Технология быстрой зарядки никуда не исчезнет, и это очень удобно. Тем не менее, было сделано несколько заявлений о неблагоприятном влиянии быстрой зарядки на срок службы аккумулятора. Это правда? И если это действительно так, то почему производители так фанатеют от этого? Я добрался до сути этого вопроса, и, как оказалось, ответ не простой, однозначно и да и нет.
Читайте также мой обзор лучших зарядных устройств для телефона
Снова и снова я читал статьи о том, насколько плоха быстрая зарядка, и, честно говоря, это утверждение не лишено оснований. Тот факт, что зарядка мощностью 30, 65 или даже более 100 Вт увеличивает нагрузку на аккумулятор, на самом деле тоже кажется очень логичным. Но так ли это, и настолько ли велика нагрузка, что стоит обойтись без этой весьма практичной, а зачастую и спасительной функции?
Чтобы разобраться в этом вопросе, мне сначала пришлось вернуться в старшую школу и прочитать об электронах и протонах.
Технологии: как работают аккумуляторы?
Практически во всех современных смартфонах используются литий-ионные аккумуляторы. Как правило, большинство смартфонов по утрам заряжены на 100%, а по мере использования телефона в течение дня оставшийся заряд аккумулятора снижается, а во многих случаях полностью разряжается. Что вам нужно в основном понимать, так это то, что оба эти процесса — зарядка и разрядка — в основном описывают движение частиц и, в данном конкретном случае, отрицательно заряженных ионов лития.
При разрядке ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному и при этом испускают электрон. Они возвращаются к положительному электроду электрической цепью, и это именно то, что используется для работы электронных устройств. На положительном электроде они снова поглощаются ионами различных переходных металлов, которые, в отличие от ионов лития, неподвижны.
В процессе зарядки необходимо добиться, чтобы атомы лития снова приняли электроны. Для этого атомы лития перемещаются от положительного электрода обратно к отрицательному и снова заряжаются отрицательно второй электрической цепью. Для этого их встраивают между молекулами графита в процессе, называемом «интеркаляция». Когда достигается желаемое или максимальное напряжение, этот процесс останавливается, и батарея снова становится «полной».
Чтобы процесс зарядки был оптимальным, литий-ионные аккумуляторы во всех смартфонах имеют зарядную электронику с определенными защитными механизмами. Хотя литий-ионные аккумулятора более чувствительны по сравнению с когда-то очень распространенными никель-кадмиевыми аккумуляторами, они имеют более высокую плотность энергии, и вам больше не нужно беспокоиться о знаменитом эффекте памяти. Вероятно, самым большим недостатком современных литий-ионных аккумуляторов является то, что компоненты со временем окисляются, и аккумулятор теряет емкость. Давайте посмотрим на это поближе!
Почему аккумулятор телефона теряет емкость?
Если вы вложили много денег в Газпром несколько месяцев назад и теперь достаточно богаты, чтобы позволить себе iPhone 14 Pro Max и положить его в ящик стола в качестве инвестиции, вы получите неприятный ответ от покупателя через пять лет. Это связано с тем, что даже когда литий-ионные аккумуляторы не используются, емкость литий-ионных аккумуляторов неуклонно снижается с первой зарядки.
Эта потеря емкости вызвана процессами химического распада, которые повреждают электролит, а также материалы анода и катода. Хотя вы ничего не можете сделать с этой потерей емкости, вы можете уделить немного внимания температуре, при которой работает ваш телефон.
Еще одна проблема, с которой вам придется столкнуться, — это так называемое циклическое старение. По сути, это обычный термин для определения потери емкости после каждого цикла зарядки и разрядки. Процессы износа не только оказывают негативное влияние на химические процессы, но и разрушают материалы, используемые вокруг аккумулятора. Вот где мы наконец можем вмешаться и посмотреть, как мы можем сохранить наши аккумулятор здоровыми с небольшой осторожностью.
Глубина разряда оказывает сильное влияние на то, насколько материалы подвергаются химическому и механическому напряжению. Зарядка в диапазоне ниже 10 процентов и в диапазоне от 90 до 100 процентов особенно важна. Итак, первый совет, который вы можете усвоить, — это заряжать телефон только в этом оптимальном диапазоне! Уровень зарядного тока также имеет решающее значение, что, наконец, подводит нас к теме быстрой зарядки.
Быстрая зарядка: плюсы и минусы
Несмотря на то, что за последние несколько лет было создано множество технологий быстрой зарядки, в принципе они все одинаковы: вместо постоянной зарядки аккумулятора телефона одной и той же силой тока в течение, скажем, трех часов, зарядка происходит в несколько этапов. Когда батарея разряжена, на нее подается большое количество энергии в течение короткого периода времени. Остальная часть процесса зарядки более умеренная, чтобы поддерживать как можно более низкую температуру, а также нагрузку на материал и аккумулятор. Как мы только что выяснили, теперь мы должны рассмотреть, какая нагрузка приходится на химические и механические компоненты.
Не пропустите: Сколько времени на самом деле нужно для полной зарядки
Литий-ионные аккумуляторы особенно чувствительны к одной проблеме: теплу! В исследовании 2018 года было установлено, что оптимальный диапазон температур для литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии составляет от 15 до 35 градусов. Для контроля температуры батареи большинство современных смартфонов оснащены датчиками температуры, которые останавливают быструю зарядку, если обнаруживают ненормальное повышение температуры. Компания Oppo, которая является большим сторонником быстрой зарядки, недавно заявила, что ее 125-ваттная технология SuperVOOC работает только в том случае, если температура аккумулятора ниже 40-градусной отметки. Oppo также уверяет, что аккумулятор теряет только 20 процентов своей емкости после 800 циклов зарядки. Таким образом, у аккумулятор емкостью 5000 мАч после примерно 2,5 лет использования останется 4000 мАч.
Вторая проблема, которую я вижу в ретроспективе циклической потери емкости, в том, что аккумулятор кратковременно подвергается воздействию высокого напряжения. Однако, как сказал Cnet инженер iFixit, это не является тревожным стрессом для литий-ионного аккумулятора, поскольку в разряженном состоянии она может поглощать много энергии. Он сравнивает все это с губкой, которая может впитать много воды, когда она сухая, но не может сделать это, когда она уже мокрая. Так что, чтобы не натворить беспорядка, вам придется потихоньку окроплять эту водяную батарею дополнительной водой после первоначального наддува. По этой причине быстрая зарядка выполняется циклически и только тогда, когда уровень разряда действительно позволяет использовать такое количество энергии.
Вывод: не переживайте так сильно!
Быстрая зарядка в смартфонах — прекрасный акт балансировки. С одной стороны, это должно гарантировать, что время зарядки будет удобно низким, а с другой, также важно, чтобы само устройство не пострадало от долговременного повреждения из-за непрерывной быстрой зарядки. Хотя производители избегают повреждения аккумулятора, используя интеллектуальную зарядную электронику или такие приемы, как разделение аккумулятора на две части, они все же намеренно раздвигают пределы того, что является здоровым для аккумулятора смартфона.
Несмотря на все ухищрения, нагрузка на материал выше при использовании более высоких токов. Это связано с тем, что даже если напряжение снимается при слишком высокой температуре, цепи и компоненты батареи в течение определенного периода времени находятся на пределе своих возможностей.
Таким образом, мы должны ответить «да» на вопрос о том, создает ли постоянная быстрая зарядка большую нагрузку на аккумулятор и материалы. Тем не менее, сомнительно, что зарядная емкость уменьшается настолько значительно в процессе, что это оправдывает опасения по поводу гигиены аккумулятора и ожидания из-за более длительного времени зарядки, когда она не используется. Ведь цель после покупки смартфона — получить максимум от устройства, потратив на него 20, 50 или даже 100 тыс. рублей.
Если вы выберете быструю зарядку, вы лучше используете возможности своего телефона и теоретически получите от него больше в первые несколько лет, поскольку он будет меньше подключен к сети. Если вы не используете его и отключите в настройках, то через два-три года вы можете получить немного больше независимости от розетки — что вы предпочитаете?
Читайте далее: Быстро разряжается батарея! Как продлить жизнь аккумулятору смартфоона