有什么办法让手机电池更耐用？

起因

相信大部分朋友的手机是晚上睡前插电，方便第2天起床可以使用充满电的手机。这个习惯有个问题，锂离子电池在充满/用尽时电极应力最大（见《锂离子电池电极的压力和应力研究》、《文献赏析|锂离子电池石墨电极表面应力分析》），电池几乎每天晚上六七个小时处于充满状态，此时电极微观结构应力破坏导致容量流失速度最快。所以笔记本电脑一直插着电用，电池衰减比每天充放电衰减更快。

根据《锂电池使用寿命折算》，降低电池放电深度（DOD）有如下好处：50~100%循环充放电，是0~100%的循环寿命的三倍，简单来说就是浅充浅放可以明显延长电池寿命。（一个循环寿命不是指充放电一次，而是充放电一个完整容量，例如50~100%充电两次才算一次循环寿命）

而下图展示了降低SOC（荷电状态）对寿命的影响：每降低0.1V的充电终止电压循环寿命延长一倍，简单来说就是不充满可以明显延长电池寿命。以上的循环寿命终止的标准是电池容量下降到70%。

例如我的CC9，新的时候电池标称容量是4030mAh，使用一年，剩下3033mAh，余下75%容量。

过去大概4个月充电393Ah，每天消耗3Ah，第1年采用晚上满充的方式，新电池时平均每天消耗0.8个循环左右，到4月份大概消耗了300个循环，现在一天不够用，需要两充。估计两年就需要换电池了。

那意味着我每天消耗3Ah电量，如果新手机的时候就开始采用10~85%循环，循环寿命延长大约4倍，大约4年后才会下降到75%。可以用到换手机，都不用更换电池。按全国10亿台手机算，每年可以减少5亿块旧电池，减少的环境压力不可忽视。

软件解决方案

所以，如果手机的系统能够设置充电截止电量，例如充电到90%停止，那是有非常有用的一个功能，毕竟大部分人都不至于一天把电池完全用尽，但是目前我没有发现任何一台手机有这样的功能，不过有一个APP能够实现部分功能： AccuBattery Pro，它可以设置充电到某个百分比发出声音提示让我们拔下充电器。使用了这个软件后，平均每天消耗的电池寿命降到0.3循环，循环寿命延长了一倍多。效果还是挺明显。

硬件解决方案

但是软件不能帮我拔下充电器，总要插拔充电器也挺麻烦，手机应该以人为本，不应该成了个祖宗。能不能不需要人操作呢？我打算改装一个能控制充电到90%停止的充电器，跟往常一样，晚上充电起床即用，中午休息照常补一次电，一天下来没有额外工夫，完美。

作为一个以保护环境为目的的项目，选择的电源适配器必须是环境友好的，这是一个符合最新6级能源效率标准的高效率5伏1安电源适配器，外壳一端是一个螺丝，这种容易拆卸的设计现在相当罕见。非常适于DIY改造。品牌是NYKO，一个美国的外设品牌。

另一端的连接处是卡扣，拆卸非常方便。

线路板元件面，设计时间2015年3月26日，版本A。为了达到6级能效标准，没有安装输入压敏电阻VR1。2017年出厂。

输出电容用的是低内阻（ Low ESR）的105℃高温电容。

电源方案用的是PN8366。在R3/R1上并联一个可调电阻即可变更输出电压。

Data sheet上的原理图。本电源在公版电路基础上，做出了一些修改，取消了，L1、R7，R11增加了一个并联的小电容。

空载功率非常低，满足6级能效标准。

电源效率也满足6级能源标准。

输出电流超过1.2A进入恒流状态。利用这个特性甚至可以做一个锂电池充电器。

修改

只需要改变适配器输出电压，就可以让电池充不满。拆掉12K的取样电阻R1，用一个20K精密可调电阻代替。

外壳上钻一个小孔，方便调节。小孔在插头面，当插上插座的时候无法调整，保证了人体安全，也防止了充电中调整电压损坏手机。这个改法是方便调整电压。实际上电压选好后直接在R2上面并联电阻就可以降低输出电压。例如并联260k可以输出4.5V。

调整到输出4.4伏，插上CC9，充电电流可以达到1A，线补功能正常启动，电压上升到4.61V，可以在起床前停充。

改造效果

我的CC9充电曲线：实际SOC跟系统显示电池百分比的关系。系统显示90%的时候，实际上SOC是85%；系统显示15%的时候，实际上SOC是11%。手机充电时发热不明显，应该是用开关电池充电IC，实际的SOC曲线应该比测试出来的结果相对平直一些。

经过实验，充电头输出调整为4.45伏，到显示85%停止充电。

从35%开始，充电电流约1.2安，大概150分钟后停止充电。之后周期性补电，维持电量。改造成功。

线补调整后端电压：4.70V@1.15A；4.55V@0.5A；4.54V@0.4A；4.53V@0.35A；4.52V@0.3A；4.51V@0.26A；4.50V@0.24A；4.49V@0.21A；4.48V@0.18A；4.47V@0.15A；4.46V@0.1A；

工作一小时，外壳温升约25℃。

输出整流二极管温度最高，温升45℃。余量还很充足。

分立元件温度最高的是变压器，温升47℃。

输出电容温升35℃。估计寿命可以达到16,000小时。足够给手机充5000次电。

作者声明本文无利益相关，欢迎值友理性交流，和谐讨论～