
手機廠商可以對電池的充電電壓參數進行自定義
鋰電池的工作電壓范圍可以由手機廠商進行微調(圖4),比如蘋果iPhone通常以4.35V作為1 00%狀態下的充電限制電壓,Android手機廠商則多以4.2V~4.4V為主。鋰電池的零電量標準往下可以設到2.8甚至更低,具體檔位取決于電芯和電源管理相關IC的性能以及廠商的需要。


本刊曾在2020年第16期特別話題《突破百瓦夢想淺析智能手機的新一代閃充技術》中回顧過智能手機充電技術的發展史,并解讀了最新超百瓦高速閃充技術背后的原理。其中,我們曾提到過度放電(過放)和過度充電(過充)都會讓部分Li+鋰離子無法再嵌入進負極或是無法再從負極離開(圖2),從而影響電池的壽命(可用電量)。
實際上,我們還能從另外一個角度分析過放和過充對電池壽命的影響。本文筆者盡量不涉及如Kernel層、Native層和BatteryService系統服務層等專業技術術語,以最直白的方式為大家講解。

電壓和電量的關系
智能手機內置鋰電池的額定電壓多在3.7V~3.85V之間(圖3),而電壓的變化范圍則在3V~4.4V之間,我們可以將其理解為對應的0%~100%電量。一款內置4000mAh的手機在充電時,表面上看是電池容量從0mAh變成74000mAh,但其背后則是將電池可以穩定輸出的工作電壓從3V提升到了4.4V。換句話說,智能手機消耗的是越用越少的電池容量,而電池本身犧牲的則是越用越小的工作電壓。
二者并非線性關系
需要注意的是,鋰電池實時的電壓與電量并不是線性關系。一般來說,鋰電池在放電時,從4.4V~3.9V之間的下降幅度較大,在3.8V~3.7V之間的幅度最為平緩,當電壓低于3.7V后下降幅度則會明顯加速(見表)。……