Сколько прослужит аккумулятор смартфона

Аккумулятор в смартфоне: почему он стареет?

Константин Иванов

Каждый из нас замечал, как велика разница между тем, как держит заряд новенький смартфон и как – аппарат, проживший год или больше. И если ваше устройство служит вам уже довольно долго, оно может не жить от одной зарядки и полного дня. Почему так происходит?

Аккумулятор: как это работает?

Никакой магии здесь нет, только электричество. Для того, чтобы понять, почему теперь вам чаще требуется заряжать смартфон, вначале надо в самых общих чертах разобраться, как вообще работает аккумулятор.

Электричество, как и любая энергия – это не то, что можно просто взять и создать. То, что мы называем «производить электричество», это всего лишь перевод одного вида энергии в другой. В аккумуляторе используется химическая реакция, чтобы создать электрический заряд, который со временем может быть измерен. Для создания этого заряда могут использоваться различные материалы, и они дадут различный результат. В наших смартфонах используются аккумуляторы на основе лития, поскольку они производят достаточно энергии при приемлемой стоимости.

Внутри аккумулятора смартфона вы найдете три важных для нашего разговора компонента. Это отрицательный электрод (называется анодом и обычно делается из графита), положительный электрод (называется катодом и сделан из сплава лития и других металлов) и раствор электролита. Реакция, которая происходит с участием этих трех компонентов, проста в своей основе и позволяет использовать их для накопления энергии. Когда вы заряжаете электроды (в процессе использования зарядного устройства), ионы лития получают положительный заряд и притягиваются к отрицательно заряженному электроду. Когда вы снимаете смартфон с заряда, эти ионы лития начинают терять свой положительный заряд и перестают притягиваться к отрицательно заряженному электроду. Чем дольше вы тратите энергию заряженной батареи, тем больше увеличивается количество ионов лития, которые лишены заряда. Так происходит до момента, когда заряженных ионов не остается в количестве, достаточном для того, чтобы аккумулятор выдавал хоть какую-то энергию, и тогда он оказывается разряженным. Затем мы снова ставим смартфон на зарядку, и цикл повторяется.

«Цикл» здесь является очень важным понятием. Аккумуляторы создаются для того, чтобы сохранять энергию, и измерить срок их службы в единицах времени очень сложно. Например, у вас батарея прослужит два года, а у кого-то – всего полгода, потому что она будет по-разному использоваться. Так что мы можем только предполагать, сколько проживет аккумулятор, а срок этот будет измеряться в циклах заряда. Обычный аккумулятор в смартфоне разработан так, чтобы выдержать около 500 – 600 циклов (цикл определяется как заряд полностью разряженного аккумулятора до 100% и затем разряд его до нуля). Заряд наполовину рязряженного аккумулятора, а потом разряд его до 50% — это неполный цикл, вот почему вам рекомендуют заряжать смартфон до того, как он разрядится в ноль, а также не советуют пытаться одурачить систему таким образом и отодвинуть наступление того самого, 500-го цикла. Конечно, это так не работает, поскольку ваш аккумулятор не ведет подсчет циклов заряда. Пять сотен – это приблизительная оценка.

Однако срок службы может измеряться в циклах, принимая во внимание то, что происходит, когда вы заряжаете батарею, и то, как это влияет на последующие циклы заряда, количество энергии, которое аккумулятор может накопить, и возможное напряжение.

Заклятые враги – окисление и энергоэффективность

Электромобили – уже реальность, а аккумуляторы, которые в них используются, безумно дороги. Поэтому проводилось множество исследований на тему того, почему литий-ионные батареи деградируют со временем. Результаты применимы и к менее дорогим (но все же недешевым!) батареям наших смартфонов. И виной всему химические изменения, которые происходят во время зарядки.

Итак, мы знаем, что при заряде аккумулятора ионы лития получают положительный заряд и притягиваются к отрицательному электроду. По мере того, как притягивается все больше и больше заряженных ионов, увеличивается разность потенциала между положительным и отрицательным электродом, известная как напряжение. Когда она достигает определенного значения, аккумулятор считается полностью заряженным. Когда аккумулятор разряжается, происходит противоположный процесс: разность потенциала уменьшается, пока не достигнет нуля, поскольку на отрицательном электроде больше не остается положительно заряженных ионов. Но это не означает, что отрицательный электрод остается таким же, каким был до начала процесса.

Электроды окисляются. Точно так же вода и воздух заставляют железо ржаветь. Литий, графит и соли электролита заставляют электрод окисляться. Когда каждый положительно заряженный ион отделяется от анода, он оставляет после себя микроскопический слой частиц, который химически соединен с графитовым анодом. Это частички, состоящие из атомов оксида лития и карбоната лития, ни у одного из этих веществ нет таких же химических или электрических свойств, что у графита. Этот слой мешает во время цикла заряда/разряда, меняя разность потенциала (напряжение) и количество заряженных ионов, которые способен привлечь электрод. Очевидно, изменения будут заметными. Если вы продолжите использовать аккумулятор и заряжать его, как вы обычно это делаете, наступит момент, когда он не сможет накопить достаточно энергии, чтобы включить ваш смартфон.

Различные виды сплавов лития, как и различные соли, которые используются в растворе электролита, оказывают влияние на то, насколько много таких частичек остается на электроде, но материалы, которые обеспечивают более чистый цикл, необязательно являются самыми лучшими, поскольку они не могут обеспечить достаточного накопления энергии. В смартфонах нам требуются аккумуляторы с большой емкостью и малым расходом энергии, поскольку они безопаснее, чем более мощные батареи, и стоят меньше, а нам требуется, чтобы они обеспечивали энергией наши устройства как можно дольше. В электрическом транспорте можно использовать очень емкие и очень мощные аккумуляторы, поскольку они защищены прочным корпусом, с меньшей вероятностью будут повреждены, а машине между зарядками потребуется проехать большое расстояние. Однако стоимость замены аккумулятора для автомобиля Tesla модели S – $12 000. Частично причина такой цены кроется в стоимости материалов, которые требуются для изготовления литий-никель-кобальт-алюминий-оксидного аккумулятора, в отличие от обычного литий-кобальтового аккумулятора в смартфоне, который не рассчитан на такое же количество циклов.

Напряжение имеет значение

Один из важнейших факторов, влияющих на количество циклов, которые может проработать литий-ионный аккумулятор, это его напряжение. Телефоны и автомобили – не единственная область применения литиевых батарей, в США в 2015 Департамент энергетики потратил много времени и средств, чтобы разобраться, чем связаны проблемы и как их решить – ведь в спутниках используются аккумуляторы на основе лития и солнечные элементы. И помимо конструкции аккумулятора, негативным фактором, влияющим на срок службы, оказалось номинальное напряжение заряда и номинальное напряжение самого аккумулятора.

Химический процесс, благодаря которому работает литиевый аккумулятор, приводит к деградации анода, как говорилось выше. Но если вы заряжаете аккумулятор под напряжением более 3.9 В, похожая деградация происходит и с катодом, что наполовину сокращает срок службы аккумулятора. Напряжение заряда и напряжение аккумулятора по сути являются одним и тем же, поскольку возбуждаются все компоненты батареи, а кроме того, зарядка вызывает нагревание, и чем больше напряжение заряда, тем больше будет нагрев. Нагревание, которое происходит, когда возбуждающее аккумулятор напряжение превышает 3.9 В, усиливает деградацию катода.

Другими словами, напряжение, которое требуется для современного телефона, чтобы быстро зарядить его батарею, делает проблему нерешаемой. Это видно любому, кто использует дрель на батарейках. 12 или 14-вольтовые батарейки в инструменте даже близко не живут столько же, сколько те, что используются в наших телефонах. Они имеют большее напряжение, заряжаются под большим напряжением, они намного горячее и заметно портятся всего лишь через несколько циклов. Это те же самые простые аккумуляторы на основе лития, как и в телефоне, поскольку если использовать материалы, как в батареях Tesla S, это будет слишком дорого, и долго они не прослужат. К счастью, большая часть материалов идет в переработку, и мы не тонем в батареях от электроинструмента, в которых литий стоит дороже золота.

Хорошая новость: компании, которые производят литиевые аккумуляторы, стараются улучшить ситуацию. Тот, кому удастся создать батарею, которая сможет служить заметно дольше, заработает много денег. А нам остается только заряжать наши телефоны тогда, когда они в этом нуждаются, и понимать, что нет никакого заговора производителей аккумуляторов с целью заставить нас чаще покупать новые устройства.

Источник

Продлите жизнь аккумулятора

При правильном использовании аккумулятор современного смартфона может прослужить довольно долго. Самое главное правило – снизить нагрузку на него. Но есть и другие секреты, зная которые вы сможете использовать свое устройство максимально эффективно. Для того чтобы продлить время автономной работы смартфона и избежать преждевременной замены батареи, нужно соблюдать простые правила энергосбережения.

Приложения для экономии заряда батареи для Android и iPhone действительно продлевают время работы смартфона.Но обычно их устанавливают только тогда, когда аккумулятор уже дает сбои.

Если же вы хотите использовать смартфон максимально эффективно, нужно научиться правильно его заряжать и экономить заряд, не дожидаясь проблем с батареей.

В этой статье мы ответим на некоторые самые популярные вопросы:

• До какого уровня нужно заряжать батарею?
• Нужно ли заряжать смартфон на 100%?
• Когда заряжать смартфон, чтобы обеспечить долгий срок службы батареи?
• Как заряжать новую батарею?
• Могут ли приложения для защиты сократить срок службы батареи?

Что такое «срок службы батареи»?

Правила обращения с современными аккумуляторами сильно изменились со времен их свинцово-кислотных собратьев. Уже не нужно беспокоиться о «памяти аккумулятора», но важно понимать другие особенности их работы.

Для нас важны две характеристики современных литийионных аккумуляторов: срок службы и время автономной работы.

Срок службы – это период, по истечении которого батарею нужно заменить. Пользователи почти не думают о нем до тех пор, пока батарея не начинает разряжаться непривычно быстро. Соблюдая некоторые несложные правила с первых дней использования аккумулятора, вы сможете продлить срок его службы.

Время автономной работы – это период, в течение которого устройство работает от батареи с момента зарядки. Скорее всего, в обычной жизни вас волнует именно эта характеристика. Общее правило таково: чем чаще батарея разряжается, тем быстрее она изнашивается. Контролируя нагрузку на батарею, вы сможете продлить и срок ее службы, и время автономной работы устройства.

Самостоятельно разбираться с аккумулятором сейчас сложно и даже опасно, потому что в большинстве телефонов батареи несъемные. Чтобы заменить батарею, придется обращаться в сервис, и стоит это недешево. К счастью, при правильном использовании вы сможете избежать лишних расходов на обслуживание.

Любые два аккумулятора от одинаковых смартфонов будут иметь разный срок службы – все зависит от того, как вы будете использовать и заряжать телефон.

Правила зарядки смартфона

Самый простой способ продлить жизнь аккумулятора – правильно его заряжать. Рекомендациям желательно следовать начиная с самой первой зарядки, но и по прошествии времени они дадут определенный эффект.

Общие правила зарядки мобильных устройств

Не разряжайте батарею до нуля и не перезаряжайте ее. Согласно тестам, современные батареи демонстрируют наилучшую производительность при уровне заряда 20–90%. Поэтому лучше всего ставить телефон на зарядку при уровне заряда не ниже 20% и отключать его от сети, прежде чем индикатор доберется до отметки 100%.Если вы не планируете использовать устройство долгое время, например в период недельного отпуска за границей, рекомендуется перед выключением зарядить (или разрядить) его до 50%.

Не используйте энергоемкие приложения во время зарядки.Это создает так называемую паразитную нагрузку, что нарушает цикл зарядки и ведет к быстрому износу батареи. Чаще всего это происходит, когда пользователи играют или смотрят фильмы, не отключая устройство от сети.

Не перегревайте батарею. При перегреве батарея изнашивается гораздо быстрее. Устройство может перегреться при длительном интенсивном использовании, например если вы играете или смотрите видео во время зарядки телефона.Если не отключить устройство от сети при уровне заряда 100%, начнется непрерывная подзарядка, что тоже может привести к перегреву.

Используйте функцию быстрой зарядки только тогда, когда это действительно необходимо. Быстрая зарядка очень удобна в отдельных случаях, но ее принцип аналогичен употреблению энергетиков вместо полноценного сна. Если нет крайней необходимости, лучше использовать стандартную зарядку, которая не создает лишней нагрузки на батарею.Используйте такие источники питания, которые могут замедлять зарядку, например умные розетки.

Заряжайте понемногу, но часто. Если вместо одной длительной зарядки вы будете понемногу подзаряжать телефон несколько раз в день, вы снизите нагрузку на батарею и сможете поддерживать идеальный уровень заряда. Даже если вы выключаете телефон для длительного хранения, рекомендуется подзарядить аккумулятор до 50% –он будет терять заряд, даже когда устройство не используется.

Экономия заряда батареи на смартфоне

Экономия заряда батареи позволяет продлить время автономного использования устройства, а значит, и срок службы аккумулятора. Давайте разберемся, как правильно использовать смартфон между подзарядками.

Общие правила экономии заряда батареи для мобильных устройств

Пользуйтесь антивирусом для отслеживания вредоносных программ. Вредоносные программы заметно сокращают время работы устройства. Если ваш смартфон стал расходовать заряд подозрительно быстро, возможно, пора подумать об установке антивируса. Такие защитные решения, как Kaspersky Total Security, распознают любые проблемы безопасности и ликвидируют их. Перед киберугрозами уязвимы устройства как на базе Android, так и на базе iOS.

Уменьшите яркость дисплея. Выберите минимальную яркость, при которой вашим глазам будет комфортно. Лучше всего настраивать ее в ручном режиме, но если не хочется тратить на это время, достаточно будет автоматической регулировки. При этом вы в любой момент можете подкорректировать подсветку вручную.

Быстрая автоблокировка позволит сократить время работы экрана и сэкономить заряд батареи. Попробуйте разные режимы и выберите подходящий вам. Чем быстрее блокируется экран, тем медленнее садится батарея, – но если вы часто читаете новости или книги на мобильном, вам наверняка будет удобнее увеличить время до перехода в спящий режим. В любом случае, сменив заводские настройки автоблокировки экрана, вы скорее всего только выиграете.

Удалите приложения, которые расходуют много заряда, или ограничьте их использование. Приложения, которые постоянно работают в фоновом режиме – получают и отправляют данные или выводят уведомления, – расходуют большое количество энергии.Проверьте энергопотребление приложений в настройках телефона, чтобы выяснить, куда уходит заряд.

Энергосберегающий режим продлит время автономной работы. В этом режиме самые необходимые приложения продолжают работать, а наиболее энергоемкие отключаются.

Отключите графические эффекты.Вероятно, в настройках вашего смартфона есть функции, которые делают интерфейс более привлекательным. Однако эффект параллакса, «живые обои» и красивые переходы от одного приложения к другому потребляют дополнительную энергию.Отключив их, вы сможете сэкономить заряд и, возможно, повысить производительность устройства.

Отключайте Wi-Fi или сотовую связь при слабом сигнале или его отсутствии. Телефон затрачивает большое количество энергии на поиск сети и установление подключения. Оставьте только канал с наилучшим сигналом и отключите все остальные. Если не работают ни Wi-Fi, ни сотовая связь, отключите обе функции.

Отключайте телефон или включайте режим полета. Если смартфон не понадобится вам в течение нескольких часов, одно из очевидных решений – выключить его. Скорее всего, вы нечасто будете пользоваться этим способом, однако большинство людей не пользуются им вообще.В режиме полета вся беспроводная связь на вашем устройстве, потребляющая ресурсы батареи, будет отключена, но при этом вы сможете пользоваться приложениями, которые не требуют подключения к Сети.

Экономия заряда батареи на iPhone

Темная тема iOS позволит сэкономить заряд на iPhone с OLED-дисплеем. Отключенные пиксели не потребляют энергию – экономия очевидна. Светодиодные дисплеи прежних поколений все равно подсвечивают пиксели для отображения темных цветов, но даже в этом случае можно заметить небольшую экономию заряда.

В некоторых приложениях, например в «читалках», темная тема включается отдельно. Другие используют общесистемную темную или светлую тему.

Приложения для экономии заряда батареи на iPhone могут максимально сократить энергопотребление. Загружать их нужно только из официального магазина приложений, проверяя при этом на подлинность. Мы также рекомендуем ознакомиться с информацией о выявленных уязвимостях.

Экономия заряда батареи на устройстве Android

Сберечь заряд на устройствах Android помогут специальные приложения для экономии заряда батареи, например Kaspersky Battery Life. Такие приложения позволяют оптимизировать работу смартфона и отследить, куда уходят ресурсы батареи. Некоторые из них даже анализируют цикл батареи, оценивают оставшийся срок службы и дают полезные советы по энергосбережению.

Для автоматического изменения нескольких параметров смартфона с учетом особенностей использования будут полезны приложения автоматизации. Например, когда вы используете новостные приложения или соцсети, приложение автоматизации будет повышать яркость дисплея и увеличивать время до блокировки экрана. А если вы просто переключаете песни в Google Play Музыка, где яркость дисплея не так важна, она будет уменьшаться.

Антивирус для Android защитит вас от киберугроз, которые вредят операционной системе и ресурсу батареи. Kaspersky Internet Security для Android – это надежная защита от современных цифровых угроз.

Неважно, какой у вас смартфон: вы сможете продлить жизнь батареи, если будете самостоятельно контролировать его использование. Установите оптимальные параметры для своего устройства и правильно заряжайте аккумулятор. Соблюдая простые правила использования батареи, вы сможете существенно снизить расходы на обслуживание смартфона.

Источник