Ваш смартфон или ноутбук всегда «готов» со 100% заряда? А знаете ли вы, что за этим скрывается настоящая драма на молекулярном уровне?
Оставить на зарядке со 100% батареей
Хранение и использование литий-ионных аккумуляторов с подключением устройства к розетке при 100% заряде сокращает срок службы химии.
Почему? Наедаться «до отвала» вредно, как и заряжать батарею «до упора».
🔻 Условно это выглядит так:
- 0-80% 📈 режим CC (постоянный ток, напряжение растёт), быстрая зарядка.
Это период эффективной работы. Эдакое аппетитное начало трапезы. Ионы лития свободно перемещаются, обеспечивая энергией ваше устройство. - 80-100% 🔋 режим CV (напряжение достигло пика, ток снижается).
Оставшиеся 20% даются тяжелее и медленнее. Как если бы вы были уже сыты, но продолжаете есть. Ионы лития перемещаются, как пассажиры в переполненном автобусе в час пик. Они сталкиваются, возникает «давка». - 100% 🚫 зона риска.
Напряжение достигает критической отметки. Защитный слой SEI, разделяющий электроды, начинает разрушаться. Если бы не было контроллера с «отсечкой», то перезаряд в данном случае стал бы сравним с прорывом плотины, грозящей катастрофой всей системе.
💬 Процитируем инженера компании Neovolt (важно, что речь идёт именно о мобильных устройствах, чуть дальше поясним):
Поскольку более высокие потенциалы (напряжения) означают, что электроны будут быстрее прорываться через слой SEI. Именно он удерживает электролит от химического контакта с клеммой на пути к рекомбинации с ионом лития. Это означает, что он не проходит через нагрузку, а туннелирует, разъедает или иным образом прорывает сепаратор, уменьшая количество активного материала и, следовательно, уменьшая ёмкость/производительность элемента.
Проще говоря, чем выше напряжение, тем более электрохимически активны компоненты батареи. Ускоряются губительная эрозия и химические реакции.
Ограничивая зарядку до 80%, вы более чем утроите срок службы цикла вашей батареи. Многие смарт-устройства в наши дни допускают это ограничение где-то в настройках батареи. Это рекомендуемый курс действий для мобильных устройств в наши дни.
Что делать и как теперь жить?
Поддержание устройства подключённым к сети во время его использования — это норма.
Производители продумали такой режим использования:
- Питание будет подаваться на устройство напрямую, минуя батарею, она не используется (то есть находится в режиме хранения).
- Хотя так бывает и не всегда, и мы говорили об этом ранее, что иногда устройству нужно дополнительное питание от батареи, даже если оно подключено к розетке.
👉 Если вы будете держать устройство заряженным на 100%, то это не испортит и не погубит его раньше запланированного производителем срока. Но это не значит, что батарея работает без стресса.
Для увеличения этого срока (~3 года) будет лучше:
- хранить батарею с половинным зарядом (40-60%);
👍 Автоматическое ограничение максимального процента сейчас уже есть во всех современных устройствах.
⭐ Однако все зависит от точной химии, поэтому некоторые батареи будут гораздо более чувствительны к этим механизмам, чем другие.
А как же источники бесперебойного питания (ИБП), они же должны быть заряжены на 100%?
Например, литий-ионные аккумуляторы NMC (Li(NiCoMn)O2) и LCO (LiCoO2) не следует заряжать до 100%, если важно продлить их срок службы так сильно, как это возможно. А вот аккумуляторы LFP (LiFePO4) допускают такой полный заряд и использование от розетки практически без последствий.
Потому LFP лучше других типов литиевых электрохимических систем подходят для источников бесперебойного питания (ИБП, UPS). Последствия есть, но они несущественны в сравнении с NMC и LCO.
