Правда или нет? Аккумулятор смартфона нужно «тренировать»

​

Заложенный производителями срок службы современных смартфонов достаточно короток, поэтому неудивительно, что многие из нас всеми силами стараются продлить жизнь своих гаджетов. В Сети можно найти немало советов по уходу за устройствами, но далеко не все из них правильны. Некоторые из них уходят корнями глубоко в историю и уже успели не один десяток раз быть подтверждёнными, а затем опровергнутыми. Мы собираемся поставить точку в одном из таких мифов, который гласит, что перед использованием смартфонов, их аккумулятор нужно «тренировать».

Суть мифа
«Тренировка» аккумуляторов, которую многие советуют проводить в обязательном порядке, заключается в полном разряде-заряде батареи, проведённом N раз, где N — произвольное число, зависящее исключительно от конкретного советчика. Объяснения этому даются самые разные. Кто-то утверждает, что тренировка необходима самому аккумулятору для того, чтобы он из заводского состояния «вышел на полную ёмкость». Другие придерживаются мнения, что аккумулятор-то в полном порядке, но его контроллеру нужно «объяснить», какая у батареи полная ёмкость. Третьи считают, что если после покупки немедленно не провести разряд-заряд, то можно столкнуться с «эффектом памяти», который снизит ёмкость аккумулятора. А некоторые для тренировки даже советуют приобретать специальные устройства, которые, хоть и не бесполезны, но нужны для совершенно других целей.

​

Правда или нет?
Разумеется, всё это неправда, а перечисленные причины для проведения «тренировки» — ошибочны. Аккумуляторы проверенных производителей, в том числе установленные в смартфоны, тестируются ещё на заводе. Бракованные экземпляры попросту не попадут на прилавки, а ёмкость прошедших проверку всегда соответствует заявленной с небольшой допустимой погрешностью. Что касается батарей от малоизвестных китайских производителей, то им выйти на заявленную ёмкость не поможет ни одна тренировка — их показатели изначально завышены, и хорошо, если на 20–30%, а не на все 50%.

​

Не могут стать причиной необходимости «тренировки» аккумуляторов и современные контроллеры. Это достаточно умные микросхемы, работа которых калибруется на предсерийных образцах устройств. В результате мы получаем идеально подогнанные друг под друга аккумулятор и контроллер, которые не требуют каких-либо дополнительных притирок. Ещё один миф, непосредственно связанный с контроллерами, — утверждение о том, что аккумуляторы необходимо отключать от зарядного устройства сразу после их полной зарядки, чтобы избежать «перезаряда». В действительности контроллер самостоятельно размыкает цепь после достижения на аккумуляторе напряжения номинального уровня. Так что лежит ли гаджет на зарядке несколько часов или несколько дней — никакого значения не имеет.

​

Мы описали идеальную ситуацию, но справедливости ради отметим, что бывают случаи, когда контроллер действительно может ошибаться. Первый — установка аккумулятора другой ёмкости. В старых смартфонах были популярны батареи повышенной ёмкости, устанавливаемые вместо задней крышки, и при их использовании контроллер действительно мог неверно оценивать уровень заряда батареи. Второй случай — дешёвые ноутбуки и внешние аккумуляторы. Батареи, состоящие из нескольких банок, рано или поздно неизбежно разбалансируются, то есть заряд на разных элементах питания в один момент времени оказывается неодинаковым. Умные контроллеры успешно борются с этим явлением, но в некоторых дешёвых моделях ситуация действительно приводит к падению общей эффективной ёмкости аккумулятора. В обоих описанных случаях однократная «тренировка» батареи действительно не повредит: благодаря ей контроллер узнает полную ёмкость нестандартного аккумулятора, а заряд на всех элементах батареи из нескольких банок будет сбалансирован.

​

Что касается «эффекта памяти», этот миф берёт начало более десятилетия назад, когда ещё были широко распространены никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлгидридные аккумуляторы (Ni-MH). Заряд таких батарей при неполном разряде приводил к росту кристаллических образований из активного вещества, которые закрывали собой активную поверхность электродов аккумулятора, служащую для переноса ионов. Это в конечном итоге и становилось причиной снижения эффективной ёмкости элементов питания. Для борьбы с этим эффектом использовался предварительный полный разряд батареи перед её зарядкой. А, в случае, если неправильная зарядка уже была произведена, применялась пресловутая тренировка: несколько циклов разряда-заряда разрушали кристаллические образования и восстанавливали эффективную ёмкость.

Слева направо: нормальная структура анода NiCd-аккумулятора; образовавшиеся из-за неправильного использования кристаллы; структура анода после «тренировки»
​

Долгое время считалось, что литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы не подвержены эффекту памяти, что оказалось не совсем так. Принципиальное наличие этого эффекта в литиевых батареях было доказано учёными пару лет назад: при заряде аккумуляторов на их электродах могут возникать дендриты, названные так из-за своего сходства с ветвями деревьев. Однако их влияние на ёмкость аккумуляторов настолько незначительно, что не способно быть хоть сколько-то заметным по сравнению с другими причинами изнашивания Li-Ion батарей. И если говорить о пресловутых «тренировках», то в данном случае они не только не помогают в борьбе с дендритами, но ещё и расходуют драгоценные циклы заряда-разряда, число которых на самом деле и определяет срок службы современных батарей.

Формирование дендритов в Li-Ion аккумуляторах
​

Главная причина, по которой литиевые аккумуляторы теряют ёмкость — старение материалов электродов при каждом цикле заряда и разряда. Этот процесс может протекать быстрее или медленнее в зависимости от двух основных факторов. Первый — глубина разряда. Чем сильнее вы разряжаете аккумулятор, тем меньше циклов он способен перенести до заметного падения ёмкости. Если вы будете разряжать батарею не до 0% (срок службы 600 циклов), а только до 40% (срок службы 1500 циклов), это даст относительное увеличение срока службы батареи на 40%.

Падение ёмкости для разных уровней заряда (SoC) в зависимости от количества циклов заряда (по данным Battery University)
​

Второй фактор — максимальное напряжение ячейки. Заряд до номинальных 4,2 В даёт срок службы батареи в 600 циклов, в то время как до 4,1 В (уровень заряда 90%) — уже 1000 циклов.

Падение ёмкости для разного напряжения заряда ячеек в зависимости от количества циклов заряда (по данным Battery University)
​

Как продлить срок службы аккумулятора
«Тренировки» литиевых батарей бессмысленны как для «раскачки» аккумулятора, так и для продления его срока службы. Тем не менее, вам вполне по силам сберечь батарею своего гаджета от преждевременной смерти, соблюдая несколько простых правил.

Не перегревайте аккумуляторы. Особенно, если они полностью заряжены. По утверждению компании Battery University, производящей оборудование для тестирования аккумуляторов, это наихудший случай эксплуатации батареи и наиболее быстрый путь к необратимому падению ёмкости.

Не переохлаждайте аккумуляторы. Литиевые батареи не предусматривают работу при отрицательных температурах, поэтому старайтесь держать гаджеты в тепле. Падение эффективной ёмкости аккумулятора зимой может достигать 30%, и хотя этот процесс обратим, пользу вашей технике точно не принесёт.

Храните аккумуляторы заряженными наполовину. Так поступает большинство производителей электроники, поставляющих на прилавки смартфоны и ноутбуки с заряженными наполовину батареями. Длительное хранение (более месяца) полностью заряженного аккумулятора приведёт к неминуемому падению ёмкости, а полностью разряженного — к «глубокому» разряду и фактической смерти элемента питания.

Калибруйте аккумуляторы ноутбуков. Даже в современных ноутбуках будет не лишним раз в полгода проводить полный цикл разряда-заряда батареи для стабилизации напряжения на всех банках.

Ограничьте использование быстрой зарядки. Чем выше напряжение и сила тока при заряде батареи, тем меньше она вам прослужит. Именно это происходит при быстрой зарядке, постоянное использование которой сократит жизненный цикл батареи примерно на 10%. Решая, пользоваться быстрой зарядкой или нет, вы делаете выбор между удобством и сроком службы батареи. Мы не призываем вас полностью отказаться от технологических достижений: кого-то падение ёмкости в далёкой перспективе вовсе не беспокоит, но для максимального продления срока службы аккумулятора быстрой зарядкой стоит пользоваться только в случае необходимости.