Punjenje i pražnjenje baterije: kako baterija radi?

Kada je u pitanju oprema za punjenje kao što su pametni telefoni i laptopovi, čini se da svi imaju čudne običaje. Na primer, ljudi puste da se baterija svog novog gadžeta potpuno isprazni pre nego što ga koriste ili odmah izvuku utikač iz utičnice kada se baterija napuni. Ali kako najbolje postupati sa baterijom? Saznajemo tako što stručnjaci objašnjavaju kako baterije rade.

Baterije, poznate i kao baterije, jedan su od najvažnijih delova elektronike. Na kraju krajeva, vaš skupi telefon, laptop ili praktičan e-čitač neće raditi bez baterije. Ipak, malo ljudi zna kako baterija funkcioniše, a na internetu postoji mnogo mitova o punjenju i pražnjenju baterija. Vreme je da se razjasni. U ovom članku fokusiramo se na litijum-jonske baterije, tip baterija koji se najčešće koristi u potrošačkoj elektronici.

Punjenje nove baterije

Kada izvadite svoj novi gadžet iz kutije, poželećete da ga odmah podesite i koristite. Ali sačekajte: na internetu piše da prvo morate napuniti bateriju i tek onda možete početi da koristite uređaj. Је л 'тако? Ne, kaže prof. Peter Notten, profesor energetskih materijala i uređaja na Tehnološkom univerzitetu u Ajndhovenu. „Litijum-jonska baterija je već nekoliko puta punjena i ispražnjena u fabrici, sa namerom da dobro počne. Prvo punjenje baterije ili ne, koliko ja znam, nema uticaja na vek trajanja baterije.

dr. Marnix Wagemaker, profesor i istraživač baterija na Tehnološkom univerzitetu u Delftu, se slaže. „Sa litijum-jonskim baterijama ovo nema nikakve razlike.

To čini razliku, tako da svoju potpuno novu elektroniku možete koristiti odmah prvi put. Osim ako baterija nije (skoro) prazna, naravno.

Jeftini punjači mogu biti opasni

Postoji velika šansa da svoj telefon, tablet i druge gedžete ne punite samo originalnim kablom i utikačem, već i neoriginalnim dodacima iz, na primer, diskonta ili kineske veb prodavnice. Nebrendirani punjači iz takvih prodavnica su doduše mnogo jeftiniji, ali ta niža cena mora da dođe odnekud. Delovi koji se koriste u jeftinim kablovima i utikačima su često nižeg kvaliteta, a ponekad čak i opasni. Profesor Notten stoga upotrebu jeftinog, neoriginalnog pribora naziva „nepametnim“.

„Punjač mora biti potpuno podešen na bateriju, komunikacija između njih je izuzetno važna. Tačnost punjača u velikoj meri određuje kako baterija stari." U slučaju takozvane neusklađenosti između punjača i baterije, prema Nottenu, mogu se desiti 'čudne stvari', poput kratkog spoja.

Wagemaker dodaje: „Punjač koji dolazi sa proizvodom pažljivo je osmišljen koliko napona može da dovede do baterije, na primer 4,2 volta. Ako koristite drugi punjač koji ima maksimum, na primer, 4,4 volta, vaša baterija će se puniti previsokim potencijalom. Ako je malo previsok, to je uglavnom loše za trajanje baterije, ali prevelika razlika može zaista biti opasna.

USB-C

Budite posebno oprezni sa uređajima sa USB-C vezom, jer USB-C podržava veće napone od dobro poznatog mikro-USB 2.0. Sve više elektronike ima usb-c port i iako postoji jasan opis usb-c standarda, svi proizvođači se toga ne pridržavaju. Na primer, USB-c kablovi OnePlus 2 i 3 telefona nisu zadovoljili standard, a sumnjivi brendovi dodatne opreme i dalje proizvode (jeftinije) kablove i utikače koji imaju veći maksimalni izlaz nego što je poželjno. Ovo je opasno jer može dovesti do pregrejane baterije koja se zauzvrat može zapaliti ili eksplodirati. Pre nego što kupite USB-C proizvod, pažljivo proverite da li maksimalni izlaz u voltima i amperima odgovara onom originalnog pribora za proizvod. Ili kupite originalni kabl ili utikač, i tada sigurno znate da ste na pravom mestu.

puni preko noći

„U principu je moguće“, kaže profesor Noten. „Litijum-jonske baterije koriste dobro poznati CCCV režim punjenja gde se prva polovina baterije puni brzo, a druga polovina sporije kako bi se izbegle opasne situacije. Ali ako je baterija ostavljena na punjaču duže vreme, na primer preko noći, javljaju se male nuspojave koje skraćuju životni vek baterije.” Ne primetite efekat nakon nekoliko meseci, potrebno je duže.

Wagemaker ga takođe naziva dovoljno bezbednim da noću okačite opremu na punjač, ​​pod uslovom da koristite originalnu dodatnu opremu. „Ako je punjač dobar, zna da je baterija napunjena i staje. Kroz njega više ne teče nikakva struja, tako da nema opasnosti.” Ipak, profesor ne puni svoju opremu noću, samo da bi bio siguran.

Stručnjaci imaju još jedan hitan savet za one koji noću pune telefon ispod jastuka: prestanite odmah! Napomena: „To treba zabraniti, jer baterija ne može gubiti toplotu ispod jastuka. A baterija ne bi trebalo da se previše zagreje, jer viša temperatura može dovesti do svih vrsta čudnih stvari kao što su kratki spojevi. Proizvođači kao što je Apple takođe upozoravaju na pregrevanje baterije. Na svojoj veb stranici, proizvođač iPhone-a kaže da litijumska baterija u iPhone-u može biti oštećena visokim temperaturama. Apple stoga savetuje kupcima da uklone svaki slučaj sa svog uređaja ako se uređaj jako zagreje tokom punjenja.

Najbolja temperatura za punjenje baterije je sobna temperatura. Prema rečima profesora Notena, punjenje telefona, laptopa ili tableta na suncu apsolutno nije dobro za bateriju jer su negativne sporedne reakcije punjenja brže na višim temperaturama.

Kalibrirajte bateriju

Ako je trajanje baterije vašeg uređaja (iznenada) razočaravajuće i nemate objašnjenje za to, možete kalibrisati bateriju za neku vrstu resetovanja. Na primer, Nintendo je preporučio ovu metodu prošle godine kada je njenu Switch igraću konzolu mučio problem sa baterijom.

Profesor Noten ukazuje da ovaj metod funkcioniše za baterije koje su korišćene u prošlosti, ali ne veruje da igra važnu ulogu u sadašnjim litijumskim baterijama koje se, između ostalog, nalaze u tabletima i laptopovima.

Baterija se brže prazni kada je hladno

Na niskoj temperaturi, napon baterije opada i što je hladnije, to brže ide. Profesor Notten: „Kada baterija dostigne donju granicu napona, ona se zaustavlja. Kao i uređaj. Možda izgleda prazno, ali nije. Ako ga zagrejete u zatvorenom na sobnu temperaturu, ponovo će raditi." Njegovo razmišljanje podržava kolega profesor Wagemaker. Savet je stoga da vaš uređaj bude topao zimi tako što ćete ga staviti u džep torbe ili jakne.

Brzi punjači i bežični punjači?

Prema Wagemaker-u iz TU Delfta, jasno je zašto su brzi punjači lošiji za bateriju od sporijeg punjenja. „Sa brzim punjenjem, struja se neprekidno gura u bateriju sa višim naponom, često onoliko koliko baterija dozvoljava. To je sjajno, jer se baterija brzo puni, ali ako uvek koristite brzi punjač, ​​uvek punite do granice baterije. Ovo ubrzava starenje baterije i stoga negativno utiče na životni vek.”

U principu, ovo nije drugačije sa bežičnim punjačima sa visokim maksimalnim naponom, kaže Notten. Bežično punjenje baterije je tehnika koja je posebno popularna na (skupljim) pametnim telefonima. Punjenje funkcioniše otprilike ovako: uključite stanicu za punjenje u utičnicu i postavite svoj pametni telefon na stanicu, nakon čega telefon pretvara magnetnu energiju u napon za punjenje baterije.

Američki novinar je nedavno izvestio na osnovu sopstvenog istraživanja da baterija pravi više ciklusa sa bežičnim punjenjem nego sa žičnim punjenjem i stoga brže stari. Nekoliko stručnjaka je nedavno obavestilo Nu.nl da je ova tvrdnja malo verovatna. Jedan od njih objašnjava da baterija primljenu energiju tretira na isti način kao kada se koristi žični punjač. Pored toga, da bi se sprečilo oštećenje baterije i drugih komponenti telefona, najčešće korišćeni standard bežičnog punjenja (Qi) zahteva od proizvođača da naprave štit oko zavojnice pametnog telefona.

Opterećenje do 100 posto?

Potpuno napunjena baterija daje određeni osećaj, ali punjenje baterije do sto posto je loše za životni vek. „Sve to ima veze sa maksimalnom tenzijom“, objašnjava profesor Noten sa Tehnološkog univerziteta u Ajndhovenu. „Taj napon utiče na životni vek baterije. Zato se držite dalje od vrha i dna procesa punjenja i pražnjenja.“ Prema Nottenu, bolje je napuniti litijum-jonsku bateriju svog uređaja na osamdeset ili devedeset procenata i ne dozvoliti da padne ispod dvadeset procenata.

"Bolje je nego potpuno isprazniti bateriju." Američki univerzitet za baterije, jedna od najpoznatijih kompanija koja testira baterije, to naglašava, kao i proizvođači pametnih telefona kao što je Samsung.

Profesor Wagemaker sa TU Delfta slaže se da je vek trajanja baterije najbolji ako se kapacitet održava između dvadeset i osamdeset procenata. On podvlači Nottenovo rezonovanje: „Ako je moguće, izbegavajte završetak punjenja i punjenje od nule, odnosno praznu bateriju. Kada razmišljate o životnom veku, ne koristite ceo kapacitet baterije – ali onda dajete malo snage.”

Baterija koja nikada nije potpuno puna stoga se takođe mora brže puniti. Nije idealno, ali češće punjenje je bolje za životni vek baterije, kažu kompanija za testiranje baterija Battery University i profesor Notten.

Trajanje litijum-jonske baterije

Uređaj sa baterijom se uvek istroši. Mnoga elektronika kao što su pametni telefoni i tableti imaju ravnu litijum-jonsku bateriju, Wagemaker je prvi koji je objasnio. Ova vrsta baterije zauzima manje prostora od cilindrične litijum-jonske baterije, ali ima i kraći vek trajanja. Pošto laptopi, na primer, postaju tanji, oni takođe češće prelaze sa oblika cilindra na praznu bateriju. Koliko dugo baterija traje, razlikuje se po bateriji, a samim tim i po uređaju. Svaki put kada se baterija potpuno napuni, to se računa kao ciklus. Ravna litijum-jonska baterija u proseku traje između petsto i sedamsto ciklusa.

Prema Wagemaker-u, oni koji svoju bateriju koriste ekonomično tako što je polako pune i drže između dvadeset i osamdeset procenata mogu trajati primetno duže. „Ako ovako nešto uradimo u laboratoriji, dobijamo primetno više ciklusa, odnosno punjenja iz baterije. To primećujete posebno posle sedam stotina.”

Ozloglašeni Samsung Galaxy Note 7

S vremena na vreme pojavljuju se izveštaji o opasnim punjačima, kablovima i proizvodima. Samsung Galaxy Note 7 je možda najpoznatiji u poslednjih nekoliko godina. Uređaj je izašao u avgustu 2016. i u roku od nekoliko nedelja pojavili su se izveštaji da je uređaj opasan od požara. Brojnim potrošačima telefoni su se zapalili ili čak eksplodirali. Zbog toga je Samsung početkom septembra započeo opoziv, a ubrzo nakon toga došao je do novih modela Note 7 koji bi imali bezbednu bateriju. Kada su se i ove nove kopije u nekim slučajevima spontano zapalile, odlučeno je da se Galaxy Note 7 povuče širom sveta. Prodavnice su vraćale neprodate modele proizvođaču i milionima kupaca je poslata vatrostalna kutija da vrate uređaj. Fijasko je koštao Samsung više od deset milijardi dolara i narušio reputaciju brenda. Samsung je kasnije iz sopstvenog istraživanja zaključio da su se greške u proizvodnji uvukle u bateriju, što je neke jedinice učinilo prevelikim i premalim i pregrejanim tokom upotrebe.