Мобильные устройства давно стали привычной частью нашего быта. Неотъемлемой рабочей частью таких гаджетов является аккумуляторная батарея. Срок ее службы в большинстве случаев меньше периода эксплуатации самого устройства, а стоит АКБ не так уж дешево. В интернете можно найти массу советов, как сохранить аккумулятор на возможно длительное время. Часть сведений — полезные советы, а часть – сложившиеся мифы. Чтобы батарея служила долго, надо уметь отделить правду от вымысла, а также соблюдать несложные правила.
При скольких процентах лучше ставить на зарядку
Сейчас в мобильных устройствах практически всегда используются литий-ионные (а также литий-полимерные) аккумуляторы. Их основные достоинства:
- высокая энергетическая плотность – ни один элемент другого типа при тех же габаритах не будет иметь такой же емкости;
- низкая склонность к саморазряду;
- более высокое напряжение одного элемента – в три раза выше, чем у NiCd или NiMH батарей.
Основным же достоинством Li-Ion элементов по рассматриваемой теме является практическое отсутствие эффекта памяти. Если перед началом пополнения запаса энергии аккумулятор разрядить не полностью, это не вызывает никаких эффектов (остаточный уровень не запоминается в качестве нулевого). Поэтому литий-ионную АКБ можно заряжать при любом количестве процентов оставшегося уровня заряда.
Использование телефона во время зарядки
Для того, чтобы осознать процессы, идущие при использовании телефона во время пополнения энергии, надо представить себе классический бассейн с двумя трубами. По одной трубе вода втекает – это ток заряда. По другой – вытекает. Это ток разряда. Еще точнее, вытекающих труб много – это различные потребители гаджета, каждый из которых при работе разряжает АКБ мобильного телефона в большей или меньшей степени:
- процессор;
- модуль GPS;
- дисплей;
- модуль Wi-Fi;
- другие потребители.
Если в бассейн воды втекает больше, чем вытекает, уровень воды в нем повышается. И тем быстрее, чем меньше объем вытекающей воды. Если мгновенный расход превысит мгновенное пополнение, уровень будет снижаться. То же самое происходит и с аккумулятором.
Если ток, который потребляют энергоемкие элементы смартфона одновременно, высок, то скорость заряда снижается. Если же потребление превысит пополнение, то вместо зарядки АКБ разрядится. Это можно наглядно увидеть в специальных приложениях для контроля АКБ. Одно из наиболее популярных – AccuBattery для ОС Андроид (для гаджетов производства Apple также существуют подобные программы). На вкладке “Зарядка» можно увидеть величину тока зарядки.
На вкладке «Разрядка» приложение показывает ток разрядки. Там же можно найти различную статистику по потреблению для различных приложений. Надо понимать, что сами приложения мощность не потребляют. Ее потребляют процессор, дисплей и периферийные модули телефона при работе различных программ, и чем больше ресурсов приложение задействует, тем быстрее оно разряжает АКБ. Так, очень энергоемкими в этом плане являются игровые программы. Они загружают процессор, по полной программе используют дисплей. Во многих случаях современным развлекательным приложениям также нужны модули Bluetooth, Wi-FI и т.п. Если играть во время процесса пополнения заряда, реально выйти на режим, когда потребление превышает пополнение.
Отсюда вывод – если пользоваться телефоном во время зарядки, надо быть готовым к замедлению скорости пополнения энергии, а если ЗУ слаботочное, то и к разрядке батареи. Портить же аккумулятор такие действия не будут.
Эксплуатация новой батареи
Для современной аккумуляторной батареи, изготовленной по литий-ионной технологии, специфических отличий эксплуатации новой батареи не существует. Для старых типов АКБ (никель-кадмиевых или никель-металлогидридных), возможно, и имел смысл совет продавцов несколько раз полностью зарядить и разрядить батарею перед началом эксплуатации (хотя это тема для дискуссии). Для Li-Ion элементов эта процедура никакого значения не имеет.
Советы по продлению срока службы аккумулятора
Продлить срок службы аккумулятора можно его правильной эксплуатацией. И первый совет – не допускать его перегрева, который может возникнуть, например, при расположении телефона вблизи нагревательных приборов или на прямом солнечном свете. Второе, что поможет продлить ресурс АКБ, это не допускать ее глубокой разрядки. При достижении минимального уровня контроллер, встроенный в телефон, отключит гаджет, но это все, что он сможет сделать. Дальше в дело вступит саморазряд. Если батарея долго хранится без пополнения запаса энергии, в итоге она может глубоко разрядиться (хотя у литий-ионных АКБ скорость саморазряда невелика). После этого восстановить работоспособность элемента будет проблематично или даже невозможно.
Еще совет – как можно меньше пользоваться режимом быстрой зарядки. Почему – об этом ниже.
Но все действия хороши в меру – нет смысла доводить стремление сохранить ресурс аккумулятора до фанатизма. Дело в том, что литий-ионные аккумуляторы деградируют сами по себе с течением времени независимо от режима их использования, поэтому все эти предосторожности эффективны до определенных пределов.
Популярные вопросы «Миф или нет»
Вокруг процесса зарядки аккумуляторов сложилось много мифов. С развитием Интернета их количество стало расти, как снежный ком, и отличить правду от вымысла стало очень трудно.
Можно. Этот миф, скорее всего, родился в эпоху, когда в телефонах не было ничего лишнего, и процесс пополнения заряда приходилось контролировать вручную. В современных устройствах уровень запаса энергии отслеживается внутренним контроллером телефона, и при достижении 100% процесс зарядки прекращается. Ток, потребляемый от ЗУ, резко падает, но не до нуля. Определенная мощность от внешнего источника продолжает потребляться, но она расходуется на поддержание функций телефона – он питается от сети (полностью или частично), а не от АКБ. А на питание полностью от батареи телефон переходит после отключения от сети. Поэтому никакого вреда от зарядки всю ночь для батареи не будет.
Миф о том, что нельзя заряжать телефон до 100%, частично разобран выше. Другие аргументы против такого режима – что при полной зарядке снижается ресурс АКБ, и что этот параметр можно обмануть, держа уровень запаса энергии между 20% и 80%.
Те, кто ратует за такой способ использования АКБ, не приводят в подтверждение ничего – ни описания химических процессов, ни ссылок на достоверные результаты испытаний, ни своей собственной статистики. Логика же свидетельствует против такого подхода – да, процесс зарядки сокращается по времени, но заряжать телефон для поддержания уровня придется чаще. Что в итоге перевесит – пока не доказал никто. Поэтому польза от такого использования батареи весьма сомнительна, но и вреда тоже не будет. За исключением неудобств, связанных с тем, что не полностью заряженный телефон потребует более частой зарядки и может подвести в неподходящий момент.
Этот миф противоположен предыдущему. Для старых типов АКБ частая зарядка обычно связана с неполным зарядом и разрядом. Эффект памяти убивал емкость АКБ. Для современных смартфонов пополнять энергию можно с любого уровня до любого, хотя надо осознавать, что любая зарядка расходует ресурс циклов батареи.
Истоки мифа о том, что зарядка в режиме энергосбережения вредна, отследить или вычислить не получится. Потому что логика здесь отсутствует полностью. Этот режим характеризуется тем, что в нем отключаются функции смартфона, большинство из которых не имеют первостепенного значения. К таким относится, например, голосовой помощник. Также, в зависимости от версии операционной системы, может изменяться яркость экрана, отключаться автоматическое обновление ПО и выполняться другие подобные действия. Для процесса зарядки в бассейновой модели это означает отключение нескольких расходных труб. Это приведет к тому, что емкость наполнится быстрее. Так и с аккумулятором – при одном и том же зарядном токе он насытится энергией за более короткое время. Других отличий режима энергосбережения от обычного нет.
Миф о том, что нельзя использовать «неродное» ЗУ выгоден производителям телефонов. Этот маркетинговый прием позволяет накручивать цены на копеечные комплектующие в разы. На самом деле аккумулятор не знает, кто изготовил источник энергии. Для него важно лишь два параметра:
- напряжение зарядного устройства;
- ток заряда.
Если эти два параметра совпадают, то ЗУ пригодно для зарядки АКБ телефона. Если выходное напряжение будет ниже номинала, то необходимый ток заряда не возникнет, и процесс может затянуться надолго. Если же уровень зарядника будет ниже напряжения АКБ, то вместо процесса возобновления энергии будет происходить разряд.
Что касается тока, то, согласно закону Ома, он зависит от напряжения и сопротивления нагрузки. Сопротивление нагрузки определяется конструкцией аккумулятора и его состоянием (а также устанавливается контроллером телефона) и от параметров ЗУ не зависит. Поэтому ток определяется напряжением зарядного устройства и ограничивается его нагрузочной способностью. Это ограничение и указывается на шильдике адаптера в виде наибольшего тока зарядки. Если максимально возможный ток высок (до 5 ампер или даже выше), это не означает, что зарядка будет идти на максимальном токе. Контроллер телефона ограничивает это значение, но может и увеличить его, если у него есть поддержка режима быстрой зарядки.
Многие замечали, что от порта USB компьютера зарядка идет намного медленнее, чем от сетевого адаптера. Это объясняется тем, что порты USB, в общем случае, не предназначены для пополнения энергии АКБ, и их напряжение ненамного превышает напряжение АКБ. Поэтому при небольшой разности потенциалов и ток будет небольшим, хотя нагрузочная способность порта намного выше.
Но в этом мифе есть и резонное зерно. Литий-ионные аккумуляторы заряжаются по специальному алгоритму в два этапа:
- сначала зарядка постоянным током;
- потом — постоянным напряжением до достижения наибольшего уровня запаса энергии.
Даже «родные» для многих телефонов адаптеры не реализуют этот алгоритм полностью – в лучшем случае второй этап проходит по упрощенной схеме (импульсным током или даже просто снижением уровня стабилизации), в худшем – эта стадия в ЗУ не предусматривается. При зарядке через порт USB также не реализуется оптимальный режим пополнения энергии. Зарядники неизвестного происхождения имеют неизвестный алгоритм – возможно, вообще без стабилизации. А это неблагоприятно влияет на процесс зарядки. Другая проблема – разъем. У дешевых зарядников могут не полностью совпадать размеры разъема. Это приведет к применению излишних усилий при соединении телефона к ЗУ, которые могут разболтать зарядное гнездо гаджета, что приведет к необходимости его ремонта.
В интернете можно также прочитать страшилки, что быстрая зарядка приведет к поломке телефона или к выходу из строя аккумулятора. Что касается самого электронного устройства, то ему все равно, каким током пополняется запас энергии (в разумных пределах), и этот миф не имеет под собой оснований. Если говорить об АКБ, то здесь не все однозначно. Аккумуляторы вообще не любят повышенный ток, и ресурс батареи при частом использовании быстрой зарядки снижается. Но хуже всего не это. Увеличенный ток зарядки стимулирует возникновение дендритов – металлических отложений внутри элемента.
Когда дендриты разрастутся от одного электрода к другому, возникнет короткое замыкание, которое приведет к вздутию корпуса батареи, а в дальнейшем — перегреву или даже возгоранию. Проблема усугубляется ее накопительным характером – уже возникшие дендриты никуда не денутся, и будут ожидать следующей ускоренной зарядки.
Инженеры по всему миру ищут решения, повышающие безопасность эксплуатации АКБ, и многое уже достигнуто. Но радикально проблему дендритов решить никому не удалось.
Для закрепления информации рекомендуем серию видеороликов.
У пользователя современного мобильного гаджета, желающего заряжать свой телефон правильно, вариантов для неверных действий не так уж много – большую часть предусмотрели и предотвратили разработчики АКБ и смартфонов. Чтобы оставшиеся возможности не привели к преждевременной гибели АКБ, надо соблюдать определенные правила. При этом не поддаваться на мифы — вреда от них практически нет, но удобство пользования телефоном неверные представления могут значительно снизить.
