Почему смартфоны заряжаются медленнее, когда батарея почти полностью заряжена

Вы когда-нибудь замечали, что Ваш смартфон заряжается относительно до уровня заряда 80%? Достижение 100% занимает намного больше времени, и это связано с тем, как Ваше устройство обрабатывает литиевые батареи.

Три этапа зарядки литиевой батареи

Литиевые батареи имеют три стадии зарядки, каждая из которых предназначена для защиты батареи в наиболее уязвимых состояниях. Это:

• Предварительная зарядка постоянным током, также известная как «непрерывная зарядка».
• Режим регулирования постоянного тока
• Режим регулирования постоянного напряжения

Предварительная зарядка

Первый этап применяется, когда батарея разряжена или напряжение ниже 3.0В. Ячейку необходимо повторно активировать медленно, чтобы защитить от проблем, вызванных оставлением батареи на длительное время в разряженном состоянии.

Пассивирующий слой батареи, защитный экран, который образуется в ходе обычной химической реакции, может потребоваться для восстановления, и зарядка при низком напряжении позволяет это сделать.

Эта фаза предварительной зарядки обычно происходит примерно на 10% от максимальной скорости зарядки. Этим объясняется задержка включения полностью разряженного смартфона. Например, разряженный iPhone часто отображает символ разряженной батареи в течение нескольких минут, прежде чем на нем будет напряжение, необходимое для правильного запуска.

Во время стадии предварительной зарядки ток поддерживается постоянным (но с меньшей скоростью, чем на следующей стадии зарядки), в то время как напряжение постепенно увеличивается.

Постоянный ток зарядки

Как только аккумулятор достигнет 3.0В, Ваш телефон начнет постепенно заряжаться намного быстрее. На этом этапе зарядки устанавливается постоянный высокий ток, в то время как напряжение увеличивается с течением времени. Это когда Ваше устройство будет заряжаться максимально быстро и когда используется любой доступный режим быстрой зарядки.

На этом этапе батарея заряжается примерно до 80% емкости за столь короткое время, сколько позволяет батарея.

Зарядка при постоянном напряжении

Когда уровень заряда аккумулятора достигает 80%, зарядка переключается в режим стабилизации постоянного напряжения. В этот момент напряжение поддерживается постоянным, чтобы поддерживать максимальный заряд аккумулятора, в то время как ток медленно снижается. Это предотвращает перезарядку, избегая повреждения аккумулятора. Это также означает, что зарядка замедляется по мере приближения уровня заряда к 100%.

Ток будет продолжать падать до тех пор, пока аккумулятор не будет заряжен почти до полной емкости, после чего зарядка полностью прекратится. На этом этапе в идеале Вы должны отсоединить смартфон от зарядного устройства.

Если Вы оставите свой телефон подключенным к зарядному устройству, то аккумулятор будет слегка разряжаться, пока не достигнет уровня от 3.9 до 4В, после чего будет произведен дополнительный заряд. Устройство будет продолжать разряжаться и заряжаться, пока оно остается подключенным к зарядному устройству.

Как это влияет на быструю зарядку

Возможно, Вы заметили, что некоторые производители смартфонов рекламируют быструю зарядку, которая может зарядить Ваше устройство до «50%» или «80%» за короткий период времени. Это потому, что быстрая зарядка условна. Если у Вас уже высокий уровень заряда батареи, быстрая зарядка вряд ли принесет значительные улучшения.

Быструю зарядку можно использовать только в течение периода регулирования постоянного тока зарядки. Как только зарядка перейдет в режим стабилизации постоянного напряжения или емкость аккумулятора составит около 80% или выше, будут приняты меры для защиты элемента от повреждения.

Перезарядка аккумулятора — плохая идея. В лучшем случае это может вызвать повреждение, которое повлияет на способность батареи удерживать заряд, но в худшем случае это приведет к постепенному нагреванию батареи, что может привести к физическому ущербу. К счастью, современные смартфоны управляют процессом зарядки, чтобы этого не произошло.

Как смартфоны дополнительно защищают Вашу батарею

Литиевые элементы не подвержены ужасному эффекту «памяти», от которого страдали старые аккумуляторные батареи, когда они «забывали» свою зарядную емкость, если сначала не были полностью разряжены. Литиевые батареи не безупречны, и они со временем теряют емкость с каждым циклом зарядки.

Цикл зарядки не просто изменяется от 0% до 100%, но представляет собой совокупный износ аккумулятора. Например, при зарядке с 50% до 100% два дня подряд используется полный цикл зарядки. Некоторые производители смартфонов приняли меры для предотвращения преждевременного старения аккумулятора с помощью функции, называемой оптимизированной зарядкой.

Оптимизированная зарядка работает путем зарядки устройства до 80% и ожидания. Узнав Ваши привычки и распорядок дня, устройство определит время, когда последний этап зарядки совпадает с моментом, когда Вы, скорее всего, снимете зарядное устройство, например, когда Вы просыпаетесь утром.

Вместе с iOS 13 эта функция стала доступна на iPhone, а OnePlus представила аналогичную функцию в январе 2020 года.

Сохраняйте свою батарею в хорошем состоянии

Есть несколько советов, которым Вы можете следовать, чтобы сохранить свою батарею в хорошем состоянии. Во-первых, не разряжайте ее полностью, если это возможно. Литиевые батареи выигрывают от неглубоких разрядов, и именно здесь применяется правило 40-80 (иногда известное как правило 40-70).

Эта логика гласит, что Вам следует избегать падения заряда аккумулятора телефона ниже 40% или заряда более 80% для лучшего состояния батареи. Литиевые элементы лучше всего работают и хранятся в этом состоянии, а превышение или уменьшение этих значений может отрицательно повлиять на состояние батареи.

Если у Вас нет возможности использовать программно-управляемую оптимизированную зарядку (а даже если и есть), то лучшим правилом будет продуманная зарядка устройства. Не оставляйте его подключенным на ночь, вместо этого заряжайте его короткими сериями в течение дня.

Это потребует некоторых сознательных усилий и, возможно, рутинных изменений для достижения наилучших результатов. Если Вы относитесь к тому типу людей, которые годами хранят свой смартфон перед покупкой замены, это отличный способ продлить срок службы аккумулятора.

Не только смартфоны

Другие устройства с литиевыми батареями, такие как планшеты, ноутбуки, игровые контроллеры, носимые устройства и даже портативные зарядные устройства, могут получить выгоду от более продуманной зарядки. Многие из них не имеют оптимизированных режимов зарядки, но все выиграют от неглубоких циклов разряда и правила 80-40.