Еще совсем недавно скорость зарядки в 30 Вт казалась невероятной, то сейчас это уже стандарт. Самые современные смартфоны предлагают зарядку мощностью свыше 100 Вт, а некоторые даже на 150 Вт.
Тем не менее в Сети появляется немало утверждений о том, что технология быстрой зарядке приводит к перегреву и быстро выводит батарею смартфона из строя. Так ли это на самом деле? Давайте разбираться.
Немного теории
Батареи смартфонов, как и большинство других литий-ионных батарей, имеют два слоя — оксид лития-кобальта и графит. Когда литиевые ионы перемещаются из графитового слоя в слой оксида лития-кобальта через электролитический раствор, высвобождаются электроны. При зарядке батареи ионы возвращаются в обратном направлении и накапливаются, чтобы позже, при включении устройства, высвободить энергию для его работы. Этот процесс высвобождения энергии создает тепло, которое можно почувствовать на задней панели телефона после длительной зарядки или интенсивного использования. И в теории, в долгосрочной перспективе тепло может повредить батарею.
Однако современные литий-ионные батареи стали не только меньше по размеру, но и более эффективными. Они могут выдерживать большее количество циклов зарядки — от полной разрядки до полного заряда и снова до разрядки, прежде чем начнут терять свою емкость. Благодаря этим усовершенствованиям, современные батареи более устойчивы к износу, и, следовательно, вероятность того, что они выйдут из строя из-за быстрой зарядки, минимальна.
Постепенная потеря емкости батареи смартфона является неизбежным процессом, происходящим в результате многократных циклов зарядки. Одной из основных причин износа является постепенное изменение состава электролитного раствора внутри батареи. Со временем соли, содержащиеся в этом растворе, могут кристаллизоваться, образуя твердые частицы, которые препятствуют свободному перемещению ионов через раствор. Чем меньше ионов проходит через электролит, тем меньше электронов выделяется, и батарея начинает выделять меньше энергии по сравнению с тем, что она могла обеспечить, будучи новой.
Процесс кристаллизации ускоряется при воздействии на телефон избыточного тепла. Например, когда устройство подвергается быстрой зарядке, в батарею поступает большое количество энергии за короткий промежуток времени, что может привести к перегреву. Но не только быстрая зарядка может ускорить деградацию. Просто оставив телефон в жаркой среде, например, на приборной панели автомобиля в жаркий летний день, вы способствует более быстрому износу батареи.
Избыточная зарядка телефона, при которой в батарею поступает больше энергии, чем она способна принять, также негативно сказывается на состоянии аккумулятора. Это связано с тем, что при таком процессе из внутренней структуры батареи извлекается слишком много литиевых ионов, что приводит к необратимым изменениям на атомарном уровне.
Когда литий покидает структуру батареи, вернуть его обратно уже невозможно. Атомная структура материала фактически разрушается, если убрать из неё весь литий. Это как вытащить все опоры из пола здания. Хотя правильный уход за батареей может замедлить этот процесс, полностью избежать деградации невозможно. Рано или поздно все литий-ионные батареи теряют свою емкость, независимо от того, насколько бережно с ними обращаются.
Многие современные смартфоны предоставляют информацию о состоянии батареи в настройках, что позволяет пользователям следить за процессом старения и вовремя принимать меры для минимизации его последствий.
Почему нет смысла переживать
Современные смартфоны оснащены целым рядом технологий, направленных на минимизацию повреждений батареи, особенно при быстрой зарядке. В прошлом, когда технологии быстрой зарядки только начинали развиваться, батареи устройств сильно нагревались во время зарядки, так как телефоны не были оборудованы механизмами для эффективного отвода тепла. Это приводило к перегреву и, как следствие, к ускоренной деградации батареи. Однако с развитием технологий ситуация изменилась: современные устройства гораздо лучше справляются с управлением тепловыми процессами и контролем потока энергии, поступающей в батарею во время зарядки.
Тепловые экраны, термальные слои и даже охлаждающие трубки, эффективно отводят тепло от батареи. Эти компоненты помогают поддерживать оптимальную температуру во время зарядки, предотвращая перегрев. Кроме того, большинство современных телефонов программируются на автоматическое отключение подачи энергии после полного заряда батареи, даже если устройство остается подключенным к сети. В смартфонах появились функции интеллектуальной зарядки, которые позволяют им изучать поведение пользователя для оптимизации процесса зарядки в зависимости от времени, когда это действительно необходимо. Например, телефон может задерживать начало зарядки до тех пор, пока не останется примерно час до пробуждения пользователя, обеспечивая тем самым полную зарядку именно к этому времени.
Еще одним важным достижением в сфере быстрой зарядки стала технология многоэтапной зарядки. Этот подход позволяет осуществлять зарядку в несколько фаз. Когда уровень заряда батареи минимален, в неё направляется больше энергии, так как батарея на этом этапе способна принять её с наибольшей эффективностью. По мере приближения заряда к 100%, скорость зарядки постепенно снижается, что предотвращает перегрузку батареи. Именно благодаря этому смартфоны можно безопасно оставлять на зарядке на ночь, не опасаясь перегрева или других негативных последствий.
Некоторые игровые смартфоны идут еще дальше, оснащая устройства активными элементами охлаждения, такими как встроенные вентиляторы, которые помогают поддерживать батареи в прохладном состоянии и продлевают их срок службы. В то же время, такие компании, как Xiaomi, применяют технологию разделения батареи на несколько ячеек, что позволяет достичь высоких скоростей зарядки с меньшими нагрузками на каждую отдельную ячейку, снижая тем самым риск повреждения батареи.
Делаем выводы
Итак, как мы видим, быстрая зарядка действительно может негативно влиять на состояние батареи, особенно если она используется на протяжении длительного времени и при высокой мощности. Интенсивный поток энергии может приводить к перегреву, что ускоряет процесс деградации батареи.
Однако современные смартфоны оснащены функциями управления зарядкой, которые значительно снижают вероятность серьезных повреждений. Эти системы разработаны для того, чтобы оптимизировать процесс зарядки, минимизируя воздействие на батарею и поддерживая ее в рабочем состоянии на протяжении максимально длительного срока.
Тем не менее технологии управления зарядкой в современных устройствах все еще достаточно новы и у нас пока недостаточно данных, чтобы с полной уверенностью утверждать, что они работают так, как должно, в долгосрочной перспективе. Необходимо больше исследований и наблюдений, чтобы дать окончательный ответ на этот вопрос. Поэтому сказать точно, что быстрая зарядка не вредит вашему смартфону нельзя. Тем не менее, в среднем батарея смартфона, за последние годы стала жить на год или даже полтора дольше. Например раньше средняя продолжительность жизни аккумулятора составляла три года, теперь же 4 и даже 4,5. Так что вполне вероятно, что технологии оправдывают себя.