Как заряжать и как продлить срок действия
Эксперты ФЭИ СТУ рассказывают, какие аккумуляторы сегодня используются в бытовой электронике и как за ними ухаживать.
Мы обновили эту старую редакционную статью и включили ее в текущее издание: Время от времени мы дополняем ценные материалы новой информацией, знаниями или даже обновленными визуальными материалами. Напротив, мы удалим устаревшие советы или информацию и заменим их новыми. Мы отмечаем все такие дополнительные статьи.
Как ухаживать за аккумулятором в смартфоне или ноутбуке, чтобы он прослужил как можно дольше? Вредит ли быстрая зарядка, частая разрядка или перезарядка? Экспертные ответы на наиболее часто задаваемые вопросы подготовили Мирослав Миколашек и Вратислав Режо из Института электроники и фотоники ФЭИ ГТУ.
Ознакомьтесь с похожими статьями с советами экспертов:
Два с половиной года ежедневной нагрузки
Какие аккумуляторы сегодня чаще всего используются в небольшой бытовой электронике, особенно в смартфонах и ноутбуках?
Это так называемые литий-ионные полимерные аккумуляторы. Причиной их использования является их высокая плотность энергии и легкая масштабируемость размеров – им можно придать форму, точно соответствующую потребностям данного устройства.
Последняя тенденция – аккумуляторы с твердым электролитом. Они характеризуются большей емкостью, возможно, вдвое большей, чем у нынешних литий-ионных аккумуляторов. Они также значительно более механически устойчивы и безопаснее – невосприимчивы к перегреву, коротким замыканиям и возможному взрыву или возгоранию. В настоящее время эти батареи все еще разрабатываются, но сегодняшние достижения уже обещают их широкое использование в будущем.
На сколько циклов зарядки обычно рассчитаны сегодня аккумуляторы смартфонов или ноутбуков?
Коммерчески используемые и доступные батареи при правильном использовании обеспечивают около 800 циклов зарядки. Зарядка от 10 до 90% емкости считается полным циклом зарядки. Примерно после 800 циклов зарядки емкость аккумулятора становится ниже 50%.
Через какое количество циклов следует ожидать снижения емкости?
Снижение ёмкости может произойти даже после первого цикла, когда аккумулятор полностью разряжен, а затем остаётся «лежать» месяц и более без зарядки. За это время на электродах начинает образовываться литиевая ржавчина, которая уменьшает количество активных атомов лития и, следовательно, снижает емкость аккумулятора. Отсюда следует, что на количество циклов зарядки и емкость существенно влияет то, как мы ухаживаем за аккумулятором.
Чем вредны современные аккумуляторы
Могут ли современные аккумуляторы выйти из строя при частой полной разрядке в ноль?
Да. Литиевые аккумуляторы не обладают эффектом памяти, как свинцово-кислотные, поэтому обычно выходят из строя при резком разряде до нуля. Их редко удается восстановить, даже при существенно сниженной мощности.
При этом надо сказать, что современные смартфоны и ноутбуки обычно не позволяют аккумулятору полностью разряжаться до нуля, а выключаются, когда в аккумуляторе еще остается немного энергии. Поэтому можно, например, снова включить смартфон и совершить один или два звонка. Однако такое «выжимание оставшегося сока», скорее всего, отразится на сроке его жизни.
фотогалерея
Наиболее вреден для аккумуляторов полный разряд.
Источник: Ян Трагель.
Не повредит ли перезаряд аккумуляторам – например, если я вечером подключу смартфон к зарядному устройству, он полностью зарядится в течение часа, а потом будет “на 100%” до утра?
Нет, это не повредит батарею. Сегодняшние современные зарядные чипы знают, что аккумулятор заряжен, и не заряжают его дальше. Они оставляют его в покое и используют энергию зарядного устройства для питания самого телефона.
Поможет ли это продлению срока службы батареи, если, например, ноутбук настроен так, что батарею нельзя заряжать до тех пор, пока ее емкость не упадет ниже 90%?
Идеальный рабочий диапазон литиевых батарей составляет от 30% до 90%. Заряжать до полной емкости тоже нехорошо. Повышенное напряжение приводит к более частым нежелательным электрохимическим явлениям, таким как нагарообразование, более легкое реагирование лития, более частое образование внутреннего короткого замыкания и т. д.
Повредит ли частая кратковременная зарядка аккумуляторам смартфонов или ноутбуков? Например, зарядка через несколько минут после подключения USB-кабеля?
Эти микроразряды не наносят такого вреда аккумулятору, как постоянное злоупотребление аккумулятором – частые околонулевые разряды гораздо хуже.
фотогалерея
Нет никакой разницы между беспроводной зарядкой и классической проводной зарядкой с точки зрения времени автономной работы.
Источник: Ян Трагель.
Беспроводная зарядка вредит аккумулятору? Есть ли какая-либо разница в сроке службы батареи по сравнению с традиционной зарядкой по кабелю?
Оба типа зарядки, проводная и беспроводная, одинаково влияют на срок службы и емкость аккумулятора. Однако следует подчеркнуть, что при беспроводной зарядке происходит ненужная трата энергии, поскольку беспроводная передача энергии связана с большими потерями.
Можно сказать, что неважно, как часто мы заряжаемся, главное — интенсивность зарядки. Имеет значение, заряжаем ли мы аккумулятор током 1А или током 10А.
О вреде быстрой зарядки
Что происходит с аккумулятором, когда я, например, подключаю к старому мобильному телефону современное «быстрое» зарядное устройство?
Литиевые батареи должны иметь схему зарядки, которая должна защищать их от такого обращения. Так что не важно, подключим ли мы к устройству зарядное устройство с выходным током 0,5А или 1А, схема защиты ограничит зарядку фонаря максимально поддерживаемым током.
Если бы этой цепи не было, аккумулятор нагревался бы при большей мощности и более высоком зарядном токе. Позже высыхание полимера будет происходить как вторичное явление тепла. Результатом является снижение способности транспортировать литий через этот полимер и снижение емкости аккумулятора. Еще одно применимое явление — это короткие замыкания, которые закрепляют активные атомы лития внутри себя и создают паразитную связь между катодом и анодом.
фотогалерея
Регулярная зарядка является наиболее важной для длительного срока службы аккумулятора.
Источник: Ян Трагель.
Если у меня есть смартфон, поддерживающий быструю зарядку, будет ли его батарея работать дольше, если я буду использовать медленное зарядное устройство вместо, скажем, быстрого зарядного устройства?
При быстрой зарядке он заряжается большим током, что увеличивает нагрузку на батарею. Быстрая зарядка обеспечивает удобство зарядки аккумулятора за короткое время, но за счет сокращения срока его службы. В этом случае схема зарядки в смартфонах, поддерживающая быструю зарядку, позволяет увеличить заряд аккумулятора.
Чтобы увеличить срок службы аккумулятора, лучше избегать быстрой зарядки. Одним из лучших вариантов кажется использование двух зарядных устройств. Когда вы собираетесь заряжать свой мобильный телефон на ночь, подключите его к «медленному» зарядному устройству, обеспечивающему меньший ток. В дороге, когда срочно необходима быстрая зарядка телефона, можно использовать быстрое зарядное устройство.
Так влияет ли скорость зарядки на срок службы батареи?
Быстрая зарядка классическим методом (так называемый CC/CV, зарядка сначала постоянным напряжением, а затем постоянным током) приводит к более быстрому старению и деградации аккумулятора. При классической быстрой зарядке используются большие токи, а это значит, что в аккумуляторе происходят химические изменения (образование коротких замыканий, высыхание полимера, захват лития и т. д.), а также физические изменения (растрескивание электродов, пыление электродов, электрохимическое напыление…). ) . Эти явления затухают при меньших расходах или не проявляются вовсе.
Основные рекомендации, чтобы аккумулятор вашего смартфона или ноутбука прослужил как можно дольше:
- Не разряжайте батарею ниже 30% емкости и уж тем более не пытайтесь «выжать» из нее максимум, даже если устройство само выключится.
- Перезаряд и приближение аккумулятора к нулю более вредны, чем микрозаряд (например, при подключении к компьютеру USB-кабелем)
- Регулярно заряжайте аккумулятор. Не допускайте полной разрядки устройств, которыми вы не будете пользоваться долгое время.
- Используйте быстрые и мощные зарядные устройства только тогда, когда вам нужно быстро зарядить устройство. Для ночной зарядки выберите более медленное классическое зарядное устройство.
- Для ноутбуков установите аккумулятор, чтобы он не начинал заряжаться, пока емкость не упадет ниже 90%.
- Избегайте низких температур ниже -20°C и высоких температур выше 55°C.
КОММЕНТЫ