Re: [問題]鋰電池最好不要充滿？
討論鋰電池而不去討論BPM(battery power managent)
有點像是隔靴搔癢一樣，根本沒討論到重點。
懶的搞截圖那些的，直接貼原始檔案
這是非常便宜也非常普遍的鋰電池BPM IC，TP4056的data sheet:
https://dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Prototyping/TP4056.pdf
便宜到什麼程度？
連micro/mini usb接頭+PCB+IC+週邊零件都做好的模組只賣你10元新台幣
夠不夠便宜？ XDDD
https://seller.pcstore.com.tw/S164377220/C1161551853.htm
這麼便宜的BPM IC都能作到1.5%電壓精度，怕什麼過充？
電池充到4.2V BPM就會切斷充電了，哪來的過充問題？
這麼便宜的BPM IC一樣有定電流/定電壓(CC/CV)充電功能沒偷雞
而TP4056只是拿來做充電用的，所以沒有低電壓截止保護功能
但手機上的BPM能做的可比4056多很多
過壓啦，過流啦，低壓啦，溫度啦...你想到跟沒想到的功能都有
電池的cycle time以前是500充，現在電池材料進步
很多鋰電池已經可以到1000充了
一個cycle time，也就是一充，是指0%-100%算一個充電循環
你從90%充到100%就是0.1充，20%充到飽就是0.8充
假設你每天都從20%充到100%，電池cycle time=500
那麼625天後電池就達到它的設計壽命
約略不到兩年
所以堅持把電用到20%或更低再充電的作法，其實是更消耗電池的cycle time
更好的作法是環境許可的話，隨時插著充電器讓電池維持100%
電池一直保持在100%其實還是會因為內阻溫度等關係而有自放電的情況
所以不是插著就不會消耗電池循環，電池一樣會有損耗
但比起用到20%再充電，不管你是充到90%還是100%
保持一直插著都來的更節省cycle time
何況你的肉眼判斷比得上BPM IC裡的電壓比較器嗎？
現代的BPM哪裡會傻傻的把電池過充啊
該截止充電的時候它比你還清楚
PS：以上都是指常溫下的計算
前面狼大說的很好，溫度才是鋰電池的最大敵人
所以邊充邊用的確會對電池壽命產生影響
如果你很計較電池壽命，就盡量不要邊充邊用
--
有興趣多了解BPM的話可以參考
https://bit.ly/2REhE09
陸廠的TP4056 data sheet，簡中版
http://iosandr.com/upLoad/ty/TP4056.pdf
其實TI有一堆這種電池管理IC，功能更強更多，只是一般人拿不到
所以用最普遍的4056來說明
媽媽10元都買的到了，還不夠便宜嗎？
在車用上通常會用BMS(battery managent system)來稱呼電池管理系統
但手機跟個別鋰電池應用上還不至於用到一整塊BMS板子來保護與管理電池
殺雞用牛刀了
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 220.133.51.88
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/MobileComm/M.1547807011.A.9BF.html
※ 編輯: allyourshit (220.133.51.88), 01/18/2019 18:37:21
推 sdbb : 頭推 01/18 18:39
推 overbabo : 推這篇，一堆人都自我感覺的 01/18 18:40
推 KingOfAsk : 好 01/18 18:47
推 leo255112 : 推，現在都不會邊充邊用 01/18 18:54
推 ezalive : 難得優文，推一下。 01/18 18:56
推 super1725w : 優文 獲益良多 01/18 18:57
→ JuiFu617 : 跟我想的一樣，都充好充滿 01/18 19:04
推 silky7 : 這篇的觀念有些錯誤 鋰電池的充電週期耗損 01/18 19:05
→ silky7 : 並不是線性的 一般0%充到80%消耗0.25個週期 01/18 19:05
→ silky7 : 80%充到100%則會消耗0.75個週期 01/18 19:05
→ silky7 : 電池的電壓越接近4.3V的耗損越大 01/18 19:05
→ silky7 : 這串討論前面的PurpleCrow大的回文就有提到 01/18 19:05
→ silky7 : 根據論文研究 充到4.25V相較於4.35V的壽命多了一倍 01/18 19:06
→ silky7 : 建議先看完那一篇的論文研究 01/18 19:06
很早就看過那一篇了
但那篇文章的問題是太舊了
經過這麼多年之後，人類對電池的了解已經更多
更新的論文也很多，有版權問題我就不貼了
然後你肯定沒看TP4056的data sheet
現在的鋰電池管理IC都是截止在4.2V
有空也可以翻翻TI的電池管理IC資料，一樣是4.2V
→ silky7 : Samsung S6充到100%是4.3V S7是4.35V LG G4則是4.4V 01/18 19:06
→ silky7 : 各家的100%的最終電壓並不相同 但都超過4.2V 01/18 19:06
→ silky7 : 讓電池維持在高電壓的狀態下 會急遽消耗電池的壽命 01/18 19:07
→ silky7 : 這也是為什麼Apple、華碩都會在網站上建議 01/18 19:07
→ silky7 : 使用者如果長期不使用手機 最好充電到50%保存 01/18 19:07
→ silky7 : 而不是充電到100% 01/18 19:07
那是因為電池內阻問題，電壓越高自放電就會越嚴重
I=V/R V越高I越大，R是電池內阻
→ silky7 : 我們現在購買的新手機 一打開也會發現電池電量是50% 01/18 19:07
→ silky7 : 廠商在出貨的時候 也會只將電池充電到50%出貨 01/18 19:07
→ silky7 : 這些做法都是為了延長電池保存的壽命 01/18 19:08
你的盲點在於那是電池最佳儲存方式
長期不用的情況下，半電比飽電好，公式如上
但手機不是買來不用的，而是天天使用
在有使用的情況下當然是飽電比較好
如果你的手機會放著一年兩年不用
那不管電池用多少電放著其實也沒什麼路用
因為已經過保了，不管好壞廠商都不會負責了
(蘋果表示....)
→ james732 : 我曾經也是跟你一樣的想法，但最近看了不少案例... 01/18 19:09
→ james732 : 身為跟電池密切的工程師，我不認同你這篇 XD 01/18 19:09
推 Sinreigensou: 所以正確是讓電量維持在80%上下？ 01/18 19:12
如果維持在80%是鋰電池最佳解，那些做電池管理IC的廠商不會傻到設定4.2V為100%飽電
那些工程師又不是混飯吃的
不管是TI還是台廠陸廠的FAE都比網路上的專家更專業
這是我以前用過TI的嵌入式鋰電池管理IC bq24085的data sheet：
http://www.ti.com/lit/ds/slus784e/slus784e.pdf
電壓精度比4056高很多，只有0.5%誤差
截止電壓一樣是4.2V，VO(REG) 4.20V +-0.5%
這顆無法手焊，只能送去打件，所以前面就沒提了
很多小型化微型化產品都是用這類的電池管理IC
藍芽類產品是大宗
這些產品更計較電池壽命跟產品使用時間
因為用的電池很多都小於100mah
使用上一定要斤斤計較
然後電池壽命一定要大於保固週期 XDDD
比手機用戶更計較的多了
至於上面提到三爽怎麼做不評論
※ 編輯: allyourshit (220.133.51.88), 01/18/2019 19:51:04
推 silky7 : 每一家設定的0%、80%、100%不見得會相同 01/18 19:22
→ silky7 : 但大多數手機的0%都會在3.4V以上 01/18 19:22
→ silky7 : 距離會傷害鋰電池的2.75V還很遙遠 01/18 19:22
→ silky7 : 所以AccuBattery的看法是可以放電到 01/18 19:23
→ silky7 : 手機顯示的0%也完全不會傷害電池 01/18 19:23
→ silky7 : 手機顯示的0%不等於電池實際的0% 01/18 19:23
→ silky7 : 每一家的80%電壓也不一定相同 01/18 19:23
→ silky7 : 但80%大概是一個相對合理的電壓數值 01/18 19:23
→ silky7 : 所以AccuBattery建議的使用範圍是0%-80% 01/18 19:23
→ james732 : 放到0%後馬上充電是OK的，但如果是閒置繼續放電會死 01/18 19:24
推 Sinreigensou: 所以電池會越充越少是因為溫度關係 01/18 19:28
→ Sinreigensou: 這樣裝手機殼充電一定不好吧 01/18 19:28
推 sean0212 : silky大的觀念跟我比較接近，推一下 01/18 19:33
→ timk7 : 電流，溫度會影響你衰退速度，就算這兩個保持理想， 01/18 19:34
→ timk7 : 你還是會越充越少，因為電池是"消耗品" 01/18 19:34
推 silky7 : @james732 沒錯 繼續放著就可能會慢慢掉到2.75V以下 01/18 19:35
→ silky7 : 所以長時間不用 保存時不能0%放著保存 01/18 19:35
→ silky7 : 平常使用會馬上充電所以0%才不會發生問題 01/18 19:35
→ silky7 : 我建議使用者最好還是用監控觀察自己的手機 01/18 19:35
→ silky7 : 的電壓範圍 有的手機電池已經使用一段時間了 01/18 19:35
→ silky7 : 低於10%以下電壓衰退會一下子掉很快 01/18 19:36
→ silky7 : 從3.6V一下子掉到3.4V 01/18 19:36
→ silky7 : 雖然可能不會傷害到電池 但手機可能會自動關機 01/18 19:36
推 NX9999 : 推推，一堆被長輩嚇死的XD 01/18 19:44
推 doom3 : 隨時插著讓電池一直100%絕對會快速懷孕 看過一堆了 01/18 19:59
隨時插著充電並不會讓電池快速懷孕
但我觀察到的情況是很多人打手游時怕沒電而一直插著
然後手游通常又是最耗電跟耗CPU的情況
所以是過高溫度讓你的手機懷孕
推 Dvdoer : 筆記 01/18 20:01
※ 編輯: allyourshit (220.133.51.88), 01/18/2019 20:13:11
噓 james1986 : 純噓4.2V那一段 這年頭不管日廠韓廠陸廠 都有在作4 01/18 20:10
→ james1986 : V跟4.35V的電池了 01/18 20:10
→ james1986 : 4.3跟4.35V 01/18 20:10
連data sheet都不看喔
你要做更高壓的電池當然沒問題啊
但是拿來使用的充電IC自然也要跟著改變規格去配合
市面上還有1.5V的鋰電池勒，要我貼連結給你看嗎？
一樣要配專用的充電器啊
只討論電池而不討論配套的電池管理IC不就是我開題所說的隔靴搔癢？
用特規電池的當然會用適配的管理IC
而汎用形鋰電池電壓就是4.2V，有什麼問題嗎？
※ 編輯: allyourshit (220.133.51.88), 01/18/2019 20:20:12
推 pcv510 : bms的ic 已經被ti玩到爛了 毫無市場價值可言 01/18 20:22
TI是玩電池這一塊領域很難繞過去的一家廠商啊 XDD
推 wadeabc : 喔喔!!千萬不要一直插著充電，很容易懷孕，試過三顆 01/18 20:22
→ wadeabc : 筆電可以這樣搞，手機不行 01/18 20:23
推 jiantzu : 怎麼大家講的都不一樣，很多都說充到滿100趴會讓電 01/18 20:24
→ jiantzu : 池容易衰退，最好到80趴就好 01/18 20:24
→ wadeabc : 手邊手機電池應該有30顆 01/18 20:24
→ wadeabc : 我意思是指插著充電一邊使用，很少拿下來，會懷孕 01/18 20:25
→ wadeabc : 低自放電電池要保存的話，充到30%可以久放， 01/18 20:27
→ wadeabc : 我曾經充到100%，都沒用過半年後就懷孕了 01/18 20:27
→ wadeabc : 高自放電的話就沒差充到100%保存 01/18 20:28
推 yudofu : 充電IC的任務是把電充滿，你要一直放著充又不關它的 01/18 20:29
→ yudofu : 事，拿IC會把電池充到4.2叫做正確是倒因為果 01/18 20:29
其實現在充電IC比你想的還有智慧一點，
底下是TP4056的說明，已翻成繁中：
充電終止
當充電電流在達到最終浮充電壓之後降至設定值的1/10 時,充電過程結束。 該條件是通
過採用一個內部濾波比較器對PROG引腳進行監控來檢測的,當PROG引腳電壓降至100mV
以下的時間超過2ms時,充電終止,TP4056進入待機模式,此時輸入電源電流降至50μA。
智慧再充電
在待機模式中, TP4056 對 BAT引腳電壓進行監控,只有當BAT引腳電壓低於再充電閾值
電壓4.1V時 (對應電池容量 80%~90%),才會開始新的充電迴圈,重新對電池進行充電,
這就避免了對電池進行不必要的反復充電 , 有效延長電池的使用壽命。
充電終止就是指電池充飽之後IC會停止繼續充電，所以不會有過充問題。
而智慧再充指的是如果電池一直沒有被使用，因自放電的關係電池會持續損耗
當電池電壓下降達到4.1V，也就是剩餘80-90%電量時
TP4056將會重新對電池進行充電
所以實際上你就算插著關機沒用電，電池消耗到一定程度時充電IC仍會進行充電
當然，各家手機廠的電池管理計畫跟使用的電池管理IC並沒有公開
所以我上面只是用一般的電池管理IC做範例說明
個別公司的作法跟規劃無法在此細部討論
只是原理是相通的，不同廠商的差別是在於對個別條件的調整
例如電池殘量剩餘多少才要再充等等
我也可以設定低到3.5V再充就好啊
如果我有錢開IC的話 嘻嘻
推 Derp : 很感謝原ＰＯ還有推文者帶來的資訊 01/18 20:29
※ 編輯: allyourshit (220.133.51.88), 01/18/2019 20:53:23
推 DillMichel : 所以就是只有一個規則就是不要邊插邊用 01/18 21:08
→ DillMichel : 睡覺插著充也沒差電池很聰明 大概是這樣? 01/18 21:08
推 isawaghost : 所以只充到80%和充到100%的電池壽命差不多？ 01/18 21:13
推 isawaghost : 但網路上近年文章全都是叫我們不要充到100% 01/18 21:16
推 wadeabc : 之前一隻備用機一直插著充，也很少用然後就懷孕了 01/18 21:24
→ wadeabc : 平常睡覺充電，隔天要用，我是覺得沒差多少壽命 01/18 21:25
→ wadeabc : 當然80%是很好，但也太累 01/18 21:25
推 w113353 : 換顆電池也沒多貴 不如爽爽用就好 01/18 21:26
→ w113353 : 看了一整串下來的心得... 01/18 21:26
推 wadeabc : 我這邊還有30條micro-usb的編織線，有的線充電超慢 01/18 21:29
→ wadeabc : 剛好拿來睡覺慢充 01/18 21:29
推 barkids : 記得曾看過一篇研究，後來照做一直盡量保持在30~80 01/18 21:39
→ barkids : %，實施下來已近2年，重度使用，電池健康度仍有70% 01/18 21:39
噓 dennisgreat : 誤導文不刪？ 01/18 21:44
推 ShieChang : datasheet有寫充電90-100算0.1充？還是自己腦補的？ 01/18 21:49
HTC寫的：
https://community.htc.com/tw/chat.php?mod=viewthread&tid=2770
節錄：
四、壽命：
通常以充放次數(cycle)來計算。
一般而言，如果一顆電池宣稱它有500次充放的壽命，代表它經過500個"cycle"之後，還
能儲存到原本一半以上的電量。
所謂的cycle，並不是說你拿去充電一次就算一次，而是以完全充放一次來計算。以手機
為例，就是從4.2V，用到3.2V，然後再充到4.2V，這樣算是一次(1 cycle)。
也就是說，如果你今天用到50%，再拿回去充到100%，只進行了一半的循環，那這樣並不
算一次，而只是0.5個cycle。
鋰離子電池電敢號稱自己無記憶效應，只要不要過充和過放，長充長放和短充短放，對壽
命的影響差異甚微。
蘋果的定義：
https://www.apple.com/tw/batteries/why-lithium-ion/
PS：這網頁有動畫說明cycle的計算哦 還看不懂我也沒辦法了 XDD
節錄：
充電更輕鬆
隨時都能為你的 Apple 鋰離子電池充電。再次充電前，不須 100% 放電。Apple 鋰離子
電池是以充電循環的方式運作，當你以正常使用或放電方式消耗相當於 100% 的電池蓄電
量，就完成了一次充電循環，但不一定所有的蓄電量均來自同一次的充電。舉例而言，你
可能某一天使用了 75% 的電池蓄電量，然後整晚將它再次充飽電，而第二天又使用了
25% 的電力，總共放電達 100%，這二天的用電量將累積成一次充電循環。完成一次循環
，可能需要好幾天。所有類型的電池重複充電若干次數後，蓄電量都將會減少。而使用鋰
離子電池，每次進行完整的充電循環，蓄電量只略為減少。Apple 鋰離子電池設計的目的
就在於即使多次充電循環之後，仍能儘量保有 80% 的原蓄電量，至於實際結果，將因產
品而異。
所以蘋果計算方式同HTC
一堆莫名其妙說法的，拿得出證據嗎？
就是過於奇幻跟莫名其妙了，我才懶得回應啊
只是好像有這種奇怪"知識"的人似乎不少，只好拿大廠的定義來說明清楚
要打臉HTC跟蘋果的話，我也是很歡迎的 XDD
80充到100等於0.75週期!?
蘋果表示我不是這樣算滴
所以我非常同意某句話：
台X人易騙難教
說我誤導的有拿出什麼東西來證明嗎？
我都不知道腦補的是誰了 嘻嘻
→ hpo14 : 出廠手機電池趴數在40~60% 是因為貨運規定 01/18 22:10
※ 編輯: allyourshit (220.133.51.88), 01/18/2019 23:01:11
噓 james1986 : 你自己說"現在的鋰電池管理IC都是截止在4.2V" 01/18 22:39
→ james1986 : 提出有4.35V的電池 還被你嗆沒看Datasheet? 01/18 22:39
噓 james1986 : 另外 充到100%肯定對電池壽命有影響 01/18 22:47
→ james1986 : cle/how_to_prolong_lithium_based_batteries 01/18 22:48
→ allyourshit : 詹姆士1986你要不要去跟蘋果抗議誤導民眾先？ 01/18 23:02
→ allyourshit : 順便跟TI抗議一下為什麼沒事要把電池充到100% 嘻嘻 01/18 23:03
→ allyourshit : 因為覺得充電IC不可靠所以要人工控制在100%以下？ 01/18 23:04
→ allyourshit : 不貼不知道 一貼嚇一跳 好多迷信跟偏方啊 01/18 23:05
→ allyourshit : 我竟然相信TI原廠還有他們FAE這麼久 真是不應該 01/18 23:06
→ allyourshit : 我該講的都寫完了後面就懶得繼續回了 我又沒收錢= = 01/18 23:07
噓 james1986 : 被打臉不敢回？ 你要不要承認你的錯誤先？ 01/18 23:10
→ james1986 : 1. 不是充電IC"都"截止在4.2V 01/18 23:11
→ allyourshit : 要宣導宗教跟迷信的請繼續吧 01/18 23:11
→ james1986 : 2. 充到100%會影響壽命 01/18 23:11
→ allyourshit : 至於拿著特例當全部的詹姆士先生 我也說過有1.5V鋰 01/18 23:12
→ allyourshit : 電啊 請你拿個4.35V的充電IC datasheet不過份吧？ 01/18 23:12
→ allyourshit : TP4056跟TI的datasheet不就明白標示4.2V了 01/18 23:13
→ allyourshit : 不懂你在番什麼 01/18 23:14
→ baibaizo : 推silky7跟James732 01/18 23:23
→ sdbb : 私以為癥結在A覺得bpm ic演算法已經搞定好大小事 01/18 23:24
→ sdbb : 所以從bpm ic觀點來看事情 01/18 23:26
感覺討論已經走偏了，不過我喜歡 XDD
交大的論文，偷偷討論一下
https://ir.nctu.edu.tw/bitstream/11536/40464/1/760401.pdf
關於鋰電池的諸多特性等這裡都有論文等級的內容
有興趣者可以細看
對於 4.1 使用者特性分析 這一章很有趣
不同使用者對電池的期待是不同的
其實電池電壓保持在4.1V對電池壽命會更好
但對旅行者而言就損失了14%容量
這一章對使用者切換不同模式的應用與需求有很深入的討論
但我相信實做出來符合各種場景的充電器是不實際的
不排除未來可以做出來，但現在而言太困難了 XD
至於某詹姆士很堅持的4.35V鋰電池
這裡也有篇實測文：
http://www.5imx.com/portal.php?mod=view&aid=450
高壓鋰電(LiHV)是個什麼鬼
4.35V簡單講就是鋰電池超頻版，I家帶K的CPU的概念 XDD
一般鋰電池也能充到4.35V
相對4.2V來說可以多出16%電量(網站實測)
但是代價就是cycle time縮短
這網站有曲線圖：
https://kknews.cc/zh-tw/digital/682zxjp.html
節錄：
電池充電電壓與容量和壽命的關係也是一個重要的因素，從圖中4.35V的這條曲線，能明
顯看出提高充電電壓後，能充進更多的電量。但同時也有一個弊端，200此循環後，圓心
1000毫安時變成了400毫安時；在對比42V曲線，500此循環後仍有700毫安時。
某些電池廠商能提高充電電壓又能保證cycle在一定次數以上
那當然是廠商本身的能力跟優點
但要拿這種特例來說鋰電池nominal就是4.35V，這恐怕也不可能得到業界的認同
鋰電池的標稱電壓是3.7V，4.2或4.35都只是最高電壓而已
4.2V也是廠商經過摸索與實踐之後取得壽命與容量間的平衡數值
而且已經形成共識
至於你買了I家CPU要超到5GHz，沒上個水冷你不怕縮缸嗎？嘻嘻
電池很重要，所以討論的論文其實不少
PTT上能討論的也只能是通識而已
難道要跟論文一樣都要帶進溫度跟充電電流這些函數進來嗎？
至於電池壽命的計算，不論在哪都一樣是0-100%為一循環
richtek，立錡科技，做充電IC的：
https://www.richtek.com/Design%20Support/Technical%20Document/AN024?sc_
lang=zh-TW
縮一下：
https://bit.ly/2RX1zls
PS：立錡最後還有附實際手機的測試結果圖哦，很贊
節錄：
1.7 循環壽命
循環次數是當一個電池所經歷完整充放電的次數，是可由實際放電容量與設計容量來估計
。每當累積的放電容量等於設計容量時，則循環次數一次。通常在500次充放電循環後，
完全充電的電池容量約會下降10% ~ 20%。
這點千真萬確，不管是手機廠還是做充電IC的都是這樣說
不要再拔獅子的鬃毛去治禿頭惹
※ 編輯: allyourshit (220.133.51.88), 01/19/2019 00:16:08
推 aral091381 : 媽的才10塊錢，我兒子把音樂機插座搞壞5次每次都要 01/18 23:38
→ aral091381 : 買15塊的插座自己焊是搞屁啊 01/18 23:38
→ explora26 : 其實兩三年前就有手機開使用4.35V電池 01/19 00:00
推 gwabauoo : 翻出幾款熱門手機ic,看他們data sheet高壓設多少 01/19 00:02
推 Ptt911 : 你要不要承認錯誤在先？？？怎麼開口就要別人道歉 01/19 00:04
→ Ptt911 : 酸民嘴真棒 01/19 00:04
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