Experții de la FEI STU explică ce baterii sunt folosite astăzi în electronica de larg consum și cum să aibă grijă de ele.

despre

Cum să aveți grijă de bateria smartphone-ului sau laptopului pentru a rezista cât mai mult posibil? Este dăunătoare încărcarea rapidă, descărcarea sau reîncărcarea frecventă? Răspunsurile experților la cele mai frecvente întrebări au fost pregătite de Miroslav Mikolášek și Vratislav Režo de la Institutul de Electronică și Fotonică FEI STU.

Vedeți articole similare cu sfaturi de specialitate:

Doi ani și jumătate de încărcare zilnică

Ce baterii sunt cele mai des utilizate astăzi în electronice de larg consum, în special smartphone-uri și laptopuri?

Sunt așa-numitele baterii litiu-ion, polimer. Motivul pentru care sunt utilizate este densitatea lor ridicată de energie și scalabilitatea ușoară a dimensiunilor - pot fi modelate exact în funcție de nevoile dispozitivului.

Cea mai recentă tendință este bateriile solide cu electroliți. Acestea se caracterizează printr-o capacitate mai mare, potențial de până la două ori mai mare decât bateriile Li-Ion actuale. De asemenea, sunt mult mai rezistente din punct de vedere mecanic și mai sigure - sunt rezistente la supraîncălzire, scurtcircuit și la eventuale explozii sau arsuri. În prezent, aceste baterii sunt încă în evoluție, dar progresele de astăzi promit utilizarea lor pe scară largă pe viitor.

Pentru câte cicluri de încărcare sunt bateriile pentru smartphone-uri sau laptopuri construite în mod obișnuit astăzi?

Bateriile utilizate în comerț și disponibile ating aproximativ 800 de cicluri de încărcare atunci când sunt utilizate corect. Încărcarea de la 10 la 90% din capacitate este considerată a fi întregul ciclu de încărcare. După aproximativ 800 de cicluri de încărcare, capacitatea bateriei este mai mică de 50%.

După câte cicluri ar trebui să se aștepte o scădere a capacității?

Scăderea capacității poate apărea chiar și după primul ciclu, atunci când lăsăm bateria să se descarce complet și apoi rămâne „întinsă” timp de o lună sau mai mult fără să se încarce. În acest timp, oxidul de litiu începe să se formeze pe electrozi, ceea ce reduce numărul de atomi de litiu activi și astfel reduce capacitatea bateriei. Rezultă că numărul de cicluri de încărcare și capacitatea sunt semnificativ afectate de modul în care avem grijă de lanternă.

Ce dăunează bateriilor moderne

Descărcarea completă frecventă la zero poate deteriora bateriile moderne?

Da. Bateriile cu litiu nu au un efect de memorie ca bateriile cu plumb-acid, deci sunt de obicei deteriorate de bătăile drastice la zero. Acestea pot fi rareori restaurate, chiar și cu o capacitate semnificativ redusă.

În același timp, totuși, trebuie spus că smartphone-urile sau laptopurile moderne nu permit, de obicei, descărcarea completă a bateriei la zero, dar se opresc atunci când bateria mai are puțină energie. Prin urmare, de exemplu, este posibil să porniți din nou smartphone-ul și să efectuați unul sau două apeluri. Cu toate acestea, o astfel de „stoarcere a sucului rezidual” poate afecta durata de viață a acestuia.

Va afecta supraîncărcarea bateriilor - dacă, de exemplu, conectez bateria la încărcător seara, va fi complet încărcată într-o oră și apoi va fi „100%” acolo dimineața?

Nu, acest lucru nu deteriorează bateria. Cipurile moderne de încărcare de astăzi știu că bateria este încărcată și nu o mai încarcă. Îl lasă în pace și folosesc energia din încărcător pentru a alimenta telefonul în sine.

Ajută la viața bateriei, de exemplu, atunci când notebook-ul este setat să nu încarce bateria până când capacitatea scade sub 90%?

Gama de lucru ideală pentru bateriile cu litiu este de la 30% la 90%. Încărcarea la capacitate maximă nu este de asemenea bună. Creșterea tensiunii are ca rezultat fenomene electrochimice nedorite mai frecvente, cum ar fi placarea, reacția mai ușoară a litiului, formarea mai frecventă de scurtcircuit intern etc.

Încărcarea frecventă pe termen scurt va afecta bateriile smartphone-urilor sau laptopurilor? De exemplu, încărcarea timp de câteva minute după conectarea cablului USB?

Aceste microîncărcări nu dăunează bateriilor într-o asemenea măsură ca manipularea constantă a bateriei - mult mai rău este descărcarea frecventă aproape de zero.

Încărcarea fără fir dăunează bateriei? Există o diferență în ceea ce privește durata de viață a bateriei în comparație cu încărcarea convențională a cablului?

Atât încărcarea prin cablu, cât și cea fără fir au același efect asupra duratei și capacității bateriei. Cu toate acestea, ar trebui subliniat faptul că încărcarea fără fir duce la risipa inutilă de energie, deoarece transmisia wireless a energiei este asociată cu pierderi mari.

Se poate spune că nu contează cât de des încărcăm, este în principal intensitatea încărcării. Diferența este dacă încărcăm bateria la 1A și la 10A.

Despre nocivitatea încărcării rapide

Ce se întâmplă cu bateria atunci când, de exemplu, conectez un încărcător modern „rapid” la un telefon mobil mai vechi?

Bateriile cu litiu trebuie să aibă un circuit de încărcare care să le protejeze de astfel de manipulări. Deci, nu contează dacă conectăm la dispozitiv un încărcător cu un curent de ieșire de 0,5A sau 1A, circuitul de protecție va limita încărcarea bateriei la curentul maxim suportat.

Dacă acest circuit nu ar fi acolo, bateria s-ar încălzi la o putere mai mare și la curenți de încărcare mai mari. Ulterior, uscarea polimerului ar avea loc ca un fenomen secundar de căldură. Rezultatul este o capacitate redusă de a transporta litiu prin acest polimer și o reducere a capacității bateriei. Un alt fenomen care se aplică acolo sunt scurtcircuitele care ancorează atomii de litiu activi și fac o legătură parazitară între catod și anod.

Dacă am un smartphone care acceptă încărcarea rapidă, bateria acestuia ar dura mai mult dacă aș folosi un încărcător lent în loc de unul rapid, spun încărcătoarele?

Când se încarcă rapid, se încarcă cu mai mult curent, ceea ce pune mai multă tensiune pe baterie. Încărcarea rapidă aduce confortul unui timp scurt necesar pentru alimentarea bateriei, dar cu prețul reducerii duratei sale de viață. Circuitul de încărcare al smartphone-urilor care acceptă încărcarea rapidă în acest caz permite încărcarea crescută a bateriei.

Pentru a crește durata de viață a bateriei, este mai bine să evitați încărcarea rapidă. Una dintre cele mai bune opțiuni pare să fie utilizarea a două încărcătoare. Când încărcați telefonul peste noapte, conectați-l la un încărcător „lent” care oferă mai puțină energie. Pe drum, când trebuie să vă încărcați rapid telefonul în caz de urgență, puteți folosi din nou un încărcător rapid.

Prin urmare, viteza de încărcare afectează durata de viață a bateriei?

Încărcarea rapidă prin metoda clasică (așa-numitul CC/CV, se încarcă mai întâi cu o tensiune constantă și apoi cu un curent constant) determină îmbătrânirea mai rapidă și degradarea bateriei. În încărcarea rapidă clasică, folosim curenți mai mari și astfel setăm modificări chimice în baterie (formarea de scurtcircuit, uscare polimerică, captare cu litiu etc.), precum și modificări fizice (crăparea electrodului, eliminarea prafului de electrod, placarea electrochimică.) . Aceste fenomene sunt atenuate la curenți mai mici sau nu se produc deloc.

Recomandări de bază pentru ca bateria smartphone-ului sau laptopului să dureze cât mai mult posibil:

  • Nu descărcați bateria sub o capacitate de 30% și asigurați-vă că nu încercați să „împingeți” maxim din ea, chiar dacă dispozitivul se oprește singur.
  • Supraîncărcarea și stoarcerea bateriei aproape de zero este mai dăunătoare decât microîncărcarea (de exemplu, atunci când este conectat la un computer printr-un cablu USB)
  • Încărcați bateria în mod regulat. Nu permiteți descărcarea completă a dispozitivelor pe care nu le veți folosi mult timp.
  • Utilizați încărcătoare rapide și puternice numai atunci când trebuie să încărcați rapid dispozitivul. Când încărcați noaptea, alegeți un încărcător clasic mai lent.
  • Pentru laptopuri, setați bateria să nu se încarce până când capacitatea scade sub 90%.
  • Evitați temperaturi scăzute sub -20 ° C, precum și temperaturi ridicate peste 55 ° C