Напряжение аккумулятора смартфона: 4PDA .:. Всё в порядке, но…

Принцип работы литий-ионных батарей основан на движении ионов лития между положительно и отрицательно заряженными электродами через электролит. Хотелось бы, чтобы этот процесс длился вечно, но все в этом мире подвержено старению, а в случае с аккумуляторами — деградации. Если человеческая жизнь измеряется годами и десятилетиями, то к оценке долголетия батарей больше подходит понятие количества циклов зарядки/разрядки. Как продлить жизнь аккумулятору своего смартфона и что такое «сладкая зона»? Объясняем.

У цикла зарядки/разрядки нет четко очерченных границ, глубина зарядки и разрядки может варьироваться, а число циклов может сокращаться или увеличиваться в зависимости от интенсивности использования и условий, в которых работает батарея. Поэтому ставить штамп годности на такие устройства — дело неблагодарное. Находчивый юзер всегда отыщет способ убить аккумулятор раньше срока.

С момента выпуска корпорацией Sony первой литий-ионной батареи прошло почти три десятилетия. И если процессоры за это время каждые два года по закону Мура наращивали свою мощность, удваивая число транзисторов, то аккумуляторы каждый год прирастали емкостью примерно на 8%. Благо стоимость их производства сокращалась примерно в такой же динамике. Сегодня литий-ионные батареи соответствуют большинству ожиданий рынка массовых устройств, пускай потребители и жалуются на низкую емкость и необходимость частой зарядки. Поверьте, это пока лучшее, что есть у нас для мобильной техники.

А вот советы о том, как с этим «лучшим» нужно обращаться.

Оставлять ли смартфон на зарядку на ночь?

Да. (Однако в долгосрочной перспективе эффект от долгих ночных зарядок может быть негативным.) Зарядившись за пару часов на 100%, батарея прекращает накапливать электричество, а затем контроллер питания дозировано подает энергию в аккумулятор, удерживая его заряд на уровне 100%. Если, конечно, это необходимо. Современные смартфоны сами по ночам неохотно выбираются в сеть, если их об этом правильно попросить. Так что спит не только хозяин, но и батарея. А за ее сохранностью следит контроллер питания, который поймет, что не стоит накачивать аккумулятор током, когда тот уже сыт.

Следует только помнить, что заряжающийся телефон лучше держать подальше от постели. Если ночью он окажется под подушкой, то перегрев не пойдет ему на пользу. Высокая температура может спровоцировать паразитные реакции, приводящие к деградации батареи. Да и вспомните эти страшилки из сети, когда хозяева посреди ночи просыпались из-за возгорания смартфона. Этому могут быть разные причины, так что даже если вы уверены в целостности своего аккумулятора, лучше перестраховаться.

Надо ли разряжать батарею до нуля и заряжать до 100%?

Не стоит. Большинство мобильных девайсов отключаются, когда уровень заряда достигает 3 вольт на ячейку. Или примерно 5% от оставшейся фактической емкости аккумулятора, пускай в системе это будет уже 0%. Производители выбирают этот порог для того, чтобы оставить заряд на обслуживание контроллеров, снизить нагрузку на батарею, а также на случай, если телефон не будет тут же подключен к з/у. Чтобы был запас на случай пассивной саморазрядки. Данный процесс может занять месяцы до тех пор, пока напряжение не снизится до 2,5 вольта на ячейку. После этого защитный контур разомкнется, и аккумулятор начнет выходить из строя.

В индустриальных устройствах этот порог остаточного заряда может быть выше, так как там стоит задача продлить срок службы инструмента. Их батареи могут работать в так называемой сладкой зоне (от 30 до 80% фактической емкости), так как это обеспечивает наиболее продолжительный срок службы. На потребительском рынке смартфонов такое не внедряют, ведь перед нами в первую очередь стоит вопрос комфорта. Стоит ли думать о «сладких зонах», если большинство людей меняют свои телефоны каждые 3—5 лет?

Советы разряжать телефон до нуля остались с тех пор, когда в массовом обиходе были никель-кадмиевые и никель-металлогидридные батареи. Они обладают так называемым эффектом памяти — потерей емкости в том случае, если аккумулятор не был разряжен полностью, а новый цикл зарядки уже стартовал. Литий-ионные батареи такого эффекта не испытывают, их можно подзаряжать в любой момент. Просто определитесь для себя со «сладкой зоной» и комфортом.

Почему литий-ионные батареи со временем все равно умирают?

Определить, сколько точно проживет батарея, довольно сложно. Но одно можно сказать точно — в конце концов она деградирует. Почему так происходит? Это связано с необратимым процессом миграции ионов лития, которые и отвечают за перенос электрического заряда между электродами.

Когда графит (анод) вступает во взаимодействие с литием и электролитом, на его поверхности появляется пленка из продуктов реакции, которую называют твердой электролитной интерфазой (solid electrolyte interphase, SEI). Состоящая из оксида и карбоната лития пленка со временем утолщается и образует барьер, который мешает ионам лития взаимодействовать с графитовым анодом и электролитом. К тому же в процессе разрядки этот литий, который пошел на создание барьера, не возвращается к катоду. А это значит, что аккумулятор постепенно теряет свою эффективность.

В свою очередь в области катода (из-за повышенного напряжения и температуры) во время зарядки происходит окисление электролита, что также негативно сказывается на батарее. Эти реакции называют паразитными, потому что они снижают емкость аккумулятора.

Ультрабыстрые зарядки вредят батарее?

Сверхбыстрые зарядки применяются только во время первой фазы заряда смартфона. Вам уже, наверное, все уши прожужжали этими 50% за 20 минут. Так вот, связано это с тем, что батареи — нелинейные устройства. Самое напряженное время для них наступает во второй половине цикла зарядки, когда прием ионов лития на электроде усложняется. Они словно дерутся за последние места на парковке у торгового центра. Во второй фазе ток заряда заметно снижается.

Эксперты напоминают, что производить быструю зарядку нужно при умеренной температуре, потому как на холоде химические реакции замедляются. В то же время перегрев при быстрой зарядке может спровоцировать приступ деградации батареи.

Современные смартфоны оборудованы контроллерами питания, которые оценивают состояние аккумулятора во время зарядки, а также снижают или останавливают ток зарядки, если батарея оказывается под чрезмерным напряжением.

Отключение Wi-Fi и Bluetooth продлевает жизнь батареи?

Второй по энергопотреблению в мобильных девайсах значится работа беспроводных интерфейсов. Особенно показательны в этом плане путешествия на поезде. Смартфон постоянно прыгает от одной базовой станции к другой, пытаясь поймать слабеющий сигнал сотовой сети.

Если в поезде есть Wi-Fi-точка, то лучше подключиться именно к ней. Таким образом можно будет сэкономить не только мобильный трафик, но и заряд батареи, так как приемнику сотовой сети не придется работать сверхурочно в постоянном поиске стабильного соединения.

Что касается Bluetooth-соединения, то тут есть нюансы. Параллельно с совершенствованием мобильных телефонов и увеличением емкости их батарей данная технология беспроводной связи становилась все менее энергозатратной. В 2009 году были приняты спецификации Bluetooth Low Energy, которые стали частью стандарта Bluetooth 4. BLE — это часть Bluetooth, нацеленная на соединение с устройствами, которые периодически обмениваются небольшим объемом данных. То есть для воспроизведения музыки в беспроводных наушниках смартфон задействует Bluetooth Classic, для соединения с фитнес-трекером — BLE. Так получается куда менее затратно по мощности. То есть ограничивание себя в беспроводных интерфейсах серьезно на автономности не скажется.

Если уж так важно продлить жизнь батареи на последних процентах, лучше отключить автоматическую регулировку яркости и выставить этот показатель на минимальный уровень. Экран — это самый главный потребитель энергии в смартфоне.

Батарею смартфона нельзя тушить водой?

Можно и нужно. Батарея не загорается спонтанно. По крайней мере, открытому пламени предшествуют перегрев, шипение или выпуклость в области аккумулятора. Что в таком случае советуют делать эксперты? Необходимо немедленно убрать от телефона легковоспламеняющиеся материалы, а еще лучше — аккуратно допинать его до негорючей поверхности. При этом простое отключение батареи от зарядки уже не остановит разрушительной реакции внутри устройства.

Но есть и хорошая новость. С небольшим литий-ионным пожаром можно справиться. В первую очередь с помощью пенного, углекислотного или порошкового огнетушителя. Но даже обычная вода поможет потушить загоревшийся смартфон, несмотря на расхожие сетевые мифы. Не забудьте только обесточить девайс.

Федеральное управление гражданской авиации США советует бортпроводникам в таких случаях использовать бутылки с водой или газировкой. В литий-ионном аккумуляторе содержится очень мало металлического лития, который может вступить в реакцию с водой, выделить горючий водород и тем самым подлить масла в огонь.

Во время горения из батареи выделяется в основном углекислый газ (CO2), немного фтороводорода, оксифторид фосфора и другие не самые полезные для вдыхания вещества. Так что при наличии дыма и газов следует проветрить помещение. При правильном использовании сбои литий-ионных аккумуляторов происходят редко.

Читайте также:

Библиотека Onliner: лучшие материалы и циклы статей

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!

Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. [email protected]

Что там с зарядом аккумулятора? — android.mobile-review.com

23 июня 2020

Александр Носков

Facebook

Twitter

Вконтакте

Привет! Поговорим о том, как смартфон измеряет заряд аккумулятора, почему он скачет как угорелый и что можно сделать.

В наши дни даже недорогие смартфоны могут порадовать нас производительностью, качеством камер и силой приема сотового сигнала. Казалось бы, живи да радуйся, но существует объективный фактор, который портит удовольствие от использования смартфона, и речь, конечно же, про аккумулятор. Дело даже не в его объеме, или скорости заряда, а в том, что несмотря на все уверения элитных пиарщиков, отследить реальный заряд батареи практически невозможно. Многие из нас часто видели скоростное падение уровня заряда на индикаторе Android или iOS, или наоборот, смартфон «восполнял» 1-2% просто полежав пару минут с выключенным экраном. Эта нестабильность в показаниях и вызывает наибольшее неудовольствие у пользователей, сеет в них недоверие к бренду, расшатывает нервы и раскрашивает мир в черные краски. Особенно, когда на покупку смартфона были потрачены большие деньги. Но прежде, чем обвинять аккумулятор смартфона в асоциальном поведении его хозяина, давайте разберемся, а так ли уж он виноват?

Как смартфоны измеряют уровень заряда

Современный метод на самом деле несложный и дешевый, позволяет убедить стороннего наблюдателя, что он видит реальный заряд аккумулятора смартфона, а если еще операционная система начнет предсказывать разряд, то покупатель будет в полном восторге. Жаль только, что к реальности это не имеет отношения, и вот почему. В смартфоне нельзя разделять понятие измерения уровня заряда смартфона отдельно от заводской статистики тестов батареи. Что происходит? На заводе-изготовителе проводятся тесты конкретной батареи и рисуется эталонный график разряда. Например, такой:

График предоставлен Чедом Кортни (Chad Courtney), Intel Corp.

Абсолютно типичная картина, не существует потребительских (недорогих) Li-ion аккумуляторов, которые бы разряжались равномерно. В данном графике по оси Y указывается уровень напряжения, а по оси X процент заряда. На основе этого конкретного графика, сделанного для конкретного аккумулятора конкретного смартфона, Android OS и высчитывает уровень заряда, который мы видим на экране. Информацию о вольтаже предоставляет аппаратное средство (контроллер аккумулятора), а дальнейшие расчеты производит приложение операционной системы. Разумеется, встроенный в аккумулятор контроллер никогда не допустит разряда батареи до настоящих 0% (на графике уровень заряда 0% соответствует напряжению 3В), подобные ошибки приводят к невозможности запуска процесса заряжания Li-ion аккумулятора. Кстати, в недорогих смартфонах Xiaomi из программы Android One, часто встречалась эта недоработка и их владельцы были вынуждены полностью менять аккумуляторы («пробивать» не заряжающийся аккумулятор сильным зарядом тока никому не советую). В дальнейшем Android OS анализирует работу смартфона и корректирует данные о заряде (и перспективе разрядки), а данные об этом хранит в файле «batterystats.bin», который находится в корневом разделе системы. Заводской «график» никогда не меняется, и изначально хранится в загрузчике (Boot.img).

Из сказанного выше можно сделать несколько выводов:

1. Метод основан на сравнении заводских параметров и текущем уровне напряжения
2. Смартфон на самом деле ничего не измеряет, а только делает выводы из полученной извне информации. Т.е., он «думает», что знает уровень заряда и показывает свое предположение пользователю
3. Если в разделе настроек «батарея» в вашем Android-смартфоне вы видите прямую косую линию, то вас либо нагло обманывают (дешевый суббренд), либо производитель ПО смартфона (Samsung, Apple, Nokia, OnePlus, Huawei и т.д.) ответственно подошел к делу и разработал хороший алгоритм энергопотребления (вовремя понижает и повышает частоты ЦП и ОЗУ)

Когда что-то пошло не так

Что-то всегда может пойти не так, если начинаешь модифицировать смартфон без полных знаний о процессах. Об этом очень хорошо написано в материале Эльдара Муртазина. В чем и я убедился на личном опыте на примере планшета производства DNS (планшет давно гниет на свалке, модель не помню). Суть проблемы была простая – уровень заряда батареи абсолютно всегда отображался некорректно: показывая заряд 100% он мог выключиться через 10 минут, или часами работать на 15%. Не разобравшись в том, как это все работает, я стер файл «batterystats.bin» и получил бесценный опыт. Android OS после перезагрузки планшета создала файл заново и процент зарядки стал работать более корректно, показывая реальный заряд, вот только время работы сократилось в разы. Впоследствии, разобрав устройство, перед тем как его выкинуть (интересно же) из-за смерти флеш-памяти, моему взгляду открылся аккумулятор без какого-либо контроллера вообще. Это была просто стопка листов, обмотанная дешевой пленкой, из которой торчали два провода.

Другим примером «что-то не так», безусловно являются инструкции по «раскачиванию» батареи, которые были в тренде еще несколько лет назад. По задумке «инструкторов», аккумулятор можно было заставить работать лучше (нести больший заряд), если после удаления статистики батареи несколько раз заряжать его до 100% и разряжать до выключения. Владельцы смартфонов для ускорения процесса разряда аккумулятора применяли различные бенчмарки, вновь и вновь запуская их. Привело это к тому, что предполагаемое Android OS время разряда аккумулятора стало более пессимистическим (время рассчитывалось исходя из полной нагрузки на смартфон), но реально смартфон работал дольше! У пользователя девайса складывалось ничем не обоснованное ощущение, что аккумулятор стал «раскачанным» и он передавал «бесценный опыт» дальше, нахваливая данный метод. На старых форумах можно встретить предложение повторять эту процедуру раз в две недели. Лично мне это напоминает другую процедуру, сугубо физиологическую.

Но чаще всего с отображением уровня заряда что-то идет не так у самых обычных пользователей, которые не пытаются изменить прошивку или пользоваться странными советами. И вина этих пользователей заключается лишь в том, что они вместо оригинального аккумулятора на замену купили дешевую копию («зато дешевле»). Или решили воспользоваться более продвинутым предложением и приобрели заднюю крышку с аккумулятором повышенной емкости (производства Nokla или Samsunc). В обоих случаях все ясно, – аккумулятор не соответствует заводским параметрам и статистическим данным, которые накопила Android OS. Даже если пользователь догадается сбросить телефон до заводских настроек, то это не исправит ситуацию и отображаемый уровень заряда начнет удивлять. Поэтому важно пользоваться только оригинальными комплектующими, либо продукцией сторонних поставщиков, которые приобрели лицензию на производство (у Apple, например).

Как измерить реальный заряд аккумулятора сторонними средствами?

Разумеется, есть специальные гаджеты для измерения емкости аккумулятора, стоят они недорого и продаются везде.

Или мультиметром, если он работает в режиме мАч, а аккумулятор смартфона можно извлечь. Для этого заряжаем смартфон на 100% (согласно индикатору Android OS), выключаем смартфон, извлекаем батарею, и соединяем красный щуп мультиметра с плюсом аккумулятора, а черный с минусом. После этого полученную мультиметром цифру делим на емкость аккумулятора, которая указана в ТТХ смартфона, и умножаем полученный результат на 100. Полученная цифра и будет отображать реальный заряд в процентах относительно эталонного значения. Например, мультиметром получаем результат 2800 мАч, производим расчеты с эталонным значением 3000 мАч и в итоге имеем, что реальная емкость аккумулятора нашего смартфона составляет только 93,3%. У операционной системы мультиметра нет, поэтому она будет опираться на сравнение заводских данных и статистику использования, т.е., самозабвенно врать пользователю о том, что «батарея в хорошем состоянии».

А что, если вставить в смартфон мультиметр, а то и измеритель мощности?

Если отбросить фактор размера (потребуется еще одна схема и силовые элементы, которые сделают смартфон толще), то перешагнуть через здравый смысл и законы физики все-равно не получится. По логике вещей, уровень заряда аккумулятора должен измеряться постоянно, а кто-нибудь задумывался, сколько электроэнергии потребляет сам мультиметр? Ведь он фактически заводит заряд в свою электрическую цепь и, перебирая сопротивления (потребляя электричество в процессе), выдает результат. Т.е., аккумулятор у нас один, а устройств электропотребления со схожими параметрами получается два. Поэтому и не устанавливают в смартфоны силовые измерительные приборы, как считаете?

Выводы

Приходится констатировать, что хоть как-то повлиять на срок службы аккумулятора смартфона, или добиться от него правдивых показаний по уровню заряда, пользователь не в состоянии. Все сторонние программы, якобы делающие это, являются заведомым «фейком», и даже вредны. Остается полагаться на совесть и компетентность производителя, пользоваться только оригинальными запчастями, и, главный вывод, – ничего не трогать руками и терпеть, потому что иначе будет только хуже.

И по-прежнему действует правило, которое выглядит так: меньше сторонних приложений – меньше расход заряда батареи.

Расскажите о вашем личном опыте по моддингу Android (касаемо энергопотребления), думаю всем будет интересно.

Как правильно заряжать смартфон, чтобы не «убить» батарею

Пользователи смартфонов — как обычные, так и энтузиасты — всегда ищут способы продлить время автономной работы своего любимого гаджета. Несмотря на то, что благодаря быстрой зарядке мы постоянно пополняем заряд аккумулятора, отсутствие сменных батарей означает, что в конечном итоге литий-ионные элементы, встроенные в наши телефоны, будут стареть и портиться.

Если вашему телефону год или более, вы, вероятно, заметили, что батарея работает уже не так долго, как раньше. Два года спустя многие телефоны изо всех сил пытаются протянуть день на одной зарядке. Если вы используете телефон в течение трех лет, это может даже означать проблемы для стабильности системы.

К сожалению, емкость батареи неизбежно уменьшается с возрастом. Тем не менее, есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы продлить срок службы батареи и телефона. Если вы когда-нибудь задумывались, каков наилучший способ зарядки аккумулятора, вот несколько научно доказанных советов по продлению срока службы аккумулятора.

Частичная зарядка — это правильно!

Один из наиболее распространенных мифов о батареях заключается в том, что вам необходимо время от времени полностью разряжать и перезаряжать её, чтобы стереть «память батареи». Это не касается литий-ионных батарей. Это оставшийся миф о свинцово-кислотных элементах, и заряжать ваш современный смартфон таким способом совершенно нежелательно.

Частичная зарядка больше подходит для литий-ионных аккумуляторов и может иметь некоторые положительные преимущества для долговечности элементов. Важно понимать, как заряжается аккумулятор.

При приближении к разряду литий-ионные аккумуляторы потребляют постоянный ток и работают при более низком напряжении. Это напряжение постепенно увеличивается по мере того, как элемент заряжается, выравниваясь на уровне около 70 процентов, прежде чем ток начнет падать до полной емкости.

Частичная зарядка отлично подходит для литий-ионных аккумуляторов и даже имеет некоторые положительные преимущества.

Важно, что работа при низком напряжении хороша для срока службы батареи, увеличивая количество доступных циклов зарядки, прежде чем вы начнете видеть значительное снижение емкости. Грубо говоря, каждое снижение напряжения на элементе на 0,1 В удваивает срок службы, согласно Battery University. Поэтому зарядка телефона в этом диапазоне от 30 до 80 процентов снижает напряжение и продлевает срок службы батареи.

Более низкое напряжение батареи помогает продлить емкость с течением времени. Зеленый: зарядка при более низком напряжении для первых ~ 65%. Желтый: запуск постоянного напряжения. Красный: длительный период зарядки высоким напряжением за последние 15%.

Кроме того, «глубина разряда» оказывает аналогичное влияние на общее количество циклов разряда до того, как емкость батареи снизится. Это относится к количеству заряда батареи, использованной между зарядками. Меньшие разряды, в районе 60 процентов, а не 100 процентов между заправками, могут удвоить срок службы вашей батареи, и только использование 20 процентов может удвоить срок службы.

Небольшие, но регулярные пополнения литий-ионных батарей намного лучше, чем длительные полные циклы зарядки.

Использование всего лишь 20 процентов заряда аккумулятора между зарядками не будет практичным для большинства людей, но пополнение, когда вы используете около половины, приведет к заметному улучшению срока службы аккумулятора в долгосрочной перспективе, особенно если вы избегаете зарядки до полной каждый раз. Суть в том, что небольшие регулярные пополнения намного лучше для литий-ионных аккумуляторов, чем длительные полные циклы зарядки.

Избегайте простоя при зарядке

Зарядка в течение ночи или днем — очень распространенная привычка, но она не рекомендуется по нескольким причинам (старый миф о «перезарядке» не является одним из них). Во-первых, непрерывная подзарядка полностью заряженной батареи может привести к металлизации металлического лития, что снижает стабильность в долгосрочной перспективе и может привести к сбоям в работе всей системы и перезагрузкам.

Во-вторых, аккумулятор остается на более высоком напряжении напряжения, когда он уже заряжен на 100 процентов, как мы только что упомянули выше. В-третьих, он создает избыточное тепло, вызванное потерей мощности.

Продолжение зарядки, когда телефон заряжен на 100%, — это риск перенапряжения и температурного стресса.

В идеале устройство должно прекратить зарядку, когда оно достигнет 100-процентной емкости батареи, включив только цепь зарядки, чтобы время от времени пополнять батарею, или, по крайней мере, уменьшая зарядный ток до очень малых величин.

Я протестировал несколько телефонов, заряженных до 100 процентов, и они продолжали тянуть от розетки до половины ампера, а иногда и больше. Выключение смартфонов во многих случаях не имеет значения: только LG V30 опускает ток ниже 20 мА, когда он выключен и все еще подключен. Большинство телефонов колеблются между 200 и 500 мА.

При 100-процентном заряде этот телефон все еще потребляет 200 мА, чтобы зарядить аккумулятор.

Использование телефона увеличивает потребление тока, вызывая в батарее мини-цикл зарядки.

Последний пункт, который стоит упомянуть, это паразитарная нагрузка. Это происходит, когда батарея сильно разряжается во время зарядки, например, при просмотре видео или играх.

Паразитные нагрузки вредны для батарей, потому что они искажают цикл зарядки и могут вызывать мини-циклы, когда часть батареи непрерывно работает и изнашивается с большей скоростью, чем остальная часть элемента. Что еще хуже, паразитные нагрузки, возникающие, когда устройство полностью заряжено, также вызывают более высокое напряжение и нагревание батареи.

Игры или просмотр видео во время зарядки — это плохо, потому что они искажают циклы зарядки.

Лучший способ избежать паразитных нагрузок — выключить устройство во время зарядки. Но, вероятно, более реалистично поддерживать рабочую нагрузку очень легкой, пока устройство подключено к сети, оставляя его большую часть времени в режиме ожидания. Не забудьте отключить его, как только батарея будет достаточно заполнена.

Тепло — враг долгого времени автономной работы

Наряду со всем вышеперечисленным, температура также является ключевым фактором, влияющим на долговечность батареи. Как и при высоком напряжении, высокие температуры нагружают аккумулятор и заставляют его терять емкость гораздо быстрее, чем при низких температурах.

Ячейка с температурой от 25 до 30 градусов по Цельсию (77 — 86 градусов по Фаренгейту) должна сохранять около 80 процентов своей емкости после первого года даже при циклическом переходе от полной зарядки. Емкость батареи будет выше, чем через год, если будут использоваться меньшие периодические циклы зарядки. Повышение температуры до 40 ° C (104 ° F) приведет к падению емкости до 65% после первого года, а температура аккумулятора 60 ° C (140 ° F) достигнет этого показателя всего за три месяца.

Идеальная температура для максимального продления срока службы батареи составляет от 20 до 45°С.

Аккумуляторная батарея, находящаяся в полностью заряженном состоянии и подверженная высокой температуре, является худшим вариантом из всех возможных, и первым, чего следует избегать при зарядке телефона. Поэтому не оставляйте телефон под подушкой для зарядки ночью или не включайте приборную панель вашего автомобиля в жаркий день.

Технологии быстрой зарядки являются спорным вопросом, так как более высокий ток и напряжение могут определенно привести к нагреванию устройства во время зарядки. Быстрая зарядка никогда не предполагалась для зарядки полного цикла, но вместо этого это быстрый способ пополнить свой телефон, чтобы вернуть его в руки.

Если оставить телефон для быстрой зарядки в течение 15–20 минут, это не приведет к серьезным проблемам с перегревом, но я, конечно, не рекомендую использовать её для зарядки в течение ночи.

Что в итоге?

Технология литий-ионных аккумуляторов хорошо известна в наши дни, но вредные привычки и мифы все еще пронизывают общественное сознание. Хотя большинство этих привычек не окажет серьезного негативного влияния на срок службы аккумулятора вашего телефона в среднесрочной перспективе, сокращение количества сменных аккумуляторов телефона означает, что мы должны принять дополнительные меры предосторожности, чтобы максимально увеличить срок службы аккумулятора телефона.

Говоря в общем, меньшие регулярные циклы зарядки и сохранение вашего телефона в прохладном месте — это ключевые вещи, которые нужно помнить. Хотя я должен отметить, что разные аккумуляторы для телефонов всегда будут стареть немного по-разному, в зависимости от того, как мы к ним относимся.

Как правильно заряжать аккумулятор смартфона на андроиде?

• Избегайте полного цикла (ноль-100 процентов) и зарядки в течение ночи. Вместо этого подзаряжайте свой телефон более регулярно, но частично.
• Прекращение зарядки при 80% лучше для батареи, чем до 100%.
• Используйте технологии быстрой зарядки экономно и никогда не оставляйте на всю ночь.
• Тепло является убийцей батареи. Не закрывайте телефон во время зарядки и не держите его в местах с повышенной температурой.
• Выключайте телефон во время зарядки, или, по крайней мере, не играйте в игры и не смотрите видео, чтобы избежать мини-циклов.

4.8 / 5 ( 6 голосов )

Батарея смартфона. Часть 1. Как она работает и как правильно заряжать свой телефон Оценка этой статьи по мнению читателей:

Этой статьей мы начинаем целую серию увлекательных материалов, посвященных аккумулятору смартфона. На первый взгляд слова «увлекательный» и «аккумулятор» не имеют логической связи. Однако, прочитав эту статью до конца, вы убедитесь в обратном!

Проблема с подобного рода статьями заключается в том, что советы по поводу «правильной» зарядки дает каждый второй пользователь смартфона и нередко можно увидеть прямо противоположную информацию.

Кто-то говорит, что можно без проблем оставлять смартфон на зарядке на всю ночь или разряжать телефон до нуля, ведь система управления питанием не допустит критического падения или превышения напряжения внутри аккумулятора. Другие с этим в корне не согласны, приводя в качестве аргументов личный печальный опыт.

В этой серии мы затронем все вопросы, начиная от принципа работы аккумулятора и заканчивая быстрыми и беспроводными зарядками. В первой части поговорим о том, как вообще работает аккумулятор, откуда там появляется ток и куда он девается, а также ответим на некоторые важные практические вопросы.

Загадочная «баночка с энергией» или как работает аккумулятор смартфона

Многие люди представляют себе аккумулятор телефона в виде небольшой баночки, в которую по проводу из розетки «заливается» ток. Набрали полную батарейку электронов — теперь можем в течение дня расходовать эту энергию на подпитку дисплея, динамиков, процессора и других компонентов смартфона. Закончились электроны в батарейке — телефон разрядился и нужна новая порция электронов.

Выглядит эта картина вполне логично, но неверно. В реальности аккумулятор больше похож на закрытые песочные часы, только вместо песка у нас «засыпаны» электроны:

Когда верхний «сосуд» с электронами опустошится, нужно будет зарядить смартфон, то есть, как-то перевернуть часы, чтобы электроны снова посыпались вниз. Зарядка не «заливает» в аккумулятор новую порцию электричества, она лишь «переворачивает часы», чтобы «старые» электроны снова могли двигаться в нужном направлении.

Мы все прекрасно понимаем, почему песок сыпется вниз. Это происходит под действием силы тяжести. Если бы часы лежали на боку, песок не пересыпался бы с одного сосуда в другой. Теперь представим, что часы лежат на столе (для простоты уберем лишние детали), но электроны «часов» почему-то продолжают «пересыпаться» с одной части в другую:

Движение электронов показано красными стрелками

Как это происходит!? Для ответа на этот вопрос давайте вспомним, что вообще такое электрон. Всё, что нас окружает, состоит из атомов. Атомы, в свою очередь, состоят из ядра, вокруг которого, словно планеты вокруг солнца, вращаются электроны:

Электроны (синие шарики со знаком минус) — это отрицательно заряженные частицы, а внутри ядра находятся положительно заряженные (протоны) и нейтрально заряженные (нейтроны) частицы.

Если количество электронов (-) и протонов (+) одинаково, атом считается электрически нейтральным. Если больше электронов (-), тогда атом обладает отрицательным зарядом, а если больше протонов (+), тогда атом обладает положительным зарядом.

Так вот, разноименные заряды (плюс и минус) всегда притягиваются друг ко другу, а одноименные (плюс-плюс или минус-минус) — отталкиваются. И не нужно пугаться слов «положительный» и «отрицательный» заряд. Это просто названия, не имеющие под собой никакого основания. Раньше такие заряды назывались «стеклянными» и «смоляными». Затем их решили называть «положительными» и «отрицательными». Главный смысл — показать, что заряды бывают двух типов и они между собой как-то взаимодействуют.

Теперь немножко подправим наши часы, сделав их более похожими на батарейку смартфона. Для этого изолируем две чаши и в одну из них поместим отрицательные заряды, а в другую — положительные:

Слева находится множество отрицательных электронов, а справа — положительных ионов. Ион — это просто другое название для атома, который потерял или получил электрон. В нашем случае, он потерял электрон («минус») и заряжен положительно. Получается, слева избыток электронов, а справа — их недостаток.

Но в природе все стремится к равновесию, атомы «хотят» быть нейтральными. То есть, количество положительных зарядов должно соответствовать количеству отрицательных зарядов. Если мы соединим обе чаши проводником (проводом), электроны слева моментально начнут движение по этому проводу в правую чашу:

И в этот момент в проводе возникнет электрический ток, так как ток — это и есть движение электронов в одном направлении. Теперь можно этот провод провести через все компоненты смартфона. Электроны, проходя от отрицательной «чаши» к положительной, будут давать электрический ток. Соответственно, будет работать экран, динамики и другие компоненты.

Теперь представьте, что чаша слева — это одна сторона аккумулятора (минус), а чаша справа — другая (плюс) и ток течет от отрицательной стороны батарейки к положительной. Но наступит момент, когда количество электронов выровняется. Больше нет «плюса» и «минуса», так как атомы везде стали нейтральными, все лишние электроны присоединились к ионам и телефон полностью разрядился.

Если бы это была обычная батарейка, толку от нее больше не было бы. Но так как это аккумулятор, можно попытаться снова разделить атомы на положительные ионы и отрицательные электроны, собрав «минусы» на одной стороне аккумулятора, а «плюсы» — на другой. И весь процесс запустится по кругу.

Что такое амперы и вольты?

Вернемся к потоку электронов. Чем большее их количество протекает по проводу за 1 секунду, тем выше сила тока, то есть, тем больше ампер выдает аккумулятор. Заряд одного электрона ничтожно мал, соответственно, нужно очень много электронов, чтобы силы тока было достаточно для питания смартфона. Амперы — это и есть наш ток. Если не будет ампер, значит, нет и электронов, которые бы двигались в одном направлении. Соответственно, нет и электричества. Если говорить точно, тогда 1 ампер — это поток из 6240000000000000000 электронов, протекающих за 1 секунду.

Теперь возьмем батарейку смартфона, на одной стороне которой собралось много отрицательных частиц (со знаком «минус»), а на другой — положительных (со знаком «плюс»). В результате мы получаем два потенциала, один из которых «хочет» избавиться от лишних электронов. Их слишком много, им мало места, они выталкивают друг друга (электроны с одинаковым зарядом отталкиваются). А на втором конце наблюдается сильная недостача электронов и атомы пытаются их притянуть. Так вот, разница между такими потенциалами («плюс» и «минус») называется напряжением и измеряется в вольтах. Чем больше с одной стороны свободных электронов и сильнее их недостача с другой стороны, тем выше напряжение.

Если сравнить течение тока с водой в трубке, тогда сила тока (амперы) — это количество воды в трубке, а напряжение (вольты) — это давление, с которым мы толкаем воду. Соответственно, сколько бы воды не было в трубке, если мы не можем ее протолкнуть — никакого тока не будет. Верно и обратное — если воды очень и очень мало, то с каким бы давлением мы не пытались ее вытолкнуть, большой мощности не будет. То есть, эта вода будет бесполезной, так как она не сможет сделать никакой полезной работы, например, вращать водяную мельницу. Нужно не только много воды, но и хорошее давление.

Итак, только что мы рассмотрели базовый принцип работы батарейки. Электроны из одной части аккумулятора по проводам перетекают в другую часть. Только на нашей картинке обе части находились на расстоянии друг от друга, а внутри смартфона — это цельная конструкция. Просто электроны не могут попасть с одной стороны (минус) на другую (плюс) напрямую, так как между ними стоит «барьер». Соответственно, нужно между этими частями «проложить мостик», по которому электроны моментально начнут движение. Таким мостиком является проводка внутри смартфона.

Принцип работы литий-ионного (Li-ion) аккумулятора

Все смартфоны уже давно используют исключительно один тип аккумуляторов — это литий-ионные батареи (Li-Ion). О них и поговорим подробнее.

Кто-то может возразить и сказать, что в его смартфоне установлен литий-полимерный (Li-Po или LiPo) аккумулятор, который гораздо лучше литий-ионного. В доказательство можно привести тысячи статей на всевозможных сайтах, включая самые авторитетные. Однако в реальности, «литий-полимерный» аккумулятор — это не более, чем маркетинговая уловка, не имеющая никакого отношения к твердотелым аккумуляторам. Подробнее об этом я упомяну чуть позже. На этом этапе будет непонятной разница между литий-ионной и литий-полимерной батарейкой.

Итак, главным действующим лицом в литий-ионных аккумуляторах, как следует из названия, является литий, а точнее, его ионы. У лития всего 1 электрон на внешней оболочке атома (то есть, на самой дальней и нестабильной орбите). Соответственно, такой электрон очень легко может оторваться, превратив атом в положительно заряженный ион (вспоминаем, электрон — это отрицательная частица и если ее оторвать, атом станет положительным). По этой причине литий в чистом виде легко вступает в реакцию.

Но если атом лития станет частью оксида металла (соединение химических элементов), тогда он будет достаточно стабильным. Схематически это можно отобразить так:

Иллюстрация © Learn Engineering

Свободные атомы лития (зеленые шарики) очень нестабильные и могут вступать в реакцию, теряя электрон, а те, что в структуре оксида металла — достаточно стабильные. Когда атом лития нестабилен, он, как и все мы, стремится к стабильности, возвращаясь на место в оксид металла.

Еще раз. У атома лития всего 1 электрон на внешней оболочке, он его легко теряет. Сам атом нестабилен и по этой причине стремится к стабильности. Являясь частью оксида металла, атом лития стабилен и не теряет электронов. Когда мы отрываем атом лития, он сразу же разделяется на положительный ион и отрицательный электрон. Затем возвращается в оксид металла, соединяясь с электроном.

Теперь вспоминаем устройство батарейки. Литий-ионный аккумулятор состоит из двух «камер» или частей. Одна из них будет отрицательной (называется Анод), а вторая положительной — Катод. Как и в нашем примере, электроны из Анода (-) должны попасть в Катод (+). Но сделать это напрямую внутри аккумулятора они не могут, так как между анодом и катодом находится жидкий электролит (переносчик положительных зарядов).

Да, в современных аккумуляторах, кажется, что нет никакой жидкости внутри. Но это только так кажется. Многие современные аккумуляторы используют полимер, смоченный электролитом или же специальный пористый разделитель (сепаратор) из полимера, пропитанного электролитом. Но это все тот же жидкий электролит, просто немного в другом виде. А существуют настоящие литий-полимерные аккумуляторы, у которых сам полимер проводит литий, то есть, там вообще нет никакого жидкого электролита. Такие аккумуляторы не используются в смартфонах.

Итак, посмотрим на схему нашего аккумулятора:

Мы видим здесь две части батареи: минус (слева) и плюс (справа). Они разделены по центру сепаратором, пропитанным электролитом. В левой части (в аноде) между слоями графита размещаются атомы лития. Кристаллическая решетка графита позволяет легко задерживать атомы лития между слоями. То есть, литий в нем, как бы, «застревает» (это явление называется интеркаляцией). Сам графит не вступает ни в какие реакции, он просто служит своеобразными «полочками», на которых можно удобно разместить все ионы.

Справа от электролита (в катоде) находится наш оксид металла, который вступает в реакцию с литием.

Разрядка телефона

Но литий остается нестабильным в этой кристаллической решетке и пытается вернутся в оксид металла, то есть, перейти от анода к катоду. И ничего не мешает ему это сделать напрямую — через электролит. Литий легко проходит через электролит, возвращаясь на свое прежнее место. А вот его электрон не может пойти за ним следом. Но как только между анодом и катодом появляется внешний путь, электроны устремляются по нему.

Аккумулятор подключается плюсом и минусом к контактам смартфона. Дорожка от одного контакта (-) проходит через все компоненты смартфона и доходит до второго контакта (+). Она и соединяет две части батареи. По этой дорожке устремляются электроны вслед за литием, который выбрал более простой путь от минуса к плюсу через электролит.

По дороге электроны «заходят» во все компоненты, которые встречаются на пути — будь-то экран или динамик. Это заставляет их работать.

Еще раз хочу обратить внимание на то, что электроны не «тратятся», как, например, топливо. Электрон вышел из точки А и пришел в точку Б, а если по пути встретилась лампочка, то еще и ее «зажег», но сам никуда не испарился при этом.

Зарядка телефона

Когда весь литий перейдет через электролит от анода к катоду, больше не останется электронов, которые бы могли путешествовать по внешнему проводу (по электрической цепи). Теперь нам нужно провернуть обратный процесс, а именно, «перетянуть» литий из катода в анод. Из-за смены полюсов, литий снова пройдет через электролит и займет свое место в графите.

Все это происходит, когда мы прикладываем внешний источник питания, который изменяет направление электрического поля. Как только внешний источник будет убран, литий снова вернется от анода к катоду, а электроны поплывут за ним через весь смартфон, создавая внутри электрический ток.

Весь этот процесс можно посмотреть наглядно на следующей анимации. Только на картинке не отображается сепаратор с электролитом по центру, но он там есть. Именно он проводит ионы лития и не пускает электроны:

На этой иллюстрации вместо буквы А в кружочке находится наш смартфон — все его электронные компоненты.

Так можно ли полностью разряжать свой смартфон или оставлять его на зарядке на всю ночь?

Вы можете делать все, что вашей душе угодно. Но стоит помнить, что у любого действия есть свои последствия. Это может прозвучать очевидно, но именно заряд/разряд смартфона и сокращает его емкость. По этой причине существует такое понятие как цикл разряда/заряда.

Я думаю, вы не раз слышали о том, что смартфоны рассчитаны на определенное количество циклов заряда/разряда, например, 500 полных циклов. Apple на своем сайте заявляет, что если полностью зарядить iPhone до 100%, после чего разрядить его до 0%, тогда через 500 таких зарядок/разрядок, емкость аккумулятора снизится до 80%. В случае с Apple Watch количество циклов увеличено до 1000.

Многие пользователи знают об этом и всё пытаются понять, как злобный производитель подсчитывает эти циклы, снижая емкость их аккумулятора. Кто-то старается выяснить, что считается полным циклом и как можно обмануть смартфон, разряжая его не совсем до нуля или заряжая не совсем до 100%.

На самом же деле, никто не считает никакие циклы и специально не портит батарейку. Понятие полных/неполных циклов заряда введено для удобства. А портит батарейку именно заряд/разряд.

Понимая все, что мы разобрали в статье, посмотрим, кто же портит наш аккумулятор. Итак, при зарядке литий проходит через электролит от плюса к минусу, то есть, от катода к аноду.

Теперь, когда начинается разрядка смартфона, обратно вернутся не все ионы лития. Кто-то из них погибнет по пути домой. Возвращаясь через электролит, на внешней границе происходит реакция, в которой участвуют органические вещества электролита, сам литий и его электроны. В результате такой реакции образуется тонкая пленочка на аноде под названием SEI (Solid Electrolyte Interface).

С одной стороны, она и защищает слой электролита от бомбардировки электронами, которые стремятся пройти через электролит вслед за ионами лития, но не могут. С другой же стороны, на ее образование уходит часть атомов лития. То есть, самого лития становится меньше. А значит, уменьшается и емкость батарейки. И с каждым новым циклом заряда/разряда этот слой (SEI) становится все толще. Рано или поздно это приведет к созданию барьера, через который литий уже не сможет переходить к графиту анода.

На катоде тоже происходит реакция — окисление электролита. Чем выше напряжение — тем быстрее это происходит. Соответственно, собирать большое количество лития на одном из полюсов и держать его в таком состоянии, приводит к более быстрой деградации аккумулятора.

Получается, когда вы ставите смартфон на ночь на зарядку, конечно же, BMS (система управления батареей) не позволит аккумулятору «перезарядиться», то есть, получить большее напряжение, чем он способен выдержать. И проблема совершенно не в этом.

Всю ночь аккумулятор вашего смартфона будет находиться в состоянии, при котором деградация батареи будет максимально ускоряться. То же касается и падения заряда ниже 15-20%. В этом случае, мы получаем ту же ситуацию, что и с полностью заряженным аккумулятором, только наоборот. На ускорение вредных процессов влияет также и температура батареи.

Таким образом, для максимального срока службы литий-ионного аккумулятора нужно не только не оставлять свой смартфон на зарядке на всю ночь, но и не заряжать его вовсе до 100%, как и не разряжать ниже 20%. Гораздо лучше для батареи зарядить смартфон дважды в день (от 30 до 80%), нежели один раз в сутки ставить его на зарядку на всю ночь. Аккумулятор прослужит дольше, даже если вы будете заряжать его 4 раза в день от 40 до 70%, нежели проходить полный цикл заряда/разряда.

К слову, бывают случаи, когда человек использует свое устройство очень редко, например, зеркальную камеру. И в связи с этим хочет максимально эффективно хранить батарейку, чтобы она не теряла емкость. В таком случае, лучше всего разрядить аккумулятор до 40% и поместить его в полиэтиленовый пакет. А сам пакет с батареей хранить в холодильнике (не морозилке) при температуре от 0 до 3°C.

Ниже в таблице вы можете увидеть зависимость деградации аккумулятора от уровня его заряда и температуры хранения через 1 год:

Температура	40%-уровень заряда	100%-уровень заряда
0°C	98%	94%
25°C	96%	80%
40°C	85%	65%
60°C	75%	60% через 3 мес.

Надеюсь, вам понравилась первая часть из нашей новой серии. В следующих статьях мы затронем быстрые и беспроводные зарядки, поговорим о том, чем они отличаются, опасны ли они или полезны. Будем на связи!

Алексей, главный редактор Deep-Review ([email protected])

 

P.S. Мы открыли Telegram-канал и сейчас готовим для публикации очень интересные материалы! Подписывайтесь в Telegram на первый научно-популярный сайт о смартфонах и технологиях, чтобы ничего не пропустить!

 

Понравилась статья? Поделитесь с другими:

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Оценить!

Внизу страницы есть комментарии…

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Отправить

Большое спасибо за отзыв!

Как выбрать зарядку для смартфона, чтобы не убить устройство. В iPhone их скоро не будет

Выбор зарядного устройства для смартфона не такая простая задача, как кажется. Стандарт, производитель, мощность — это всё важные моменты, от которых зависит качество и скорость её работы. Лайф разобрался, чему точно стоит уделить внимание перед покупкой. Возможно, приобретение зарядки отдельно в ближайшие годы станет нормой, потому что Apple планирует не класть её в коробку к iPhone 12.

Зарядка должна быть оригинальной. Иначе смартфон вырубится или сгорит

Фирменный блок от производителя смартфона и конкретно для вашей модели — наиболее надёжное решение. Альтернатива — неоригинальный сертифицированный адаптер. Он так же, как и фирменный, проходил все тесты на соответствие необходимым нормам, за его качество отвечает производитель. А вот несертифицированный покупать нельзя ни в коем случае. С ним либо смартфон выйдет из строя, либо батарея воспламенится, что может привести к ожогу или пожару.

В Сети периодически появляются истории о том, как iPhone внезапно загорелся. Одна из деталей, которой уделяют внимание СМИ, — была ли зарядка мобильного устройства оригинальной. Если да, возгорание — вина Apple. Если нет — пользователь не соблюдал правила использования смартфона, а значит, компания не понесёт ответственности.

Важно, чтобы зарядка была сертифицирована по одному из стандартов. У Xiaomi это Quick Charge, у iPhone — Power Delivery, у OPPO — superVOOC и так далее, о стандартах мы поговорим позже. Питать устройство зарядкой с другим стандартом допускается — они прошли все необходимые тесты и соответствуют требованиям безопасности.

Недопустимо использовать дешёвые китайские блоки, в которых как раз стандарт зарядки не указан. Именно они в большинстве случаев и являются причиной возгорания аккумуляторов.

Покупать зарядки сторонних производителей можно. Главное, чтобы они соответствовали нормам качества. Особенно будьте внимательны с этим на маркетплейсах («Беру», Goods.ru, AliExpress и других).

Гаджеты. Главное по теме

Еще

Стандарт. Не все зарядки совместимы с вашим смартфоном

Важно, чтобы ваше устройство было совместимо со стандартом зарядки. Только так оно будет заряжаться с максимальной скоростью.

Вот самые популярные стандарты зарядок:

• SuperVOOC Charge. Используют: OPPO, Realme;
• USB Power Delivery. Используют: iPhone, Google Pixel, некоторые Sony;
• Warp Charge. Используют: OnePlus;
• Qualcomm Quick Charge. Используют: Xiaomi, LG, Samsung;
• Huawei SuperCharge. Используют: Huawei;
• Adaptive Fast Charging. Используют: Samsung.

Отсутствие единого стандарта быстрой зарядки — проблема индустрии смартфонов. Сейчас нет единого алгоритма, по которому можно понять, поддерживает ли ваш смартфон тот или иной стандарт, кроме официально заявленного.

Пока всё хаотично. TurboPower от Lenovo основан на Quick Charge 2.0, поэтому полностью с ним совместим. А вот OnePlus 8 Pro с Dash Charge не будет совместим с Quck Charge, самым популярным стандартом зарядки. Поэтому вам нужно искать именно адаптер Dash Charge, чтобы использовать максимум возможностей аккумулятора смартфона.

Несовместимость не значит, что устройство не будет заряжаться с неподходящим адаптером. Оно сможет восполнять энергию с его помощью, но гораздо медленнее, чем с родным аксессуаром.

Поэтому лучшее решение — брать зарядку того стандарта, который заявлен в вашем смартфоне. Узнать его можно на странице устройства и адаптера в интернет-магазине. Так вы избежите лишних проблем.

Мощность. Она может быть любой, не волнуйтесь

Возможно, главный миф об аккумуляторе смартфона — если мощность зарядки выше допустимого, девайс выйдет из строя. Это не так. Параметры зарядки — один из факторов, влияющих на скорость зарядки, не менее важен обратный отклик смартфона.

Скорость зарядки определяют два момента.

1. Характеристики самого адаптера. Его мощность определяют три параметра: Вольт (В) — мера напряжения, Ампер (А) — сила тока, Ватт (Вт) — общее значение мощности.

2. Сам смартфон. Для контроля силы напряжения и энергии в аккумуляторе в смартфоны и планшеты встраиваются специальные контроллеры. Именно они определяют скорость зарядки и изменяют её в зависимости от состояния батареи. С пустым аккумулятором она будет максимальной, а, условно, при 50% мощность снизится.

То же самое касается и зарядок. Если максимальная мощность адаптера 40 Вт, а смартфон поддерживает только 18 Вт, то он будет заряжаться с мощностью 18 Вт, даже будучи подключённым к более мощному зарядному блоку. Точно так же питать смартфон можно аксессуаром от ноутбука, мобильное устройство точно не выйдет из строя. Заряжать устройство можно любым сертифицированным адаптером.

Несложный способ восстановления работоспособности Li-Ion аккумуляторов от портативных устройств

Привет всем юзерам хабра, сегодня я буду рассказывать про то, как я довольно таки простым методом, восстанавливаю нерабочие Li-Ion аккумуляторы от портативных устройств до того как обзавёлся таким замечательным устройством как Imax B6. Таким методом я восстановил работоспособность уже, наверное, трем десяткам аккумуляторов от разных гаджетов, от фотоаппаратов до MP3 плееров, но я замечу, только восстановил работоспособность, емкость таким образом вернуть не получится, да и лично я не встречал способов вернуть емкость для такого типа аккумуляторов. К слову, емкость, которая останется в аккумуляторе, очень сильно зависит от того сколько аккумулятор пробыл в такой «клинической смерти».

Скажу сразу, данный метод не претендует на что-то из разряда «Вау, это что-то новенькое» но, тем не менее, не все про него знают. Суть данного метода чтобы «толкнуть» аккумулятор.

Вот видео всего процесса:

(информация что ниже будет дублировать информацию, предоставленную в видео)

Для того чтобы попробовать вернуть в жизнь аккумулятору нам понадобиться:

— Блок питания который выдаёт постоянное напряжение от 5 до 12 Вольт;
— Резистор номиналом от 330 до 1000 Ом, рассчитан на мощность 0.5 Вт, а хорошо бы и по мощнее;
— Вольтметр для того чтобы контролировать напряжение (по желанию).

Как правило, большинство блоков питания от Wi-Fi роутеров, свичей и модемов идут с разъемом 2.5 мм, например такой как на фото:

Почти всегда центральный контакт разъема имеет плюс, а боковой минус, и еще, как правило, полярность изображают на самом корпусе блока питания:

Как видно на фото мой блок выдаёт постоянное напряжение 12 В об этом свидетельствует значок посредине между 12V и 2.0A.
Ток блока питания должен быть выше 0.1 А.

Отключаем блок питания от сети чтобы уберечься от короткого замыкания которое может вывести из строя блок, подключаем так, как показано на рисунке, а именно, плюс 12 В к одному концу резистора, а второй конец резистора к плюсу аккумулятора (как правило у аккумулятора указанная полярность, если нету, то нужно как-то узнать где плюс а где минус), минус блока питания подсоединяем к минусу нерабочего аккумулятора.

Смотрим на напряжение если есть такая возможность, оно должно начать потихоньку расти, как только поднимется до 3.3 В то заряжаем уже посредством самого устройства от которого аккумулятор, после этого обязательно нужно следить за температурой аккумулятора на протяжении всего процесса заряда, пробовать рукой не начинает ли он греется, если аккумулятор начнёт быть более чем тёплым или горячим, немедленно вынимаем аккумулятор из устройства, он восстановлению уже не подлежит.

Если же нету возможности смотреть за напряжением, то делаем такую зарядку минуту или две, и вставляем в наше устройство чтобы посмотреть принимает ли оно аккумулятор или нет.

Давайте рассчитаем ток зарядки аккумулятора по Закону Ома (I = U / R) для случая с 12 В блоком питания:

12 В / 330 Ом = 0,036 А(36мА), то есть ток заряда будет 36 мА или же если взять резистор на 1 КилоОм тогда будет 12 В / 1000 Ом = 0,012А (12 мА).

То есть, при 12 В напряжении источника питания, зарядный ток будет составлять 36 мА, это если использовать резистор на 330 Ом, а если резистор взять резистор на 1 КОм, то ток зарядки будет составлять 12 мА.

Для случая с 5-ти вольтовым блоком питания (как правило, это зарядки для смартфонов):

5 В / 330 Ом = 0,015 А(15 мА), то есть ток заряда будет 15 мА или же если взять резистор на 1 КОм тогда будет 12 В / 1000 Ом = 0,005А (5 мА).

Как видим в этом случае ток зарядки, а соответственно и скорость роста напряжения на аккумуляторе будет ниже, по этому для случая с 5 В блоком питания можно взять резистор от 100 Ом, 5 В / 100 Ом = 0,050 А(50мА).

Не советую злоупотреблять токами зарядки(50 мА более чем достаточно для «толчка» аккумулятора) и завышением напряжения выше 4.2 В, в сети есть достаточно видео с возгоранием литиевых аккумуляторов, например вот:

Так что весь процесс восстановления работоспособности аккумулятора должен, проводится только под наблюдением. Нам главное только вывести аккумулятор из того состояния при котором контроллер, что внутри батареи, отключает аккумулятор от нагрузки.

Почему это работает?

Дело в том, что в аккумуляторах от многих портативных устройств есть контроллер, который следит за напряжением на аккумуляторе, если аккумулятор не использовать или же он долго полежит в разряженном состоянии, то контроллер как бы отключает рубильник, который соединяет аккумулятор от контактных площадок к которым подключается устройство.

Делается это то ли для защиты устройства то ли для того чтобы потребитель через некоторое время покупал новую продукцию.

Все мои публикации.

PS Есть ещё один способ которым я давно пользовался, вместо резистора взять компьютерный вентилятор 80х80 мм, правда минимальное напряжение в таком случае будет от 8 В ну а максимальное 16 В, но способ с резистором более проще, да и не у каждого есть вентилятор.

PPS Как говорят люди в комментариях, риск возгорания восстановленного аккумулятора повышается, особенно в момент первой зарядки, ещё раз акцентирую внимание на этом, следите за температурой на аккумуляторе при первой зарядке.

PPPS Не рекомендую восстанавливать очень старые аккумуляторы, которые пролежали в мёртвом состоянии больше чем пол года, так как у них риск возгорания будет ещё выше.

90000 Page Not Found 404 | Deloitte 90001 Page Not Found 404 | Deloitte | Global services, reports, and industry insights 90002 Please enable JavaScript to view the site.90003 90002 The page you have selected may have moved or is no longer available. 90003 90002 Alternatively, please try: 90003 90002 If you received this error when you clicked on a URL from our website, please contact us.90003 90010 Back to home page 90011 .90000 How to Prolong Lithium-based Batteries 90001 90002 90003 Discover what causes Li-ion to age and what the battery user can do to prolong its life. 90004 90005 90002 Battery research is focusing on lithium chemistries so much that one could imagine that the battery future lies solely in lithium. There are good reasons to be optimistic as lithium-ion is, in many ways, superior to other chemistries. Applications are growing and are encroaching into markets that previously were solidly held by lead acid, such as standby and load leveling.Many satellites are also powered by Li-ion. 90005 90002 Lithium-ion has not yet fully matured and is still improving. Notable advancements have been made in longevity and safety while the capacity is increasing incrementally. Today, Li-ion meets the expectations of most consumer devices but applications for the EV need further development before this power source will become the accepted norm. 90005 90002 As battery care-giver, you have choices in how to prolong battery life. Each battery system has unique needs in terms of charging speed, depth of discharge, loading and exposure to adverse temperature.Check what causes capacity loss, how does rising internal resistance affect performance, what does elevated self-discharge do and how low can a battery be discharged? You may also be interested in the fundamentals of battery testing. 90005 90002 BU-415: How to Charge and When to Charge? 90013 BU-706: Summary of Do’s and Don’ts 90005 90002 90005 90017 What Causes Lithium-ion to Age? 90018 90002 The lithium-ion battery works on ion movement between the positive and negative electrodes.In theory such a mechanism should work forever, but cycling, elevated temperature and aging decrease the performance over time. Manufacturers take a conservative approach and specify the life of Li-ion in most consumer products as being between 300 and 500 discharge / charge cycles. 90005 90002 Evaluating battery life on counting cycles is not conclusive because a discharge may vary in depth and there are no clearly defined standards of what constitutes a cycle (see BU-501: Basics About Discharging).In lieu of cycle count, some device manufacturers suggest battery replacement on a date stamp, but this method does not take usage into account. A battery may fail within the allotted time due to heavy use or unfavorable temperature conditions; however, most packs last considerably longer than what the stamp indicates. 90005 90002 The performance of a battery is measured in capacity, a leading health indicator. Internal resistance and self-discharge also play roles, but these are less significant in predicting the end of battery life with modern Li-ion.90005 90002 Figure 1 illustrates the capacity drop of 11 Li-polymer batteries that have been cycled at a Cadex laboratory. The 1,500mAh pouch cells for mobile phones were first charged at a current of 1,500mA (1C) to 4.20V / cell and then allowed to saturate to 0.05C (75mA) as part of the full charge saturation. The batteries were then discharged at 1,500mA to 3.0V / cell, and the cycle was repeated. The expected capacity loss of Li-ion batteries was uniform over the delivered 250 cycles and the batteries performed as expected.90013 90005 90028 90029 90030 90031 90032 90005 90034 90035 90030 90031 90032 90003 Figure 1: Capacity drop as part of cycling. 90004 Eleven new Li-ion were tested on a Cadex C7400 battery analyzer. All packs started at a capacity of 88-94% and decreased to 73-84% after 250 full discharge cycles. The 1500mAh pouch packs are used in m 90005 90034 90035 90044 90045.90000 Charging Lithium-Ion Batteries — Battery University 90001 90002 90003 Find out how to prolong battery life by using correct charge methods. 90004 90005 90002 Charging and discharging batteries is a chemical reaction, but Li-ion is claimed to be the exception. Battery scientists talk about energies flowing in and out of the battery as part of ion movement between anode and cathode. This claim carries merits but if the scientists were totally right, then the battery would live forever.They blame capacity fade on ions getting trapped, but as with all battery systems, internal corrosion and other degenerative effects also known as parasitic reactions on the electrolyte and electrodes till play a role. (See BU-808b: What causes Li-ion to die ?.) 90005 90002 The Li ion charger is a voltage-limiting device that has similarities to the lead acid system. The differences with Li-ion lie in a higher voltage per cell, tighter voltage tolerances and the absence of trickle or float charge at full charge.While lead acid offers some flexibility in terms of voltage cut off, manufacturers of Li-ion cells are very strict on the correct setting because Li-ion can not accept overcharge. The so-called miracle charger that promises to prolong battery life and gain extra capacity with pulses and other gimmicks does not exist. Li-ion is a «clean» system and only takes what it can absorb. 90005 90010 90011 Charging Cobalt-blended Li-ion 90012 90002 Li-ion with the traditional cathode materials of cobalt, nickel, manganese and aluminum typically charge to 4.20V / cell. The tolerance is +/- 50mV / cell. Some nickel-based varieties charge to 4.10V / cell; high capacity Li-ion may go to 4.30V / cell and higher. Boosting the voltage increases capacity, but going beyond specification stresses the battery and compromises safety. Protection circuits built into the pack do not allow exceeding the set voltage. 90005 90002 Figure 1 shows the voltage and current signature as lithium-ion passes through the stages for constant current and topping charge. Full charge is reached when the current decreases to between 3 and 5 percent of the Ah rating.90011 90005 90018 90019 90020 90021 90002 90003 Figure 1: Charge stages of lithium-ion 90004 90003. 90004 Li-ion is fully charged when the current drops to a set level. In lieu of trickle charge, some chargers apply a topping charge when the voltage drops. 90005 90002 90029 Courtesy of Cadex 90030 90005 90032 90033 90034 90035 90002 90011 The advised charge rate of an Energy Cell is between 0.5C and 1C; the complete charge time is about 2-3 hours.Manufacturers of these cells recommend charging at 0.8C or less to prolong battery life; however, most Power Cells can take a higher charge C-rate with little stress. Charge efficiency is about 99 percent and the cell remains cool during charge. 90005 90002 Some Li-ion packs may experience a temperature rise of about 5 & o 90005.90000 How to Service Mobile Phone Batteries 90001 90002 90003 Build a business giving mobile phone batteries a second life 90004 90005 90002 Smartphones draw more power than a cell phone and the runtime can be shorter even with a larger battery because transmitting data uses roughly twice the energy to talking. The battery in many handsets is the only replaceable part and it gets the most blame when the expected runtime can not be met. In the absence of point-of-sale battery testing, the packs are often replaced, only to have the problem recur.90005 90002 Storefront battery testers check the battery in about 5 minutes with rapid-test methods. Most are compact single-bay units that are simple to operate (Figure 9-32). With PC, advanced analyzers print service reports, store customer information and connect to the Internet. 90005 90010 90011 90012 90013 90002 90005 90016 90017 90012 90013 90002 90003 Figure 1: Cadex C5100 evaluates state-of-health of lithium-ion batteries. 90004 The analyzer rapid-tests, charges and cycles batteries.A universal battery adapter (RigidArm ™) allows easy interface to cellular batteries. QuickSort ™ tests batteries in 5 minutes. (See BU-907: Testing Lithium-based Batteries.) 90005 90002 90025 Courtesy of Cadex 90026 90005 90016 90017 90030 90031 90002 90033 Storefront testing gives a customer a clear assessment of the battery performance. Short runtimes could be caused by the device drawing excess current due to location or an intrinsic fault. Knowing the limitation satisfies the user and ends the suspicion that the battery might be at fault.Testing also saves money as only faded packs are replaced. 90005 90002 Figure 2 illustrates a storefront service model that tests a battery while the customer waits. If the battery is low on charge, a store clerk may ask the customer to browse in the store while giving the battery a quick charge, but if the pack has a genuine fault, an alternate pack can be given from a pool of previously tested batteries . These pre-tested packs have proven to be as reliable as new ones. 90033 90005 90010 90011 90012 90013 90016 90017 90012 90013 90003 Figure 2: Storefront service.90004 Batteries are serviced while the customer waits. A faulty pack is replaced from the pool of previously serviced batteries. Storefront testing reduces handling, lessens disposal and improves customer satisfaction. 90033 90025 Courtesy of Cadex 90026 90016 90017 90030 90031 90002 90033 Hooking up the battery needs some skill as mobile phone batteries have typically three or four contacts. The battery’s positive [+] terminal is normally at the outer edge and the negative [-] is towards the inside.The third contact is the thermistor, which monitors battery temperature. For a quick test, the thermistor does not need to be hooked up. The fourth contact, if available, provides a code for battery identification. Figure 3 illustrates typical contact positioning. 90033 90005 90010 90011 90012 90013 90002 90005 90016 90013 90002 90003 Figure 3: Typical contacts on a cellular battery. 90004 90005 90002 The positive [+] is normally at the outer right and the negative [-] is on the inside.Most batteries have a thermistor; some also offer a code. 90005 90016 90017 90030 90031 90002 90033 To allow quick and easy testing of batteries, Cadex developed the 90079 RigidArm ™ 90080 (Figure 4) that is compatible with most Cadex battery analyzers. This universal adapter features spring-loaded arms that meet the battery contacts from the top down and apply the correct pressure to the electrical contacts. Lockable mechanisms allow quick and repetitive testing of the same type of batteries.The retractable floor holds the battery in a vertical position, and magnetic guides keep the battery in place if laid horizontally. A temperature sensor monitors the battery during the test for added safety. 90005 90010 90011 90012 90013 90002 90005 90016 90017 90012 90013 90002 90003 Figure 4: RigidArm ™ 90004 90003 for cellular batteries. 90004 The universal adapter simplifies the interface with small batteries. The adapter holds 10 of the most commonly used mAh ratings and is compatible with Cadex battery analyzers.90005 90002 90025 Courtesy of Cadex 90026 90005 90002 90005 90016 90017 90030 90031 90002 Some smartphones no longer provide access to the battery. In the fast evolving consumer market, device manufacturers reckon that a battery lasts as long as the device and glass breakage is likely the most common failure of a smartphone. However, service centers still need to check the batteries and adapters are available to test mobile phone batteries for Apple, Samsung and other similar products at the service level.90033 90005 90111 QuickSort ™ vs. app 90112 90002 Apps are available that provide SoC and SoH estimations in mobile phones. These software solutions appear to work at first but inaccuracies develop once the device is broken in. This is also the time when battery problems begin. 90005 90002 QuickSort ™ takes a «snapshot» of the chemical battery to give a true picture of battery SoH, unencumbered of peripheral readings that lose the ability to track the battery over time. 90005 90002 90033 Last updated 2018-02-14 90005 90120 90033 *** Please Read Regarding Comments *** 90122 90002 Comments are intended for «commenting,» an open discussion amongst site visitors.Battery University monitors the comments and understands the importance of expressing perspectives and opinions in a shared forum. However, all communication must be done with the use of appropriate language and the avoidance of spam and discrimination. 90005 90002 If you have a suggestion or would like to report an error, please use the «contact us» form or email us at: [email protected]. We like to hear from you but we can not answer all inquiries. We recommend posting your question in the comment sections for the Battery University Group (BUG) to share.90005 .

No related posts.

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт