По итогу первого квартала 2023 г. Самсунг смог занять лидирующие позиции — его доля на рынке смартфонов в мире достигла 22%. Разумеется, покупатель голосует деньгами, и готов заплатить только за устройства с лучшими характеристиками.
Однако у всех на слуху и неприятности, связанные с возгоранием АКБ. Вспомним скандал с Galaxy Note 7, после которого производителю пришлось изъять огромное количество смартфонов из продажи, выявить и устранить причины произошедшего. Дополнительный повод для тревоги — вредна ли быстрая зарядка для телефона Samsung?
Как работает быстрая зарядка
Споры о вреде быстрой зарядки ведутся с момента её появления на рынке. При этом несмотря на громкие заявления производителей о новых конструкциях аккумуляторов, которые произведут революцию в области накопления электричества, сейчас в большей части мобильных устройств по-прежнему используются литиевые аккумуляторные батареи.
Отличие таких аккумуляторов – постепенное снижение ёмкости со временем. Данный процесс для этого типа батарей – нормальное явление. Однако влияет ли на срок службы батареи быстрая зарядка? Для ответа этот на вопрос кратко рассмотрим принцип работы современного зарядного устройства (ЗУ).
Напомним, что стандартные ЗУ выдают напряжение 5 В и силу тока 2 А. Сейчас разные производители стараются обогнать друг друга и выпускают ЗУ всё большей и большей мощности.
Уже не удивляют ЗУ, у которых выходной ток составляет 5 А, а напряжение – 20 В и даже выше. Умножив ток на напряжение, получаем, что мощность таких ЗУ равна 100 Вт. Например, у модели смартфона Xiaomi Redmi Note 11 Pro Plus 5G максимальная мощность зарядки – 120 Вт.
Разумеется, при этом процесс восполнения заряда аккумуляторной батареи существенно ускоряется.
Выделим несколько подходов к решению этой проблемы:
- Применение контроллеров питания. Такое устройство регулирует напряжение в зависимости от величины заряда и температуры по специальному алгоритму.
- Разделение батареи на несколько частей позволяет уменьшить напряжение, следовательно, снизить температуру.
- Применение систем охлаждения. Улучшенные системы позволяют охлаждать не только процессор смартфона, но и его батарею.
В топовых моделях можно встретить несколько или сразу все из перечисленных подходов.
Функцию быстрой зарядки можно включить или отключить по своему желанию.
Как правильно литиевых аккумуляторов телефонов — какой ток и напряжение
Как увеличение тока и напряжения сказывается на сроке службы? В качестве примера рассмотрим конструкцию литий-полимерной батареи. Она состоит из положительного электрода (анода), отрицательного электрода (катода) и расположенного между ними полимерного электролита, в котором находятся растворённые соли лития.
При подключении к электродам нагрузки батарея будет разряжаться — по замкнутой цепи начинает протекать электрический ток. При этом ионы лития проникают в катод. При подключении к электродам зарядного устройства будет происходить обратный процесс, и ионы лития станут накапливаться в аноде.
Каждый цикл заряда и разряда приводит к деградации аккумулятора — происходит кристаллизация электролита, и в нём остаётся некоторое количество ионов. Неизбежно разлагается и сам электролит. При этом именно температура батареи является основным фактором, определяющим скорость протекания реакции.
У большинства литиевых батарей допустимый температурный предел — +45 ℃, следовательно, его превышение приводит к ускоренной деградации и выделению газов. Итог развития такой ситуации — разрушение корпуса, возгорание или взрыв устройства.
Получается, что быстрая зарядка вредна для аккумулятора? Особенность литиевых аккумуляторов — возможность значительного увеличения зарядного тока. Для удобства этот показатель измеряется в С — ёмкость аккумулятора. Например, при ёмкости 1000 мА*ч зарядный ток равен 1 А (1 С), а ток 2С — 2 А, и так далее.
Для ускорения заряда и снижения нагрева применяется метод многоступенчатой зарядки. На начальном этапе, если батарея полностью разряжена, процесс происходит при стандартном напряжении и низком токе, составляющем 0,02 — 0,1 С. Затем начинается зарядка током 1 С, которая продолжается, пока напряжение не достигнет определённого значения. После этого ток снижается до 0,005 С. Процесс продолжается до достижения 100% заряда батареи.
Подведем итоги — это опасно для аккумулятора или нет
Как было сказано в начале статьи, споры об опасности быстрой зарядки для аккумуляторов продолжаются. Причём пользователи, утверждающие о вреде, приводят график с веб-сайта BatteryUniversity.com, где изображена зависимость скорости деградации литиевых аккумуляторов от величины тока и количества циклов заряд/разряд.
Из этого графика можно сделать вывод, что процесс восполнения заряда током 1 С после 500 циклов приведёт к деградации ёмкости аккумулятора на 15%. При зарядке током 2 С через 500 циклов аккумулятор потеряет примерно 58% от своей первоначальной ёмкости. Дальше — больше.
С данным графиком можно и поспорить. Данные, представленные в нём, уже не первой свежести. Если быть точнее, то этот график был актуален 12 лет назад. Сейчас изменился химический состав присадок для электролита — важный фактор, влияющий на срок службы. Также значительно изменились алгоритмы работы быстрых зарядок.
В 2020 г. международным концерном TÜV Rheinland Group, оказывающим услуги по аудиту оборудования, услуг и товаров, совместно с компанией Oppo были проведены тесты смартфона Oppo Ace2. Тест заключался в зарядке четырёх смартфонов от ЗУ мощностью 65 Вт. После 800 циклов заряд/разряд была составлена таблица.
Данные здесь более оптимистичные. Получается, что аккумулятор теряет всего лишь 9% от своей первоначальной ёмкости после 800 циклов. При условии ежедневной зарядки это примерно два с половиной года.
Многое зависит как от аккумулятора, так и от условий эксплуатации. Чем чаще заряжается батарея, тем быстрее она потеряет свою ёмкость. Также важна температура. Если она серьёзно отличается от оптимальных значений, это обязательно скажется на сроке эксплуатации батареи.
Заключение
Итог — при нормальных условиях использование быстрой зарядки не сказывается на сроке эксплуатации. Аккумулятора должно гарантировано хватить на два-три года, но в любом случае через пять лет он потеряет примерно 40% ёмкости. Однако учитывая, что новые модели выходят каждый год, к этому времени гаджет может устареть. Это станет дополнительной мотивацией для замены устаревшей модели на новый смартфон.
Сейчас читают:
