前言

硅碳负极电池技术普及,手机电池容量不断增长,8000mAh乃至10000mAh级产品陆续出现。不过,电池标签上的容量越来越大,并不意味着消费者能够完整使用这些容量。

近日,极客湾在最新手机续航大横评中,对28款手机进行拆机测试。其中,一款典型容量10000mAh的手机,按照整机实际充放电边界测得可用容量约8568mAh,仅相当于额定容量的87.84%,由此引发对手机厂商“锁容”的讨论。

争议出现后,华为终端BG CTO李小龙再次引用今年2月发布的“电池容量释放率”科普内容,并进一步表示,部分手机并非厂商故意限制容量,也可能是整机没有充分适配硅负极电池的低压工作特性。

极客湾如何测出手机“锁容”

极客湾在续航大横评中提到的锁容“锁容”现象,不是电池使用后的自然衰减,而是手机出厂时便只向用户开放部分电芯容量。

测试过程中,极客湾没有采用系统上报数据,也没有通过续航时间倒推,而是拆出电池,测量手机完全充满后的电池电压,以及带载运行至自动关机瞬间的电芯电压。

确定手机满电电压和自动关机瞬间的带载电压后,极客湾参考GB/T 18287-2013《移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》规定的 0.2 Iₜ A(即 0.2C 倍率)放电方法,使用专业设备对电池恒流放电,直至达到手机实际关机电压。由此测得的容量,代表手机从满电到自动关机之间真正向用户开放的电芯容量。

极客湾还选择电池标签上的额定容量作为比较基准,低于厂商宣传的典型容量。即使采用这一相对保守的计算方式,部分机型仍有超过一成的额定容量无法使用。

在抽测的28款手机中,部分机型接近足容,部分能够释放额定容量的94%至95%,锁容较为明显的产品则只有约87%至90%。另一款标称7000mAh的手机,实测可用容量也只有约6155mAh。

极客湾质疑的重点是厂商突出手机电池容量大小数字时,很少说明消费者真正能够使用多少。

高硅电池为何需要预留容量

按照极客湾的解释,厂商锁容的主要原因之一,很可能是出于保护电池循环寿命。

锂电池反复充放电时,负极表面的SEI保护膜会随着极片膨胀和收缩不断破裂、重新生成,持续消耗活性锂和电解液,最终造成容量衰减和内阻增加。

电池越接近完全充满或完全放空,内部材料承受的压力越大。因此,厂商通常会在充电上限和关机下限两端预留缓冲空间。

这一问题在硅碳负极电池上更为突出。硅能够容纳更多锂离子,提高电池能量密度,但充电时也会产生更明显的体积膨胀。随着硅含量提升,颗粒开裂、SEI膜破损和循环衰减问题也更难控制。

因此,部分高能量密度手机会缩窄实际充放电区间,以换取更好的循环寿命和稳定性。锁容具有一定工程理由,但预留多少容量,以及是否应向消费者披露,仍是争议焦点。

有些容量并非锁住,而是放不出来

极客湾主要从循环寿命解释厂商为何主动预留容量,李小龙的回应则补充了另一种情况:部分容量不是为了寿命被主动锁住,而是手机无法在更低电压下继续工作。

传统石墨负极电池在电压降至3.5V以下后,剩余容量已经较少;硅负极电池在3V以下仍可能保有较多容量。如果手机换用硅负极电池后,仍沿用过去针对石墨电池设计的较高关机电压,这部分低压容量便无法释放。

手机内部的屏幕、音频功放、SoC、PMU等器件,对最低工作电压的要求并不相同。如果部分器件在低压下无法稳定运行,手机便可能提前关机。

因此,容量没有被用户使用,既可能是厂商主动保留寿命和稳定性缓冲,也可能是整机低压器件及供电架构适配不足。

华为 nova 15系列宣传通过低压器件适配、分路供电和局部升压,将整机关机电压降低至2.8V,使硅负极电池低压区间的容量得以继续释放。这也说明,容量能否充分利用,不只取决于电芯,还与整机电源架构和低压工作能力有关。

充电头网总结

极客湾此次拆机实测,揭示了部分手机电池额定容量与整机实际可用容量之间的差距。需要注意的是,“锁容”并不等同于电芯容量虚标,厂商预留充放电空间,可能出于循环寿命、低温性能和运行稳定性等考虑;华为关于手机电池低压工作的回应也说明,部分容量未被释放,还与整机电源架构和器件适配能力有关。

不过,当部分机型只能释放额定容量的约87%至90%时,仅在商品页面突出7000mAh、8000mAh或10000mAh等容量数字,确实容易让消费者忽略实际可用容量的差异。

随着手机进入大电池时代,行业关注点也应从“装入多少容量”,进一步转向“实际开放多少容量”。未来除典型容量和额定容量外,整机可用容量、容量释放率及对应测试条件,也有望成为更具参考价值的产品信息。