再附上维修记录截图一张:

我是 2020 年 8 、9 月左右开始基本没出门的,所以很显然我手上这台是在那之后,每次只用 5-6 个月的时间就能被摧残到明显鼓包,达到我忍无可忍得去换电池的程度...而且在鼓包前还会有电池可用容量下降的问题,也会在一定程度上影响使用体验。

虽然这种频率的电池损坏属于质保范围,我一分钱都不用花...但是老这样也不好,去一次门店也麻烦,更何况还有鼓包前的电池容量下降也会影响使用体验,所以这个问题显然得解决一下。


于是我用功率计对充电器简单做了几次充电状态和充满后状态的监控,结合以往使用无线充电时一觉醒来拿起手机发现是温热状态的现象,得出了两点猜测:

  1. 无线充电器可能没法像有线充电器一样跟手机进行通信,所以没法判断是不是应该停止充电或进入低功率的涓流充电状态,导致手机一直得接受大功率充电;

  2. 也有可能是因为电在无线传导时的损耗问题,无线充电器没法像有线充电时那样用极微弱的电流与手机进行通信,所以为了确保能正常通信(比如考虑到有些人会给手机戴套),就始终会有一定程度的功率强度,而这可能导致在使用无线充电时,充电器与手机的通信就等同于以往有线充电时的充电状态,也就是说手机几乎一直在被充电。

结合以上两点猜测,和我之前拥有的使大量手机长期保持有线充电状态(群控)的经验,以及我家里长期保持有线充电状态的一台旧手机的情况(一两年、电池无明显鼓包),基本可以得出一个结论:

手机长时间放置于无线充电器上时,相比起有线充电而言,手机是更容易出现过充的情况的,这是导致电池损耗极快的主要原因。


当然,由于我不是专业人士,以上猜测和结论都不一定合理,所以我又通过两种方式进行了测试:

  1. 用智能插座对充电器的供电进行管理,在手机处于无线充电且电量达到 100%之后,就直接关闭插座的供电,并且直到手机的电量降低到 60%前都不再开启供电,以确保即使我把手机一直放在无线充电器上也不会有过充问题;

  2. 让家里人改变使用习惯,在不用手机时,如果剩余电量较多就不放在无线充电器上。

而测试结果是:

从 2021 年 9 月 20 日左右到现在( 2021 年 12 月 8 日),两台手机均还未出现使用时可感知的电池损耗问题。同时,根据我前段时间对比「闲置时的电池电量下降曲线图」的情况来看,也还没有明显差异。

不过出于严谨,当下这个仅进行了3 个月都不到的测试,显然还不足以说明两种处理方式的有效性,仅供参考。具体如何得等明年 3-4 月份左右再看看情况才知道(根据前面 6 个月左右的换电池周期得出)。


预防抬杠和带节奏:

  1. 我家的两台手机分别为 华为 Mate20 Pro 和 小米 10 Pro ,都是各自品牌的旗舰机,且两者都有明显电池损耗问题,不要说什么“小米的水平问题”。而且小米的充电技术也并不差,一直都是行业头部(注意是”头部“不是”第一“)的水平。

  2. 我手上用的这台小米的手机,使用的无线充电器功率要比华为那台高一倍多。很显然,在同样的工况下,功率更大带来的效果会更明显。

  3. 包括苹果在内的其他品牌的手机,根据各社交平台上其他人所说的情况来看,在同样工况下也会存在类似的电池损耗问题,所以目前看来这问题也不是苹果或其他某品牌就解决了的,不要说什么“xx 品牌就不会这样”。

  4. 不同品牌、不同系统的电池充放电管理策略、调度策略本来就有差异,但有些看起来效果很好的是以损失用户体验为代价的。所以请理性看待不同品牌的差异,不要过度捧或踩某个品牌。

  5. 再次强调,我不是专业人士,我只是说一下我自己碰到这问题的一点研究。如果你要发表负面评价,请先确认你说的内容是否符合我所描述的工况,不要拿着完全不同的工况来说事。

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76 条回复
Borden
2021-12-08 21:15:04 +08:00
我是专业人士,明确地说,楼主的猜测都是错的,对硬件的了解太匮乏了。没有所谓的电池被强迫充电的问题。充电的问题基本都是充电管理 ic 的精度以及电池保护板本身的元件精度问题。
hanqian
2021-12-08 21:43:34 +08:00
“一觉醒来拿起手机发现是温热状态的现象”这确实不正常。有没有可能是长时间放置,不停的停充复充的过程中,充电器的功率调整出现了紊乱,比如出现了
hanqian
2021-12-08 21:44:36 +08:00
手机接近满电,却在大功率充电的情况
dingwen07
2021-12-08 21:56:57 +08:00
三星的无线充电就很爽
放在无线充电板上充满了还是热的,直接把我的 s7e 干鼓包了
IvanLi127
2021-12-08 22:05:21 +08:00
我觉得无线充电导致电池寿命低是因为高温。以我的认知手机的电源管理在手机内部,外部供电除非电压超过可控范围,否则手机还是能控制得了是否充电。
yuhuofeihe
2021-12-08 23:07:48 +08:00
我跟楼上的看法一样,手机的电源管理是在手机内部的,并不会因为无线充电电压不变造成影响。
我和楼主一样用的是小米 10Pro ,去年 2 月份首发就买了,一直是有线和无线混着充,有啥充啥,没感觉到有啥变化。今年有 49 块换电池的活动,就去换了个新电池,现在依然是有线无线混着充,完全没考虑过哪个更好的问题。用了 10 年小米手机,也没把哪个型号的手机电池用鼓包。
Osk
2021-12-08 23:44:19 +08:00
我的猜测:
1. 无线充电时, 线圈和电池距离很近, 两者都会发热, 而现有的观点认为高温对锂电池的影响比较大, 这会导致寿命减小. 所以我无线充电板用的小功率模式, 尽量降低一点发热.

2. 充满后, 无线充电会继续充电? 我可以比较确定的说: 这是肯定不会的, 不管有线无线都不会, 也基本没有什么充满后充电器会自动断开这种设计. 充电后期是恒压充电, 冲到指定电压后, 两者电压相等, 充不动啊,,,,所以, 就这一点, 无线充电和有线充电是一样的.

3. 对锂电池危害较大的一点: 过充, 这个指的是充电管理 ic 的停止充电电压比锂电池规定的要高一点点, 印象中就算 0.1v 的过充也会对电池寿命造成严重影响. 这是充电芯片精度的问题, 现实中恐怕不会有高出 0.1v 这种故障芯片, 然而由于电路精度原因, 高一点点的也有. ** 这种情况和你使用什么类型的充电器无关! ** 印象中见过故意将充电截止电压用低一点的芯片充的设计.

4. 手机普遍缺少电池维护设计, 举一个商务本商务本上常用的设计: 充电到 100%, 放电到 95% 以上, 再接上电源, 不会充电了, 电量保持, 这样可以一定程度上延长电池寿命(比如遇到第 3 点那种情况时). 手机: 没有.
gateoflunar
2021-12-09 06:33:45 +08:00
说起来你可能不信,电池供应链上的朋友表示,你这两款确实容易鼓包。
我上两天还刚看我食药监局的同学换下来一台肿的和馒头一样的 P20 Pro 。
Manrod
2021-12-09 08:49:34 +08:00
提到边充边玩,运行高负载应用,我的 switch 绝大部分时间就是用的底座 tv 模式,平时玩游戏时就算风扇跑满了还是会热的充电也会慢很多,不用这样用 3 年多了好像也没有明显感知到续航下降很多
hatw
2021-12-09 09:47:22 +08:00
原因更可能是,电池长期没有完成一个完全循环。也就是一直 100%-80%-100%-84%-100%这种引起的电池老化。。。要定期用到 20%左右。 电池不能长期满电,也不能过放也就是接近 0%
hatw
2021-12-09 09:48:48 +08:00
无线充电器会调节充电功率,和线充区别不大。。。发热有可能会高点,但是不至于损坏电池。高速无线充自带散热风扇,低速无线充不需要
beijiaoff
2021-12-09 10:45:05 +08:00
赞科学研究的态度!但是你的猜测是存在一些问题的,有些现象如果你多了解一些电子知识就懂了。
1 、无论是有线还是无线,充满电后电源 ic 都不会强制过充。充电 ic 是根据电量自己控制吸取多少电流,这个和电源来源是 pd 充电器、无线充电器,还是电压匹配的干电池(不考虑充电开始时需要的电压握手)都是没区别的。
2 、无论是什么电源,合理设计的手机在充满电后,手机本身用电就全部来自外部供电(电源 ic 其实就是一个三通的作用,用电手机--电源--电池),这就解释了为什么你拿起手机是温热的,因为无线充电在电源到手机的过程中效率低于有线电源-手机,有一部分能量被转换为热量了。

我说的前提是设计合理的手机,包括硬件和固件。
至于你试验数据怎么解释,个例是千差万别的,缺乏统计学意义。

总体来说,充电越快温度越高对电池损耗越大,这个大家都基本承认的。无线充电功率低是优势,但是效率低,额外发热源又导致了温度高。至于两方面影响谁更重,自然要具体问题具体分析了。对了,冬天来临,极低的温度也是对电池有害的。
zxxufo008
2021-12-09 11:22:31 +08:00
如果是长时间放置的原因,也有可能是电池充满了,无线电充电板一直还在工作,发热导致的电池的温度升高的问题.
yangyaofei
2021-12-09 11:27:52 +08:00
理论上来说, 控制充电的电路在手机上, 可以选择充电的电流, 也就是需求决定供给. 即使是无限充电有一个可以工程化的理论最小功率存在, 这个可以是无线充电板自己发出电磁波, 但是手机是否真的往电池里充是手机自己决定的.

上面的例子最简单的就是: 一个 100w 的 PD 充电头, 不是插在一般的手机上就会把手机充炸.

当然这个充电的算法是怎样的,就不得而知了,感觉大部分厂家应该会共享(或者殊途同归的)用了基本上一样的算法.

我觉得, 这个还是和发热有关, 长时间的低热可能比短时间的高热更容易导致彻底损坏(一个猜想)
chendy
2021-12-09 12:23:43 +08:00
好贴
但是我的使用情况不太一样
iPhone8p ,从 17 年 11 月到 21 年 3 月,没事就放充电板上,电量很少低于 60 ,无鼓包(至少没发现),电池健康还剩 87%
也许是苹果的充电策略比较保守(貌似只有 5w )导致?
TUNGH
2021-12-09 12:48:01 +08:00
好贴,无线充电我感觉是比有线更明显的发烫
mrochcnnnnn
2021-12-09 12:48:35 +08:00
iPhone xsmax 一直无线充电,快三年了电池效率还有 95%
ligiggy
2021-12-09 13:44:34 +08:00
@chendy 8p 好像就是只有 5W
Mavious
2021-12-09 20:14:38 +08:00
这个,苹果那里,涓流管理是启动的,充电头网发了全程电流波动图,80%前高功率,是那种密集心电图式的上下波动,80%后贬到 2~5w 。
要获得精确数据还得买电流表,两百多块钱。。。。
locoz
2021-12-10 00:15:42 +08:00
@Borden #41
@Osk #47
关于二位的「是充电管理芯片或电池保护板本身精度的问题导致的」这个观点,我其实挺无法理解的。

因为从结果上来看,目前我已经见到了多个主流品牌(含小米、华为、OPPO 、苹果、三星)的旗舰或次旗舰机用户在使用无线充电出现类似现象了,都是与我这同工况或近似工况的使用方式,也都是出现类似的即使满电也始终有一定的发热量、电池损耗过快、电池鼓包的情况。

而在有线充电的情况下,同样超长时间插着充电器闲置并不会有莫名发热的的问题,以我手上的小米 10Pro 为例:
在无线充电的情况下,放在无线充电器上面一天后,显然电池早就充满了,但手机摸上去依然是温热的状态,并且后台没什么会跑运算的东西,监控里也可以看到电池温度是明显比不在无线充电器上闲置时要高一些;
在有线充电的情况下,同样放了一天后,手机摸上去是凉的,监控里看电池温度也确实比较低。
基本是每次都能得到同样的结果,有线充电基本次次都是凉的、无线充电基本次次都至少是温热的。

还有电池损耗快和电池鼓包,根据我的经验来看,即使是非旗舰机甚至比较老的手机(小米 2s 、小米 5s 、谷歌 Nexus4 、华为荣耀某不记得型号的便宜挖孔屏手机、一加 6 、华为畅享 xx 型号的古董机)也很难在有线充电+更极端工况下(插着有线充电不断电的时间按月甚至年为单位计算)出现这两种情况。

而且我上一段中列举的这些手机里,除了华为畅享那台是我个人用来接短信的机器(无负载)以外,其余的都是被用于做群控的机器(中高负载),但被用于做群控的那些属于「非常极端地边充边用」的机器也依然很少出现这两种情况,一般也就只是电池可用续航(健康度)下降地比一般人日常边充边用的手机要快一些而已,没有到那种原本靠电池能用一天、几个月后只能用半天的程度。

所以如果是精度问题导致的这三种情况,那是不是代表着这个问题目前在无线充电领域属于通病,暂时没法解决呢?毕竟主流品牌无线充电都这样,而有线充电即使是更极端的工况、更垃圾的设备,也没有这么反常的情况出现。

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