Век современного литий-ионного аккумулятора недолог: всего 300-500 циклов заряда-разряда – и он перестаёт «держать», теряя более 20% своей ёмкости. Аккумуляторы большинства мобильных устройств – встроенные, и это сделано во многом для того, чтобы вам лень было нести аппарат в сервис-центр и платить за замену батареи. Большинство людей так и делает: покупает через полтора-два года новое устройство, хотя по своим характеристикам оно почти ничем не лучше старого.
Однако срок службы батареи можно продлить в несколько раз. Но давайте сначала немного разберёмся в физике процесса.
Что вообще означает индикатор заряда на экране телефона? Что это за проценты? Люди почему-то думают, что это что-то типа остатка топлива в баке автомобиля – есть полный бак, 100%, а есть пустой, 0%. Однако никакого топлива и вообще какого-либо расходуемого вещества внутри аккумулятора, конечно, нет. Индикатор на самом деле показывает напряжение аккумуляторной батареи. 4,2 вольта принимается за 100%, а 3,7 вольта – за 0%. В процессе разряда напряжение падает на эти полвольта, вот и вся физика. Точно так же, как с обычными батарейками для фонарика: если, скажем, 1,5 В – значит, батарейка ещё поработает, а упало до 1,2 В – лампочка уже светит тускло, батарейки пора менять, а если они аккумуляторные – заряжать.
Соответственно, в процессе зарядки напряжение постепенно повышается, а когда оно достигает 4,2 В – зарядка прекращается. Потому что дальше-то ток подавать можно, и довести напряжение, например, до 4,3 В, что будет соответствовать 115% заряда. И даже до 5 В, только в этом случае батарея перегреется и взорвётся.
Потеря ёмкости означает, что напряжение под нагрузкой падает быстрее, чем у новой батареи. При сильном износе оно может резко падать одномоментно – например, индикатор показывает 30%, а смартфон во время звонка выключается, потому что при попытке «взять» большой ток напряжение просаживается.
Есть два основных фактора, влияющих на ресурс литий-ионного аккумулятора. Первый – это глубина разряда. Контроллер, кстати, не позволяет аккумулятору разряжаться ниже номинальных 3,7 В, отключая нагрузку. Если напряжение упадёт ниже, в аккумуляторе начнут происходить необратимые химические процессы. И даже если вы такой глубоко разряженный аккумулятор зарядите снова, он будет садиться гораздо быстрее.
Собственно, количество циклов, заявляемых производителем, указывается для стопроцентного разряда. 300-500 – это когда вы каждый раз сажаете батарею в ноль. Для сравнения, если уже при 90% снова ставить смартфон на зарядку, то вы получите в 20 раз больший срок службы: 6000-15000 циклов. То есть, заряжать телефон придётся в 10 раз чаще, но циклов будет в 20-25 раз больше – выигрыш в два-два с половиной раза. Только очень неудобно. Поэтому надо найти золотую середину.
Эксперименты показывают, что если ставить смартфон на зарядку при 20% остатка, то срок службы аккумулятора в циклах вырастает на 30-50%, при 40% – в 2-2,5 раза, при 60% – в 3-5 раз. Отсюда правило: если даже у вас осталось ещё много заряда, но есть возможность поставить смартфон на зарядку – ставьте. Не ждите разряда «в ноль».
Второй враг аккумулятора – это повышенное напряжение. Потому что чем выше напряжение, тем выше температура, а температура – самое страшное. Так, если батарею заряжать при нуле по Цельсию, через год она сохранит 94% ёмкости. А если позволять ей нагреваться до 40 градусов, то останется только 65%. А регулярный нагрев до 60 градусов – это сохранение 60% ёмкости уже через три месяца.
Но мы не будем предлагать вам заряжать телефоны в холодильнике. Всё проще: нужно просто понижать максимальное напряжение. Минус 0,1 В от максимального напряжения – это удвоение количества циклов автономной работы. То есть, нужно батарею заряжать не до конца. Не до 4,2 В. Получается, что если зарядить её до напряжения 4,1 В (это соответствует 85-90% на индикаторе), ресурс продлится вдвое. До 4,05 В (80-85) – втрое. До 4 В (70-75%) – в 4 раза! Наконец, до 3,9 В (60-65) – в восемь раз!
Но тут опять получается: чем меньше мы заряжаем аккумулятор, тем больше его ресурс, но тем чаще нам приходится это делать. Поэтому нужно соблюсти баланс. Лучше всего держать уровень заряда в промежутке 25-85%, именно такие алгоритмы реализовы, например, в электромобилях для продления ресурса очень недешёвых аккумуляторов, цена которых сопоставима с ценой самой машины. Да, они используются на 60% своей потенциальной ёмкости, но зато служат дольше. Если этих 60% вам хватит на световой день (а с современными смартфонами это вполне реально), то именно так и следует поступать со всеми портативными устройствами.
Главное же зло – ставить телефон на ночь на зарядку. В этом случае он за пару часов зарядится на 100% и потом всю ночь будет поддерживать повышенное напряжение (4,2 В). Лучше с утра быстрой зарядкой «догнаться» до 80% и идти на работу 😉 А вот с ноутбуками ситуация другая: они могут работать от сети и без аккумулятора вообще, при работе от сети батарея отключается. Но зато они неслабо нагреваются на мягких поверхностях, так что не лежите с ноутбуком в кровати.
Многие производители встраивают в свои смартфоны функции продления срока службы батареи. Чаще всего встречается как раз «оптимизированная ночная зарядка», позволяющая достичь 100% не сразу, а к моменту пробуждения. В новых смартфонах Huawei есть функция неполной зарядки – можно выставить лимит 80 или 90%.