iPhone 電池與效能

本文說明 iPhone 效能以及其與電池的關係。

iPhone 的設計目的是要提供簡單易用的體驗,這需要結合先進的技術與精密的工程設計製造方能實現,其中一個重要的技術領域就是電池與效能。電池是一項複雜的技術,電池效能以及相關的 iPhone 效能牽涉許多變數。所有充電式電池都是消耗品,使用壽命有限,容量和效能最終會下降,而需要予以更換。隨著電池老化,可能會影響 iPhone 的效能。本文可供想進一步瞭解相關資訊的使用者參考。

關於鋰離子電池

iPhone 電池使用鋰離子技術。與前幾代的電池技術相比,鋰離子電池充電速度更快、使用更持久,並且具有更高的功率密度,能以輕巧的體積提供更長效的電池續航力。充電式鋰離子電池技術目前正是最適合您裝置的技術。進一步瞭解鋰離子電池

讓電池效能極大化

「電池續航力」是裝置需要再度充電前可運作的時數,「電池使用壽命」則是電池在需要更換前可持續使用的總時數。裝置的使用方式,是影響電池續航力與使用壽命的因素之一。不論如何使用,總有一些方法可以幫助維持效能。電池的使用壽命與它的「化學年齡」有關,而不僅僅是隨時間變化而已。這包括不同的因素,例如充電循環次數和保養方式。請按照這些秘訣,讓電池效能極大化並幫助延長電池使用壽命。例如,當要長時間存放時,請讓 iPhone 存有一半的充電量。另外也避免在炎熱的環境中為 iPhone 充電,或留置在這種環境下,包括長時間直接暴曬在陽光之下。

當電池的化學年齡增加

所有充電式電池都是消耗性組件,效果會隨著化學年齡增加而降低。 

隨著鋰離子電池的化學年齡增加,蓄電量會逐漸減少,而縮短裝置需要再度充電前的運作時數。這可稱為電池的最大容量,即測量電池相對於全新品時的容量。此外,電池提供最大瞬時效能或「高峰期電力」的能力可能會減弱。為了讓手機正常運作,電子組件必須能夠從電池取得瞬時功率。影響瞬時功率供應的因素之一就是電池的阻抗,具有高阻抗的電池可能無法提供系統所需的足夠電力。如果電池的化學年齡較高,電池的阻抗可能會增加。電池的阻抗在低電量狀態和低溫環境下會暫時升高,加上較高的化學年齡,阻抗的增加將更明顯。這些是電池化學成分的特性,業界的所有鋰離子電池皆然。

從具有較高阻抗的電池抽取電力時,電池的電壓下降的幅度會較大。電子組件需要最低電壓才能維持正常運作,這包括裝置的內部儲存、電源電路以及電池本身。電源管理系統會判斷電池供電的能力,並管理負載以維持運作。當電源管理系統全力工作也無法支援裝置運作時,系統將會執行關機以保護這些電子組件。雖然從裝置的角度來看,進行關機是有意為之,但使用者可能會感到意外。

防止意外關機

在電池電量低、化學年齡較高或溫度較低的情況下,使用者較有可能遇到意外關機的問題。在極端的情況下,關機可能會更頻繁地發生,而使裝置變得不穩定或無法使用。針對 iPhone 6、iPhone 6 Plus、iPhone 6s、iPhone 6s Plus、iPhone SE、iPhone 7 和 iPhone 7 Plus,iOS 會動態管理瞬時效能高峰值,以防止裝置意外關機,讓 iPhone 可以繼續使用。這項效能管理功能為 iPhone 所獨有,不適用於其他 Apple 產品。從 iOS 12.1 開始,iPhone 8、iPhone 8 Plus 和 iPhone X 雖然也具備此功能,但由於採用更先進的軟硬體設計,因此效能管理的影響可能較不明顯。

這項效能管理功能的運作方式是針對裝置溫度、電池電量以及電池阻抗三者進行綜合評估。只有在這三者需要的情況下,iOS 才會動態管理部分系統組件(如 CPU 和 GPU)的最高效能,以防止意外關機。因此,裝置的工作負載會進行自我平衡,讓系統工作的分配更加順暢,而不是同時出現大幅度的效能遽升。在某些情況下,使用者可能不會注意到裝置的日常效能出現任何差異,感受到的變化幅度會視特定裝置所需的效能管理程度而定。

在需要進行更極端的效能管理時,使用者可能會注意到以下影響:

  • App 啟動時間變長
  • 捲動時的格率較低
  • 背光變暗(這可在「控制中心」手動調整)
  • 揚聲器音量降低最多 -3dB
  • 某些 app 的格率逐漸降低
  • 在最極端的情況下,相機閃光燈會在相機 UI 中顯示為停用
  • 在背景重新整理的 app 可能需要在啟動時重新載入

許多重要區域並未受到這項效能管理功能影響。這些區域包括:

  • 行動通話品質和網路輸送量效能
  • 拍照與錄影品質
  • GPS 效能
  • 定位準確度
  • 陀螺儀、加速度感測計、氣壓計等感測器
  • Apple Pay

對於電池電量低和溫度較低的情況,效能管理的變化是暫時的。如果裝置電池的化學年齡增加到一定程度,則效能管理的變化可能會持續較久的時間。這是因為所有充電式電池都是消耗品,使用壽命有限,最終都需要予以更換。如果您受到此問題的影響,並希望能改善裝置效能,更換裝置電池可能會有幫助。

iOS 11.3 及更高版本

iOS 11.3 及更高版本會定期評估防止意外關機所需的效能管理程度,藉此改善這項效能管理功能。如果電池健康度能夠支撐觀察到的高峰期電力需求,效能管理功能的介入程度就會降低。如果再次發生意外關機,則效能管理功能的介入程度將會增加。這項評估是長期持續進行的,因此可以採取更具適應性的效能管理。

iPhone 8 和後續機型採用更先進的軟硬體設計,可以更精確估算功率需求和電池的功率能力,以最大化整體系統效能。這等於是不同的效能管理系統,得以更精確地允許 iOS 預測和防止意外關機。因此,在 iPhone 8 和後續機型上,效能管理的影響可能較不明顯。不過,隨著時間過去,所有 iPhone 機型中的充電式電池在容量和高峰期效能方面都會降低,最終需要予以更換。

電池健康度

針對 iPhone 6 和後續機型,iOS 11.3 和更高版本增加了多項新功能,可顯示電池健康度並建議是否需要更換電池。這些功能可在「設定」>「電池」>「電池健康度」中找到。

此外,使用者可以查看動態管理最大效能以防止意外關機的效能管理功能是否開啟,並選擇關閉該功能。這項功能只有在電池無法正常提供最大瞬時功率,裝置第一次發生意外關機後才會啟用。這項功能適用於 iPhone 6、iPhone 6 Plus、iPhone 6s、iPhone 6s Plus、iPhone SE、iPhone 7 以及 iPhone 7 Plus。從 iOS 12.1 開始,iPhone 8、iPhone 8 Plus 和 iPhone X 雖然也具備此功能,但由於採用更先進的軟硬體設計,因此效能管理的影響可能較不明顯。

(附註:從 iOS 11.2.6 或更低版本更新的裝置一開始會停用效能管理功能;若裝置之後發生意外關機,則將會重新啟用該功能。)

所有 iPhone 機型均包含基本效能管理功能,以確保電池和整體系統依設計運作,且內部組件受到保護。這包括高溫和低溫環境中的行為,以及內部電壓管理。基於安全性與正常功能運作,這種類型的效能管理是必要的,無法關閉。

電池的最大容量

「電池健康度」畫面提供電池最大容量和高峰期效能容量的相關資訊。 

電池最大容量會測量裝置電池相對於全新品時的容量。電池會隨著化學年齡增加,容量逐漸下降,進而可能導致每次充電後的使用時數變少。根據 iPhone 製造時間與啟用時間之間的時間長短,顯示的電池容量可能會略低於 100%。

正常電池的設計是在正常情況下運作時,經 500 次完整充電循環後的蓄電量可維持達原有容量的 80%。一年有限保固涵蓋瑕疵電池的維修保固。如果超過保固期,Apple 則提供付費電池維修服務。進一步瞭解充電循環

 

隨著電池健康度變差,提供高峰期效能容量的能力也跟著下降。「電池健康度」畫面包含「高峰期效能容量」區段,而可能會出現下列訊息。

效能正常

當電池狀況可以支持正常高峰期效能,未套用效能管理功能時,您會看到此訊息:

您的電池目前支援高峰期所需的正常效能。

已套用效能管理

當套用效能管理功能時,您會看到此訊息:

此 iPhone 曾發生無預警關機的情形,因為電池無法提供高峰期所需電力。已執行效能管理來避免相同狀況再次發生。停用…

請注意,如果您停用效能管理,便無法重新開啟該功能。如果發生意外關機,該功能將會自動重新開啟。另外也提供停用的選項。

電池健康度不明

如果 iOS 無法判斷裝置電池健康度,您會看到此訊息:

此 iPhone 無法確定電池健康度。Apple 授權維修中心可為其電池提供維修。更多維修服務選項…

這可能是因為電池安裝不當或不明的電池零件所導致。

效能管理已關閉

如果您停用已套用的效能管理功能,您會看到此訊息:

此 iPhone 曾發生無預警關機的情形,因為電池無法提供高峰期所需電力。您已手動停用效能管理防護。

如果裝置再次發生意外關機,將會重新套用效能管理功能。另外也提供停用的選項。

電池健康度變差

如果電池健康度大幅惡化,也會出現以下訊息:

您的電池健康度已明顯降低。Apple 授權維修中心可為您更換電池,以回復完整的效能和容量。更多維修服務選項…

此訊息並不代表有安全問題,您的電池仍然堪用。不過,您可能會發生更明顯的電池和效能問題,更換新電池可改善操作體驗。

重要電池訊息

如果您看到以下訊息,表示系統無法驗證您的 iPhone 電池。此訊息適用於 iPhone XS、iPhone XS Max 和 iPhone XR。

無法驗證此 iPhone 是否為 Apple 原廠電池。無法提供此電池的健康度資訊。更多資訊

無法取得回報的電池健康狀態資訊。若要檢查您的電池,請聯絡 Apple 授權維修中心。更多維修服務選項

尋求進一步協助

如果您的裝置效能受到老化電池的影響,並想尋求協助來更換電池,請聯絡 Apple 支援來瞭解維修選項。

進一步瞭解電池維修與回收

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