苹果没骗我们,iPhone开启80%充电上限真的有助于延长电池寿命。日前,海外媒体MacRumors的编辑Juli Clover用3年时间、3台iPhone给出了一组实测数据,证实将iPhone充电限制在80%并非智商税,确实能在一定程度上延缓电池寿命衰减的速度。

据悉,Juli Clover从2023年起每年换一台新iPhone,并全部开启80%充电上限,而且每台手机用满12个月后换新,旧机则继续保持80%充电限制作为日常备用。
测试结果显示,iPhone 17 Pro Max使用满1年后,电池最大容量仍为97%,累计完成277次充电循环。而使用三年后的iPhone 15 Pro Max电池健康度为88%,累计完成369次循环,使用两年后的iPhone 16 Pro Max电池健康度为93%,累计完成343次循环。
MacRumors方面强调,这并非完全控制变量的测试,不同机型的电池容量、使用强度、充电次数、环境温度都可能会影响结果。不过这次实测总算给出了一个可供参考的数据,毕竟在当下存储芯片大涨带动其他电子元件涨价的背景下,消费者的换机周期恐怕会进一步加长,所以让大家手里的设备能更耐用总归是有意义的。
此前在2023年秋季,苹果在iPhone 15系列推出“充电优化”功能,开启后可将日常充电上限设置为80%。到了WWDC24上,苹果为iOS18引入更为灵活的充电限制选项,新增85%、90%和95%这三个充电限制选项。用户可以根据自身需求,通过简单的滑块控件来自由调节充电上限,实现更个性化的充电管理。

然而“充电优化”功能自推出以来就备受争议,有相当一部分用户认为这属于智商税,甚至认为这种主动限制电池电量的做法牺牲续航,导致了用户体验下降。那么问题就来了,苹果为什么认为不将iPhone的电池充满有利于延长电池寿命?
想要回答这个问题,首先需要知道目前手机常用的锂电池,为什么会随着使用时间而“缩水”。事实上,锂电池的原理非常简单,正极、负极通过氧化还原反应,让带电的锂离子在电解液中来回穿梭,而可供循环的锂离子会随着使用而衰减,也就是所谓的循环寿命。
将充电上限设为80%来延长电池寿命的核心原理,在于避免锂电池长期处于高电压状态。科学研究表明,锂电池长期处于高电压状态(如满电)时,会存在内部化学副反应加速,从而导致容量不可逆衰减的过程。
美国太平洋西北国家实验室发现,当锂电池充到高电量时,正极材料中的锂离子被大量脱出,晶格结构会承受巨大应力,高电压会诱发晶格变形、剪切滑移,甚至形成“纳米马赛克”式的不可逆损伤结构。

除此之外,锂电池处于高电压状态会显著加速SEI(固体电解质膜)的生长速率。而固体电解质膜则是锂电池负极表面的保护层,但它会持续生长,并消耗活性锂。这层膜越厚,电池内阻也就越大,能参与充放电的活性锂就越少,因此容量会随之衰减。
晶格损伤、SEI增厚都会消耗可循环的锂离子,即“活性锂库存损失”(LLI),这就是电池容量衰减的罪魁祸首。
那么即使有科学研究背书,以及苹果等厂商的建议,为什么大家还是会习惯性地将手机电池充满呢?原因其实很简单,因为在硅碳负极(Si-C)问世前,使用石墨负极的锂电池总容量有限。

以苹果的iPhone为例,iPhone 15 Pro Max的电池容量为4422mAh,到了iPhone 17 Pro Max,电池容量达到5088mAh,最新的iPhone 18 Pro Max纯eSIM版电池容量可达5567mAh。也就是说,iPhone 15 Pro Max在开启最高档位的“充电优化”后,实际电池容量只有3537mAh,仅略高于iPhone 15 Pro,由于屏幕尺寸更大,续航表现甚至会不如iPhone 15 Pro。
到了iPhone 18 Pro Max,由于电池容量增长,在开启“充电优化”后,用户就很难立竿见影地体验到续航时间缩水。因此对于手持最近几代iPhone的朋友来说,如果想让手机更耐用,不把电池充满会是一个正确的选择。
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