Всё, что вы хотели знать об аккумуляторах ваших смартфонов, но боялись спросить

Всё, что вы хотели знать об аккумуляторах ваших смартфонов, но боялись спросить

Мы опросили экспертов по аккумуляторам по поводу того, что быстрые зарядки делают с аккумулятором нашего телефона с течением времени и как продлить срок его службы. Вот что мы узнали.

Срок службы батареи вашего телефона становится все более важным показателем. По мере того, как смартфоны приобретают для нас всё большую важность, батарея стала одной из ключевых функций после размера экрана. То же самое относится и к долговечности вашей батареи. А появление адаптера быстрой зарядки в телефонной коробке становится все более распространенной практикой, по крайней мере, для высококлассных устройств. Так поступают Samsung, Huawei, Google, OnePlus, даже Apple.

Растущий акцент на сроке службы батареи является одной из причин, по которой быстрые зарядные устройства сейчас так широко распространены. Если батарея грозит разрядиться до конца дня, лучше всего быстро ее зарядить. 10-минутная быстрая зарядка может быть значительным преимуществом при покупке.

Но теперь, когда быстрая зарядка доступна для телефонов, у нас появились вопросы: что делает зарядное устройство большой емкости с аккумулятором? И есть ли вероятность того, что быстрая зарядка со временем может ухудшить способность вашего телефона к накоплению энергии?

И пока мы задаем вопросы, мы также хотим знать, что может привести к ненужному износу аккумулятора вашего телефона с течением времени.

Чтобы получить ответы, мы поговорили с несколькими исследователями, инженерами и специалистами по аккумуляторам о влиянии быстрой зарядки на срок службы аккумулятора вашего телефона. Вот что мы узнали.

Современный аккумулятор телефона – довольно старая технология

Все мобильные телефоны — и большинство персональных электронных и электрических транспортных средств — используют литий-ионные аккумуляторы. Сложно создавать батареи, которые работают дольше, потому что технология производства батарей не менялась десятилетиями. Вместо этого большая часть недавнего прогресса в продлении срока службы батареи была достигнута благодаря функциям энергосбережения, встроенным в устройства, а также благодаря созданию программного обеспечения, которое управляет зарядкой и разрядкой более эффективно.

К сожалению для мобильных телефонов, основное внимание сейчас уделяется продлению срока службы батареи на автомобилях, спутниках и системе электропитания вашего дома, областях, где промышленные батареи должны функционировать намного дольше, чем мы ожидаем от наших мобильных устройств в течение двух или трех лет.

Другая сила, которая работает против наших телефонов, это размер их батареи. По сравнению с аккумулятором электромобиля источник питания телефона очень маленький. Например, аккумуляторная батарея Tesla 3 имеет емкость аккумулятора в 4000 раз больше, чем у iPhone 11 Pro Max.

Математика становится немного сложнее, потому что батареи телефона измеряются в миллиампер-часах, в то время как батареи электромобилей измеряются в ватт-часах. Но можно провести параллели. Например, Pixel 4 имеет батарею емкостью 2800 мАч (или 10,6 Втч), а iPhone 11 Pro Max, как сообщается, поставляется с батареей емкостью 3969 мАч (15,04 Втч). Между тем, Chevy Volt использует батарею на 18 400 Вт-ч, а Tesla Model 3 среднего класса предлагает батарею на 62 000 Вт-ч.

Это важно, потому что чем больше батарея, тем больше уловок по ее экономии продлевает срок ее службы. Например, когда вы заряжаете аккумулятор, напряжение повышается, особенно в течение последних 20% заряда. Чтобы избежать этого стресса, производители электромобилей могут заряжать новые батареи только до 80%. Из-за большей емкости аккумулятора электромобиль все еще может пройти приемлемое расстояние, избегая при этом более высоких напряжений. Это может удвоить общий срок службы аккумулятора автомобиля.

Аккумуляторы большего размера могут обеспечить заряд в течение всего дня, но обычно только при заряде на 100%. И хотя это позволяет батарее работать в течение приемлемого времени между зарядками, оно также подвергает батарею большему напряжению из-за более высокого напряжения, необходимого для ее зарядки.

В будущем, если не предполагать существенного прорыва в области аккумуляторных технологий, наши аккумуляторы для телефонов будут совершенствоваться благодаря повышению энергосбережения устройств в целом.

Быстрая зарядка не вредит аккумулятору

Обычное зарядное устройство имеет мощность от 5 до 10 Вт. Более быстрое зарядное устройство может улучшить этот показатель в восемь раз. Например, iPhone 11 Pro и Pro Max поставляются с быстрым зарядным устройством на 18 Вт, Galaxy Note 10 и Note 10 Plus имеют зарядные устройства на 25 Вт. Samsung продаст вам сверхскоростное 45-ваттное зарядное устройство за 50 долларов.

Если у вашего аккумулятора или электроники зарядного устройства нет каких-либо технических недостатков, использование быстрого зарядного устройства не приведет к долговременному повреждению аккумулятора вашего телефона.

И вот почему. Быстрые зарядные устройства и поддерживающие их аккумуляторы работают в двух фазах. Первая подает напряжение на разряженную или почти разряженную батарею. Это дает вам невероятный заряд от 50 до 70% в первые 10, 15 или 30 минут. На первом этапе аккумуляторы могут быстро поглощать заряд без существенного негативного влияния на их долгосрочное состояние.

Например, Samsung обещает, что 45-ваттное зарядное устройство может зарядитm смартфон от нуля до 70% за полчаса. Apple утверждает, что быстрое зарядное устройство, которое поставляется с iPhone 11 Pro, может зарядить аппарат на 50% за 30 минут.

Вы знаете, что для пополнения последних 20 или 30% батареи требуется столько же времени, сколько для зарядки первых 70 или 80%? Эта последняя часть является второй фазой, когда производители телефонов вынуждены замедлять работу и тщательно управлять скоростью зарядки, иначе процесс может повредить аккумулятор.

Артур Ши, инженер компании iFixit, предлагает представить батарею в качестве губки. Когда вы выливаете воду на сухую губку, она быстро впитывает жидкость. Для батареи это фаза быстрой зарядки.

По мере того, как вы продолжаете лить воду на все более и более влажную губку с той же скоростью, жидкость будет накапливаться на поверхности. Для батареи этот не поглощенный заряд может привести к коротким замыканиям и другим проблемам, которые могут повредить её.

Если внутри все хорошо, то это не страшно. Система управления батареями тщательно контролирует две фазы зарядки и снижает скорость во время второй фазы, чтобы дать батарее время для поглощения заряда и избежать проблем, поэтому для получения последних нескольких процентных пунктов может потребоваться 10 минут.

Случаи взрывов батареи Samsung Galaxy Note 7 были вызваны недостатками конструкции аккумулятора, а не методами управления зарядкой в программном обеспечении телефона.

Вы не можете пере- перезарядить аккумулятор телефона

Чрезмерная зарядка вызывала беспокойство у владельцев телефонов. Опасение заключалось в том, что постоянное подключение телефона может привести к зарядке аккумулятора сверх его емкости, что сделает аккумулятор нестабильным, может привести к ухудшению общего срока службы аккумулятора или накоплению слишком большого внутреннего тепла, а также к взрыву или возгоранию.

Однако, по словам экспертов, с которыми мы общались, система управления батареей предназначена для отключения электрического заряда, когда батарея достигает 100%, прежде чем она может перезарядиться.

«Если что-то не так с аккумуляторной схемой, вы просто не можете перезарядить современный телефон» — сказал Венкат Сринивасан, исследователь аккумуляторов в Аргоннской национальной лаборатории и директор Argonne Collaborative Center. «У них есть встроенная защита, чтобы точно предотвратить это».

Помните, однако, что вы можете подвергнуть аккумулятор напряжению при зарядке на 100%, как описано выше. (Именно поэтому производители электромобилей прекращают заряд новых аккумуляторов примерно на 80%.)

Apple разумно подходит к этой проблеме в программном обеспечении iOS 13 для iPhone, которое заряжает батарею iPhone до 100%, не нанося долговременного ущерба.

Если вы часто заряжаете свой iPhone в течение дня или во время сна, вы можете включить настройку под названием «Оптимизированная зарядка батареи», которая будет следить за графиком зарядки и удерживать заряд батареи вашего телефона на уровне 80%, сохраняя его вне зоны стресса. После этого он полностью зарядится до 100% к моменту, когда вы снимете его с зарядки. Это работает лучше всего в случае, если вы регулярно ложитесь спать и просыпаетесь в одно и то же время.

Конечно, вы можете просто снимать телефон с зарядки, когда он достигает 80% заряда, но компромисс заключается в том, что вы можете упустить дополнительные часы использования, которые вы получите от полностью заряженного телефона.

Не стоит разряжать батарею до нуля

Раньше считалось, что время от времени стоит полностью разряжать телефон, дабы помочь батарее откалибровать состояние заряда. Но современных батарей это больше не касается.

Фактически, полная разрядка батареи может вызвать химические реакции, которые со временем могут сократить срок её службы. Чтобы избежать полной разрядки, система управления аккумулятором включает функции безопасности, которые отключают телефон, когда он достигает уровня энергии безопасно выше пустого. Вы только думаете, что достигли нуля, когда видите последнее предупреждение о низком заряде батареи.

Если вы хотите более активно влиять на состояние батареи, подключите телефон, когда уровень заряда батареи упадет примерно на 30.

Высокие температуры могут повредить аккумулятор

Тепло — настоящий враг вашей батареи. Известно, что высокие температуры сокращают срок её службы с течением времени.

Вы должны держать свой телефон вдали от сильного солнца, подоконников и от приборной панели вашего автомобиля, чтобы предотвратить перегрев, который может сделать батарею менее эффективной с течением времени. В крайнем случае перегретый аккумулятор может взорваться.

Температура до 86 градусов по Фаренгейту (30 ° C) может снизить ёмкость батареи, рассказал Исидор Бухманн, основатель и генеральный директор компании Cadex Electronics, специализирующейся в области аккумуляторных технологий, и ее сопутствующего учебного сайта Battery University.

Значит ли это, что надо хранить свой телефон в ледяном сундуке? Нет. Но стоит держать его подальше от высоких температур. Если вы долго находитесь на солнце, попробуйте накрыть его полотенцем или футболкой или положить в сумку вместе с бутылкой с прохладной водой. Идея состоит в том, чтобы не допустить повышения внутренней температуры аппарата.

Неподходящие зарядные устройства и кабели не причинят вреда вашей батарее

Если вы не используете поддельные или поврежденные зарядные устройства и кабели, то вашей батарее бояться нечего. Тем не менее, вы скорее всего будете заряжаться не так быстро, как при использовании фирменных аксессуаров.

Некоторые телефоны, такие как Huawei и OnePlus, используют запатентованную конструкцию зарядки — часть схемы, отвечающая за быструю зарядку, встроена в зарядное устройство. Чтобы в полной мере воспользоваться фирменной быстрой зарядкой устройства, необходимо использовать совместимый аксессуар.

Другие производители телефонов, такие как Samsung и Apple, придерживаются общепринятых отраслевых правил быстрой зарядки и позволяют эффективно заряжать различные совместимые кабели и зарядные устройства.

Самый безопасный вариант — использовать зарядные устройства и кабели, которые входят в комплект поставки, потому что при смешивании и подборе зарядных устройств и кабелей к вашему телефону устройство может по умолчанию использовать минимально возможную скорость зарядки.

Как еще можно обеспечить здоровье батареи моего телефона?

Чтобы продлить срок службы аккумулятора, вы можете использовать обычные приемы энергосбережения, такие как уменьшение яркости дисплея, отключение Wi-Fi и Bluetooth, когда вы их не используете, ограничение использования фоновых данных и GPS — через настройки смартфона.


Scientific American: наша Солнечная система — даже...
Тихоходки тихо ходят, но занимаются бурным сексом

Читайте также: