Несмотря на то, что электрическим батареям уже не одна тысяча лет, кардинально они за это время не поменялись. В наших смартфонах по-прежнему есть емкость, в которой заключены катод, анод и электролит.
В основе лежит обратимость химической окислительно-восстановительной реакции. При заряде электрическая энергия преобразуется в химическую, а при разряде наоборот — химическая в электрическую.
Любой аккумулятор состоит из катода, анода и электролита. Катод накапливает положительный заряд, анод – отрицательный, а электролит переносит этот заряд. Забавно, что подобное явление можно встретить в природе. К примеру, картошка содержит в своем составе смесь солей и кислот, что служит электролитом. На YouTube куча опытов, где люди «запитывают» от картофеля электроприборы.
Если конструкция аккумуляторной батареи настолько элементарна, что даже картофель способен ее повторить, то почему смартфон живет от одного заряда максимум сутки?
Давайте разберемся с темой аккумуляторов в смартфонах. Узнаем портит ли батарею быстрая зарядка и как сберечь ее ресурс? Как обстоят дела с новыми разработками в технологии производства батарей? Выясним, как выбрать смартфон, чтобы он долго жил, а его аккумулятор не сильно морочил нам голову.
В 2000 году вышла легендарная Nokia 3310. Если сравнивать с современными смартфонами, то мы увидим, что поменялось и эволюционировало буквально все. Процессор стал в разы мощнее, память обладает какими-то невероятными объемами, экраны стали большими, цветными и сенсорными. А вот аккумуляторы совершили лишь небольшой переход: от литий-ионных к литий-полимерным.
Типы аккумуляторов
Типов аккумуляторов огромное множество. Отличаются они в первую очередь материалами, из которых сделаны. Разные материалы имеют разные химические свойства, соответственно по-разному ведут себя в разных условиях. Есть свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы. Это далеко не полный список.
Прорыв в области хранения электроэнергии нам обещают давно, но, к сожалению, дальше громких заголовков в СМИ никто не продвинулся. Про графеновый аккумулятор мы слышим уже лет десять, но они до сих пор слишком дорогие для массового производства и дальше прототипов технологии не идет. Есть еще разработки, в которых используется твердотельный электролит. Они не горят, не боятся мороза и заряжаются за считанные минуты, но они еще дороже графеновых. В прошлом году российские ученые представили атомную батарейку способную жить двадцать лет, но минусов у неё ещё больше. Она и дорогая, и сложная в производстве. Подобные прорывные технологии, возможно, будут применять в специальных приборах, работающих в критических условиях в космосе, под водой или в высокогорных районах.
Однако, человечеству нужна революция в области хранения энергии, и в первую очередь она нужна автоиндустрии. Tesla и другие автопроизводители тратят баснословные деньги на исследования и, поверьте, если бы какие-то вменяемые альтернативы литиевым аккумуляторам были, мы бы уже их видели в электрокарах. Реальность такова, что даже Илон Маск с его любовью к инновациям, вкладывается в развитие именно литиевых аккумуляторов. Недавно он объявил о планах улучшить эффективность аккумуляторов Tesla на 16 процентов. Возможно, наработки для автоиндустрии через несколько лет доберутся и до смартфонов. Не стоит ждать прорыва завтра. В ближайшие 10-15 лет нам все еще придется жить с литиевыми батареями и мириться с их достоинствами и недостатками.
Первые литиевые батареи имели чуть ли не 100 — 200 циклов, а современные в среднем — 800 циклов. 800 циклов и ваша батарея начинает деградировать, терять максимальную емкость. Современные смартфоны после первого года использования теряют от 7 до 12 процентов емкости. Если вы пользуетесь быстрой зарядкой каждый день, то после первого года ваша батарея деградируют гораздо больше.
В большинстве смартфонов аккумуляторы несъемные, но они все еще расходный материал. Если вы не хотите ежегодно посещать сервис-центры, то остается максимально беречь батарею от лишнего износа.
Давайте разберем, что убивает вашему батарею и как можно продлить срок ее службы?
Как продлить срок службы аккумулятора смартфона?
Прежде чем мы это сделаем напомню, что батарея – это, по сути, пробирка с химическими веществами, которые способные хранить электроны. Срок службы этой пробирки зависит от того, в каких условиях проходят химические реакции. Для любой реакции есть оптимальная температура.
Слишком холодно — реакция будет идти медленно. Тепло — слишком быстро. Оба варианта наносят ущерб химическим реагентам и снижают ресурс батареи.
Почему смартфон вырубается на морозе хотя заряда в нем еще предостаточно?
От холода химические реакции в батарея настолько замедляются, что аккумулятор не может выдавать необходимое для работы смартфона напряжение. Контроллер питания думает, что батарея пустая и дает команду на экстренное отключение. Есть одна закономерность — чем больше емкость батареи, тем менее заметно негативное влияние холода. Смартфоны с небольшой батарейкой быстрее разряжаются на морозе.
Но больше всего аккумулятору вредит именно перегрев. Химические реакции при высоких температурах в батареях идут гораздо быстрее. Аккумулятор на жаре не только быстрее деградирует, но и может детонировать, и даже взорваться! Не следует держать смартфон на зарядке под подушкой в жаркую погоду.
Если вы хотите, чтобы смартфон служил дольше, то не подвергаете батарею экстремальным температурам. У разных производителей эти цифры могут отличаться, но средний диапазон, в котором работают батареи невелик от -10 до + 40 градусов. Благоприятный температурный диапазон для зарядки батареи еще скромнее: от 0 до + 25.
Разрядка в ноль тоже негативно влияет на батарею. Эксперты сходятся во мнении, что смартфон нужно ставить на подзарядку при достижении 15 — 20 процентов заряда. В теории, это позволяет продлить срок службы, но практических доказательств или серьезных статей на эту тему я не нашел. Уверен, достаточно не разрешает смартфон в ноль и все будет хорошо.
В 2019 году американская компания «Energizer» в качестве концепта выпустила смартфон с аккумулятором на 18000 мАч. Он хоть и мог от одного заряда прожить несколько дней, но обладал толстым корпусом, долго заряжался и показал себя крайне непрактичным устройством, что даже не вышел в продажу. Был сделан вывод, что потребителям гораздо важнее не объем аккумулятора, а наличие быстрой зарядки.
Можно ли заряжать быстрой зарядкой?
Уже который год стоит вопрос — Убивает ли быстрая зарядка батарею смартфона?
Несмотря на заявления производителей, что их технологии быстрой зарядки безопасны, напичканы системами защиты и не вредят батареям — не все так однозначно.
Быстрая зарядка влияет на батарею негативно не только потому, что сопровождается выделением дополнительного тепла. Это, кстати, ускоряет химические реакции в аккумуляторе. Любая быстрая зарядка существенно ускоряет рост дендритов на катоде.
Дендриты – это древообразные металлические наросты из лития. Чем выше ток зарядки, тем быстрее они растут, и тем быстрее умирает батарея. Из-за того, что весь литий скапливается на катоде, в аккумуляторе его становится меньше. Как следствие — батарея хуже держит заряд. Однако, это не значит, что быстрой зарядкой пользоваться ни в коем случае нельзя.
У многих производителей действительно хорошая защита из нескольких регуляторов и датчиков. К тому же, некоторые производители смартфонов сейчас «разбивают» свой аккумулятор на несколько секций. Это позволяет без вреда заряжать батарею быстрее и получить от нее больше энергии.
Влияет и качество самого аккумулятора. Одни производители используют дешевые китайские батареи, другие — юзают дорогие китайские батареи. Это не всегда зависит от известности того или иного бренда.
Как определить какая батарея в вашем смартфоне? Разрядите аккумулятор практически полностью. Если при оставшихся 10 — 15 % смартфон начинает быстро терять заряд или вовсе вырубается, то ваш производитель был не очень добросовестен. Если же напротив, даже на одном-двух процентах смартфон продолжает держать заряд, то батарея хорошая.
Определенное влияние оказывает кабель и зарядное устройство. Сейчас все реже встречаются девайсы поддерживающий быструю зарядку от аксессуаров стороннего производителя. Пользуйтесь только фирменными зарядниками, либо их аналогами от проверенных брендов.
Таким образом, чтобы не убить батарею вашего смартфона раньше времени и продлить срок его службы, достаточно соблюдать простые правила:
— Лучше выбирать смартфон с батареей от 4000 мАч и выше. Здесь все просто. Меньше циклов разряда/заряда – выше ресурс.
— используйте только сертифицированные кабели и блоки питания (лучше применять комплектные аксессуары)
— не нагружайте телефон во время зарядки. Оставьте на момент зарядки его в покое. Не ставьте заряжаться на зарядку горячий смартфон
— не кладите девайс во время зарядки под подушку
— желательно снимать чехол с телефона перед его зарядкой
— оставляя телефон на ночь на зарядке, отдавайте предпочтение медленной зарядке.
Надеюсь, статья была для вас полезной. Если это так, то обязательно ставьте лайки и не забывайте поделиться этим материалом в социальных сетях. Всем спасибо за внимание!
Интересно почитать, но для современных аккумуляторов это уже не актуально, как мне кажется.