«Не разряжайте ниже 20%, 15%... Не заряжайте выше 60%, 80%...» Откуда эти цифры? Какой процент лучше?
Призываем науку, чтобы разобраться до скольки процентов разряжать телефон и нужно ли заряжать аккумулятор до 80 процентов.
Самое главное ничего не усложняйте.
- • Когда появилось уведомление о низком заряде — зарядите.
- • Когда вам уже пора уходить — снимите с зарядки раньше 100%, специально не ждите заполнения индикатора.
Это самый простой и идеальный научно-выверенный способ в восемь раз (!) увеличить срок службы аккумулятора Li-ion/Li-Polymer. Вместо 300 циклов он прослужит до 2400.
Кто-то пишет «заряжать до 80%». Другие заверяют, что вилка 15%-75% это вот прямо высчитанные самой наукой значения. Все они по-своему правы. Почему? Потому что истина совершенно о другом! Давайте разбираться.
Глубина разряда (DoD)
DoD, Depth of Discharge (в переводе «глубина разряда») — это значение в процентах от номинальной ёмкости (если аккумулятор полностью разряжен, то DoD составляет ~0% от номинальной ёмкости в мА·ч, а не от индикатора заряда). Часто используемый термин в тестировании аккумуляторов Li-ion/Li-Polymer.
Если вы будете заряжать только до 60% (не по индикатору заряда, а именно от ёмкости), разряжать до 25%, то DoD составит 60% - 25% = 35%.
Чем больше регулярные значения глубины разряда (DoD), тем быстрее изнашивается аккумулятор. Он теряет ёмкость, повышается внутреннее сопротивление, ускоряются окислительно-восстановительные реакции.
Это всё, что вам нужно знать с практической точки зрения. Но если хочется больше подробностей и докопаться до истины всех этих процентов и значений, то вот, в чём она заключается.
Li-ion: максимальное напряжение заряда и минимальное
Есть исследования Cadex (опубликованы на Battery University) при t=+20°C для кобальтовых литий-ионных аккумуляторов с максимальным напряжением заряда 4,2В (используются в большинстве мобильных устройств).
А если ещё сильнее ограничить заряд, то сколько прослужит Li-ion?
Такие исследования не проводились. Какой толк от аккумулятора, если его заряжать, например, только до 50%?
В литий-ионной технологии существует даже нижний осмысленный порог, ниже которого ограничивать напряжение экономически нецелесообразно. Он составляет примерно 3,92В (обычно соответствует индикатору 60% — именно о нём мы и говорили в начале статьи).
В электромобилях ограничивают заряд на уровне 80%-85% для продления срока службы (подробнее) — обеспечивает 120 000 единиц энергии.
В смартфонах производители стремятся использовать максимум доступной ёмкости аккумулятора. Гаджеты устаревают морально за пару-тройку лет. У разработчиков и инженеров нет задачи делать срок службы батареи дольше этого срока. С экономической точки зрения лучше увеличить автономность здесь и сейчас немного в ущерб сроку службы.
Как раз на два-три года хватает аккумулятора при глубине разряда (DoD) в районе 75%, что обычно и настраивают в смартфонах — это обеспечивает 335 000 единиц энергии.
Значение DoD 75% выбирают большинство производителей мобильных гаджетов. Они делают такую настройку контроллеров, зарядных устройств и программных индикаторов, чтобы мы могли пользоваться мобильным устройством без подзарядки в течение дня-другого, а то и дольше (например, месяц для смарт-часов).
Выводы: до скольки процентов разряжать телефоны и гаджеты?
Нужно понять главное — у всех гаджетов своя уникальная настройка зависимости индикатора процента заряда от напряжения.
В итоге у старенького «Айфона» с такими настройками глубина разряда (DoD) по контроллеру составит 75%, а у «Сяоми» — все 90% (это выдумка для примера, хотя местами и похоже на правду — подробнее).
Чтобы не мучать себя и не вдаваться в детали, просто отслеживайте заряд. Заряжайте при уведомлении о низком уровне заряда и не заряжайте полностью без лишней необходимости. Всё.
Как видите, точный процент неважен абсолютно. Рекомендация 20%-80% — это такая общая эфемерная цифра для лучшего нашего с вами понимания, но никак не научное указание к действиям.
Литий-ионные аккумуляторы служат ограниченное число циклов заряда и разряда, по достижению которых ёмкость становится меньше 70% и повышается внутреннее сопротивление. Но даже при таком износе можно продолжать безопасно использовать устройство. Просто заряд держится намного меньше по времени, чем когда аккумулятор новый.
Чтобы примерно просчитать, сколько ещё осталось до замены, нужно знать сколько циклов уже отработано. Количество циклов в этом случае определяет срок службы.
Литература для самостоятельного изучения вопроса:
- • «Как правильно заряжать смартфон?» © Neovolt (постоянно обновляемая статья на основе научных исследований)
- • «Power Management in Portable Applications: Charging Lithium-Ion/Lithium-Polymer Batteries» © Microchip Technology (PDF-файл)
Но ведь если заряжать до меньшего значения, и разряжать до большего я должен чаще его заряжать. А где тогда выгода?
Здравствуйте. Спасибо за Ваш вопрос. Литий-ионная технология не ограничивает ресурс количеством зарядок, ресурс ограничен числом полных циклов заряд-разряд (когда батарея принимает энергию в полную ёмкость и отдаёт полную ёмкость).
Но на графике зеленым цветом указано количество циклов не полных, а именно циклов с зарядом 35-60%, отсюда их количество увеличивается, один такой цикл использует 25% или четверть от полного цикла. Тогда количество таких циклов, (если бы было в прямой пропорции) за срок службы будет 300*4=1200. Т.е. выгода небольшая есть, на графике 2500 неполных циклов.
Здравствуйте. Вы всё верно истолковали. Как раз под графиком в статье об этом подробно рассказываем. Зависимость не в прямой пропорции, её также мы указали далее по тексту по результатам исследований компании Cadex. Будем рады ответить на Ваши вопросы.
Такое ощущение, что некоторые комментаторы не дочитали статью. Автору большое спасибо, очень познавательно.
Здравствуйте. Спасибо за Ваш комментарий и поддержку. Тема сложная, про особенности технологии можно рассказывать многотомным учебником, и то, что очевидно для одних пользователей с хорошей материальной частью в познаниях, даётся непросто тем, у кого нет образовательной подготовки по физике или химии. Мы только приветствуем прямые вопросы, минуя сложные тезисы статьи. Главное делиться знаниями и повышать общий уровень образования людей.
На RuStore приложение «Зарядка умной розеткой» позволяет выполнять зарядку до нужного процента.
Здравствуйте. Это интересное решение. Спасибо, что обратили внимание. Нужно только оговориться для читателей, что в современных смартфонах режим ограничения максимального уровня заряда уже предусмотрен производителем функциями штатного ПО.
Недавно купил игрушку с литий-ионным аккумулятором: рекомендуют разряжать до конца, пока автоматика не отключит! - полез в интернет проверять!!!
Здравствуйте. Здесь два варианта — либо игрушка не на литий-ионной батарее, а на никелевой (более распространены в игровых устройствах), либо инструкция универсальная для линейки игрушек с никелевыми аккумуляторами, и её просто вложили по регламенту. У литий-ионных батарей так называемый «эффект памяти» не выражен (практически незаметен) в отличие от никель-кадмиевых, которые нужно разряжать перед зарядкой, и в отличие от никель-металлгидридных, которые нужно разряжать полностью периодически для восполнения ёмкости. Напишите модель игрушки, чтобы точнее Вам подсказать.
Есть приложение "Accubattery". В нем есть указание сколько циклов (до сотых долей) займет уровень заряда. В итоге более менее оптимально - заряжать до 80% и отключать зарядку, даже напоминалку можно сделать. Но при этом в статье и в комментариях не раз указывается что производителем уже может быть "вшито" такое ограничение и в итоге хто делает приложение и какие-либо "запаривания" по данному вопросу бесполезными. Заряжай когда угодно, да чтоб не слишком сильно жарко или холодно было, остальное уже и так все продумано. Так и есть, условно говоря? Могу спокойно удалять это приложение со своего pixel 7 и заряжать когда мне удобно? Нагревов батареи сильных, судя по показателям пртложения, нет. Выше 38° не помню чтобы было. Смартфон не старый поэтому аккум в околоидеальном состоянии. И судя по показателям вычисленной емкости все отлично.
Здравствуйте. Производители используют программные алгоритмы по примеру функции ограничения максимального заряда до 80% в Accubattery. Например, у iPhone это «Оптимизированная зарядка» ( «Настройки» - «Аккумулятор» - «Состояние аккумулятора и зарядка»); у Samsung — «Защита аккумулятора» («Настройки» - «Обслуживание устройства» - «Аккумулятор»); у Toshiba — это функция Eco Charge Mode. И так далее.Рекомендация учёных «заряжать не выше 80%» сильно упрощена для пользователей. В исследованиях говорится о заряде не выше 3,9-4,0 В на элемент.Разумеется, с завода производители так ограничивать заряд не будут, потому что это уменьшит время работы устройства от одной подзарядки. Проектируется это всё так, чтобы устройство прослужило запланированный срок (в зависимости от типа, модели и бренда от 2 до 5 лет для мобильных гаджетов).Например, для Pixel 7 проектный срок службы составляет 3 года. К этому сроку при штатном использовании (заряд до 100%) аккумулятор должен сохранить не менее 70% ёмкости.Если Вы хотите продлить этот срок службы, например, до 5 лет, то ограничение заряда до 80% (когда полный заряд не нужен) и разряда не ниже 15-20% (когда появляется уведомление о низком заряде) поможет.
Ну про айфон вы конечно утрируете. То что айфон держит заряд еле до вечера такого уже лет 10 нет. Особенно если говорить про модели последних лет. iPhone 15 держит заряд 2 дня. Тесты батареи есть на ютуб. Айфон держит заряд практически дольше любого флагмана на андроид (все тесты смотрите на ютуб) и в последней 15 линейке есть функция ограничения зарядки до 80% что очень удобно.