iPhone 电池电压及其与容量的关系

自十多年前第一款 iPhone 推出以来，电池容量一直是用户期待每一款新机型的关注点。然而，鲜为人知的是 iPhone 电池电压对此容量的影响。本文深入探讨了 iPhone 电池电压和容量的概念，让您更深入地了解 iPhone 电池。

iPhone 电池电压是多少？

• 标称电压：锂电池具有标称电压，即正常使用时的平均电压。对于大多数锂离子电池来说，电压约为 3.8 伏。
• 最大和最小电压：锂电池在充电期间具有最大安全电压限制，通常约为 4.2 至 4.4 伏。超过此值表明过度充电。放电期间，电压不应降至某个最小值以下（通常约为 2.5 至 3.0 伏），因为低于此范围可能会导致过度放电，这是电池膨胀的主要原因。

iPhone 电池电压的演变

• 初代 iPhone 4 的电池电压范围为 3.7V 至 4.2V。在后续机型中这一比例有所提高，iPhone 5至XR系列在3.8-4.35V左右，iPhone 11至iPhone 13系列略高在3.83-4.45V。iPhone 14的电池电压为3.84-4.47V。
• 很明显，iPhone 设计的电池电压随着电池容量的增加而略有上升。锂电池电压越高通常表示容量越大。

iPhone 电池容量是如何确定的？

• 测量标称电压：该过程首先确定电池的标称电压，即正常操作期间的平均值。
• 放电测试：在受控条件下，将电池从100%放电至0%。测量释放的总电量。
• 计算容量：
  • 该值以毫安时 (mAh) 为单位，通过测量放电期间提供的电流并将其与放电持续时间相结合来确定。
  • 以瓦时 (Wh) 为单位，它是放电过程中产生的能量，通过将平均电压乘以放电持续时间和电流来计算。
• 重复测试：为了确保准确性，这些测试通常在不同的充电周期和温度条件下重复进行。

Apple 在其官方规格中列出了 iPhone 电池容量，反映了标准化测试条件下的最大存储容量。然而，实际性能可能会因温度、电池老化和使用模式等因素而有所不同。

设计容量与实际容量

• 设计容量：这是指电池出厂时的标称容量，以mAh或Ah为单位测量，通常标注在电池标签上。每一代 iPhone 都有不同的设计能力，每年都会递增。
• 实际容量：这是给定时刻的最大容量。通常，新手机的实际容量高于其设计容量，但实际容量会随着电池循环次数的增加而降低。主要区别在于设计容量是固定值，而实际容量是动态的并随着时间的推移而减少。从本质上讲，实际容量是需要考虑的更重要的指标。

电池电压和使用时间

一个有趣的事实是，锂电池在标称电压下的使用时间往往更长。通常，20%-80%的充电范围可以将电池维持在标称电压，这就是苹果推荐这个充电和放电范围的原因。

计算 iPhone 电池健康百分比

在检查电池详细信息时，电池寿命通常以百分比显示。该数字代表电池的磨损情况，计算公式为电池寿命 = 实际容量 / 设计容量。得出的百分比就是当前的电池寿命。