Чому акумулятори взагалі старіють

Усередині літій-іонного акумулятора іони переміщуються між двома електродами, і в ідеальній системі цей процес міг би тривати нескінченно, але на практиці фізична структура електродів і хімічна стабільність електроліту поступово руйнуються, що призводить до незворотної втрати ємності та зростання внутрішнього опору. Зношення прискорюють два фактори, і саме навколо них будується весь догляд. Першим є перебування в крайніх станах заряду, тобто близько до нуля або близько до ста відсотків. При повному заряді елемент працює на максимальній напрузі, приблизно 4,2 вольта, і в такому стані електроліт починає окислюватися біля катода, що запускає кілька механізмів деградації одночасно. Глибокий розряд шкодить інакше, оскільки він створює механічне навантаження на структуру електродів і підвищує внутрішній опір. Другим фактором є тепло, і про нього нижче окремо, бо саме воно найчастіше залишається поза увагою.

Тепло має значення більше за все інше

Температура є найбільшим окремим фактором деградації акумулятора, і за впливом вона перевершує будь-які тонкощі режиму заряджання. Це означає, що звичка не залишати телефон на приладовій панелі автомобіля влітку, не класти його під подушку під час заряджання й не тримати ноутбук на ковдрі, яка перекриває вентиляційні отвори, дає для довговічності батареї більше, ніж старанне дотримання відсоткових меж заряду. Особливо шкідливим є поєднання нагріву із зарядкою, оскільки під час заряджання акумулятор гріється сам, і зовнішнє тепло додається до внутрішнього. Тому знімати щільний чохол під час швидкої зарядки має практичний сенс, а грати у важкі ігри на телефоні, підключеному до зарядки, є одним із найгірших сценаріїв для батареї.

Холод діє інакше, оскільки він тимчасово знижує ємність без незворотної шкоди, і телефон, який вимкнувся на морозі при тридцяти відсотках, після прогрівання зазвичай показує ті самі тридцять відсотків. Але заряджати сильно охолоджений акумулятор не варто, бо саме в цьому випадку може виникнути незворотне пошкодження, тому пристрій із вулиці спершу має нагрітися до кімнатної температури.

Правило двадцяти та вісімдесяти відсотків

Найпопулярніша сучасна рекомендація полягає в тому, щоб тримати заряд у діапазоні від двадцяти до вісімдесяти відсотків, і вона має реальне наукове підґрунтя, оскільки елементи справді деградують найшвидше на крайніх значеннях. Водночас варто розуміти два уточнення, які зазвичай випадають із коротких порад. Перше полягає в тому, що сучасні пристрої вже частково роблять це за вас, оскільки виробники закладають буфер, і показані користувачу сто відсотків не відповідають фізичному максимуму елемента. Через це строге дотримання правила дає менший приріст, ніж було десять років тому. Друге стосується здорового глузду, бо акумулятор існує для того, щоб ним користуватися. Якщо через дотримання правила ви щодня опиняєтеся без заряду в потрібний момент, сенс такої економії сумнівний, оскільки ви жертвуєте зручністю заради додаткових кількох місяців роботи батареї, яку в будь-якому разі колись доведеться замінити. Практичний компроміс звучить так. Не тримайте пристрій на ста відсотках годинами й не доводьте його до повного розряду, а в решті випадків користуйтеся як зручно.

Що з популярних порад є міфами

Ефект пам'яті, через який колись радили розряджати батарею повністю перед зарядкою, стосувався нікель-кадмієвих акумуляторів і до літій-іонних не має жодного відношення. Більше того, глибокі розряди нижче двадцяти відсотків скорочують ресурс замість того, щоб його подовжувати. Калібрування батареї через повний цикл розряду й заряду сучасним акумуляторам не потрібне, і доведення пристрою до нуля створює зайве навантаження без жодної користі.

Зарядка на ніч із сучасними пристроями та якісними зарядними пристроями безпечна, оскільки контролер припиняє подачу струму при досягненні повного заряду. Шкода тут не в самому факті нічної зарядки, а в тому, що пристрій проводить багато годин у стані повного заряду, і саме цю проблему вирішує функція оптимізованої зарядки, про яку нижче. Довга перша зарядка нового пристрою не потрібна, бо нові акумулятори виходять із заводу зарядженими приблизно на сорок або п'ятдесят відсотків, оскільки це найстабільніший стан для зберігання, і користуватися пристроєм можна одразу після розпакування. Використання сторонніх зарядних пристроїв не шкодить за умови, що вони сертифіковані й відповідають потужності вашого гаджета, тоді як дешеві безіменні адаптери справді становлять ризик, але через нестабільну напругу, а не через сам факт того, що вони не оригінальні.

Що увімкнути в налаштуваннях

Виробники вже вбудували інструменти, які роблять основну роботу за вас, і достатньо їх активувати. На iPhone у розділі налаштувань акумулятора є оптимізоване заряджання, яке вивчає ваш розклад і затримує зарядку останніх відсотків до моменту, коли ви зазвичай прокидаєтеся. У новіших моделях є також можливість встановити жорстке обмеження заряду на рівні вісімдесяти відсотків. На Android схожі функції називаються по-різному залежно від виробника, і шукати їх треба в розділі про акумулятор під назвами на кшталт адаптивної зарядки, захисту батареї або обмеження заряду. Ноутбуки мають власні утиліти для обмеження заряду, і такі інструменти є в Lenovo, HP, Asus та Acer, де межу зазвичай можна встановити в діапазоні від шістдесяти до вісімдесяти відсотків. Для ноутбука, який постійно працює від мережі, увімкнення такого обмеження є найкориснішою одиничною дією з усіх можливих, оскільки інакше акумулятор місяцями перебуває на ста відсотках.

Про заряджання під час відключень світла

Тут виникає конфлікт між теорією та реальністю, якого немає в жодному західному матеріалі, тому скажу прямо. Коли світло дають на кілька годин за графіком, люди заряджають усе до ста відсотків, і з точки зору догляду за акумулятором це не оптимально, а з точки зору здорового глузду абсолютно правильно, бо розряджений телефон під час тривалого відключення створює значно більшу проблему, ніж прискорений знос батареї. Практичний висновок полягає в тому, що правило двадцяти та вісімдесяти відсотків слід відкласти на період відключень і повернутися до нього тоді, коли живлення стане стабільним. Що варто зробити натомість, так це подбати про температуру під час таких зарядок, оскільки одночасне заряджання кількох пристроїв від однієї станції в теплому приміщенні створює саме те поєднання нагріву й заряджання, яке шкодить найбільше.

Окремо варто пам'ятати про павербанки та зарядні станції, які теж мають літієві елементи, тому зберігати їх повністю зарядженими місяцями не варто, а оптимальним станом для тривалого зберігання є приблизно половина ємності з перевіркою раз на кілька місяців.

Як перевірити стан акумулятора

На iPhone інформація про максимальну ємність відносно нової батареї доступна в налаштуваннях акумулятора, і показник нижче вісімдесяти відсотків зазвичай вважається підставою для заміни.

На Android вбудований показник є не завжди, і залежно від виробника доводиться користуватися сервісними меню або сторонніми застосунками, які оцінюють ємність за поведінкою пристрою.

На ноутбуках із Windows звіт про стан батареї формується командою у командному рядку, а на macOS відповідна інформація є в системному звіті. Ознаками зношеної батареї є різке падіння відсотків без видимої причини, вимкнення пристрою при залишку заряду, швидкий нагрів під час звичайних задач і фізична деформація корпусу, причому останнє потребує негайної заміни, оскільки здутий акумулятор становить реальну небезпеку.


Джерела: матеріали виробників щодо оптимізованого заряджання, галузеві публікації з електрохімії літій-іонних елементів.