锂电池电量需要校准吗?如果需要,其背后的原理是什么?

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作者:KepaThings   
TL;DR
  • 发现笔记本电量显示不准确:放电时,从 32% 会突然跳到 6.7%;充电时,从 92% 突然跳到 100%;系统的续航估计也不再有参考价值;
  • 搜索发现:ifixit 、Dell 、Apple 、联想均有「完整充放电」以校准电池容量的指导;
  • 但网络上亦有「锂电池不需要校准」的说法,包括 ChatGPT ( 3.5 ),Bing AI 亦支持此观点;
  • 我尝试完整充放电两次,电量显示准确了一些,电池损耗明显更贴合实际体验;目前放电仍然会骤然下降,只不过是 21 -> 6.7%;

    问题是:锂电池电量需要校准吗?如果需要,其背后的原理是什么?
    起因:
    如下图,笔记本用了两年后,最近发现会出现电量骤然下降的问题,且可以稳定复现:

    这个问题可能很早之前就出现了,因为我很少把电池用到这么低,所以可能没发现。
    此外,电池监控软件显示我笔记本的电池损耗在 12%,也不符合实际情况。因为自己用下来,在日常功率 20W 的情况下,大致只有 4 小时的续航,由此估计容量只剩 80Wh ,也就是损耗大概是 20%( 80/97wh )。
    两种说法:手动校准还是不校准
    简单搜索发现,维修网站 ifixit 有校准电池的指导,针对的是 macbook 和 iPhone ,文章编辑日期是 2020 年。
  • ifixit

    具体做法充满电,再放电,再充满电。它还称 Apple 自己曾经也有类似的文章,我只找到了这个,其中声称 iOS 内置了电池校准,在用户充电放电至峰值后自动调整电池报告,需要数周的时间生效。
    DELL 官网也有类似的文章:
  • Dell

    并且称其解决的问题就是:

    laptop battery discharges quickly or the battery percentage drops suddenly (example: 20% charge to 6% in a short timeframe).

    但是,ChatGPT ( gpt-3.5 )、Bing AI 和 Reddit 等社区的一些说法称「锂电池不需要校准」。并且称:「完整充放电来校准电池会损坏电池」

    实践:
    抱着弄不好就换电池的态度。我自己实验了两次
    [ol]
  • 充电到 100%,放电到 0%;再充满电;此时发现电池损耗从 12% 来到 18%;电池容量骤降的问题有点改善,不会从 32% -> 6.7%,而是 21 -> 6.7%;
  • 充电到 100%,放电到 2%;此时发现电池损耗从 18% 来到 21%,还未测试有无改善。
    [/ol]
    虽然电池容量显示下降了,但是这个 21% 似乎更符合实际情况,毕竟电池用了两年多,而且续航也绝对不是损耗 12% 的样子。
    其它信息
    发现卖锂电池的厂家,无论是手机还是 PC ,都会备注让用户完整充放电 2-3 次以「激活」电池。有评论说

    买回来显示只有 95% 的电量,如此操作后显示 100%……

    也有评论说:

    电池是几年前的库存,校准后反而只有 90% 的电量……

    问题
    [ol]
  • 锂电池电量需要定期手动校准吗?尤其是我的笔记本、手机这样,常年保持在 60% 以上电量的情况下。
  • 完整充放电在我的实验中确实能改变电池读数,为什么会这样?主要和硬件相关还是软件设计相关?
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