Jak przedłużyć żywotność baterii w smartfonie?

Producenci telefonów komórkowych od dawna produkują dla nich ładowarki i złącza, kierując się własnymi potrzebami. Długo nie było jednego standardu, żadnej kompatybilności jeśli chodzi o złącza - każdy producent stawiał na swoje rozwiązania.

Pod koniec XXI wieku opracowano standard USB Battery Charging, który był pierwszą próbą stworzenia uniwersalnej ładowarki do wszystkich urządzeń o zwiększonym zużyciu energii. Jako podstawę przyjęto złącze microUSB, nadal można je znaleźć w wielu urządzeniach. W dzisiejszych czasach coraz częściej stosuje się USB Type-C.

Następnym krokiem jest standard USB Power Delivery (PD). Już w pierwszej wersji, która pojawiła się w 2012 r., programiści osiągnęli nawet szybkie ładowanie 100 W. Jednak komercyjne wersje smartfonów dawały o rząd wielkości mniejszą moc, pracowały z napięciem 5 V i prądem 2A - tak było 4-5 lat temu. To było ciągle za mało na naprawdę szybkie ładowanie.

W tym samym czasie producenci smartfonów pracowali nad standardem szybkiego ładowania Pionierem była kalifornijska firma Qualcomm z technologią Quick Charge zintegrowaną z chipsetem. Najnowsza wersja 5, zaprezentowana w lipcu, obiecuje fantastyczne rezultaty - szybkie ładowanie baterii 4500 mAh zajmuje zaledwie 15 minut. W handlu jeszcze nie ma tak szybko ładowanych smartfonów, ale to kwestia czasu, kiedy producenci opanują te technologie. Pierwszy jest Xiaomi z technologią 80W. 

Producenci smartfonów stworzyli również wiele standardów szybkiego ładowania, z których nie wszystkie są ze sobą kompatybilne. I w tym problem - jeśli zapomnisz ładowarki, inny zasilacz faktycznie pozbawia przydatnej funkcji, ale są wyjątki. Na przykład technologia szybkiego ładowania Apple jest oparta na protokole PD, a najnowsze wersje Quick Charge są w pełni kompatybilne z produktami Apple.

Już teraz niektóre smartfony są w stanie uzupełnić pojemność baterii dosłownie na naszych oczach. Szczególnie udało się to chińskiej korporacji BBK, która stworzyła zasilacz SuperVOOC 2.0 o mocy 65 W. Kompatybilny smartfon może być całkowicie naładowany w 35 minut. Niestety to zastrzeżona technologia - tę prędkość można uzyskać tylko za pomocą tej jednej ładowarki i specjalnego przewodu.

Szybkie ładowanie zostało pomyślane jako możliwie najbezpieczniejsze dla baterii i samego smartfona, a tym samym dla użytkownika. Ale w praktyce wszystko okazało się nie takie proste. 

Niezależnie od nazwy technologii, zasada działania sprowadza się do zwiększenia prądu i napięcia, które dają tę samą moc. Ale przekroczenie pewnego bezpiecznego progu grozi tym, że bateria może eksplodować, o czym przekonał się Samsung z jednym z flagowych smartfonów Galaxy Note 7. Dlatego każde ładowanie ma swoisty "mózg" - mikroukład-kontroler, który określa, ile prądu/napięcia i w jakim momencie bateria powinna otrzymać. Kontroler jest zintegrowany z płytą główną smartfona. Jeśli ten układ zawiezie to mogą być kłopoty, bo zasilanie bez kontroli nieuchronnie doprowadzi do przegrzania. Dlatego nowoczesne ładowarki są nie tylko wydajne, ale także" inteligentne". Współpracują ze smartfonem zgodnie ze specjalnym protokołem, stale monitorując stan, nagrzewanie i poziom naładowania akumulatora. Na podstawie tych wskaźników regulują moc wyjściową poprzez zmianę napięcia i natężenia prądu. 

Zwykle największa moc zasilacza jest wytwarzana, gdy bateria jest prawie całkowicie rozładowana. Może dlatego wrażenie robi to szybkie początkowe ładowanie - jak to szybko przyrasta - szczególnie widoczna jest efektywność ładowania pierwszych 50% baterii.

Użytkownikowi często udaje się ominąć wszystkie bariery ochronne i najbardziej inteligentny smartfon. Czynnik ludzki w przypadku problemów z szybkim ładowaniem jest głównym problemem i tu ważne są instrukcje obsługi od producentów na które nikt nie zwraca uwagi przy rozpakowywaniu nowego smartfona. Jednym z głównych powodów przyspieszonej degradacji baterii smartfona jest to, że właściciel urządzenia podczas szybkiego ładowania zostawia telefon w etui lub nawet wkłada go na noc pod poduszkę, co powoduje przegrzanie baterii i doprowadza do awarii.

Niestety zbyt częste ładowanie negatywnie wpływa na baterię. Kluczowym niebezpieczeństwem częstego szybkiego ładowania jest skrócenie żywotności baterii, a przez to użytkownik zbyt często zmienia telefon na nowszy model. W ten sposób załatwia sprawę nieumiejętnego użytkowania telefonu i jego baterii. Następny użytkownik zmienia baterię na jakąś podróbkę, bo taniej i dalej się męczy, aż telefon trafia do szuflady jako awaryjny lub do recyklingu.

Zasady ładowania smartfona

Z szybkim ładowaniem wiążę się większe ciepło, bo większa moc. To zaś nieodłącznie związane jest ze zmniejszeniem i tak skończonej żywotność akumulatora litowo-jonowego (ocenia się, że bateria litowo-jonowa wytrzymuje około 1000-2000 ładowań). A jeśli wcześniej bateria była w ciągu 1,5-2 lat (tyle żyje zwykle dobry smartfon), to było co najmniej 700 ładowań (1x dziennie), dlatego przy regularnym szybkim ładowaniu pojemność baterii może spaść znacznie wcześniej.

Szybkie ładowanie oznacza krótsze cykle i więcej ciepła, co negatywnie wpływa na baterię.
Według badań szybkie ładowanie 40 W zmniejsza pojemność baterii o 30% w tym samym okresie, podczas których ładowanie 15 W zmniejszyłoby pojemność o 10%.

Aby jakoś zrekompensować nieuniknione straty, programiści stosują sprytny algorytm. Proces dzieli się na dwa etapy. W pierwszym etapie smartfon otrzymuje maksymalną moc w minimalnym czasie. Na przykład jeden z modeli Oppo naładuje się do 40% w 10 minut. Ale ostatnie 30-40% w jakimkolwiek szybkim ładowaniu jest już dłuższe.

Można samodzielnie przedłużyć żywotność baterii smartfona, przestrzegając bardzo prostych zasad: 

1. Nie powinno się dopuszczać do rozładowania poniżej 10% - baterie litowo-jonowe i litowo-polimerowe nie tolerują głębokiego rozładowania - z tego powodu żywotność baterii mocno spada.

2. Druga zasada jest jeszcze ważniejsza niż pierwsza, zwłaszcza w przypadku szybkiego ładowania - używaj tylko oryginalnej ładowarki lub wysokiej jakości odpowiednika. Wielu problemów z baterią można by uniknąć, no ale nie jeśli do ładowania smartfona używa się taniej, chińskiej podróbki, bo ktoś oszczędził na oryginalnej ładowarce.

3. Używaj oryginalnego kabla do swojej ładowarki i telefonu, bo czasami użytkownicy używają złego lub nie swojego kabla i nie wiedzą dlaczego tak powoli ładuje im się telefon. Klasyczny przykład to kable 1A i 2A i mimo posiadania właściwej ładowarki 2A smartfon zbyt powoli się ładuje, bo działa na 1A ładowaniu.

4. Podobnie jest z ładowarkami samochodowymi - warto sprawdzić czy jest 1A czy 2A, czy nawet wyższej wartości, choć to rzadkość. Czasami ładowarka samochodowa ma 2 USB - jedno jest 1A, a drugie 2A - będą różnie ładować.  Ładowanie w samochodzie jest zawsze gorsze niż z oryginalnej ładowarki sieciowej. Podobnie jest w przypadku power banków, ładowarek solarnych czy publicznych ładowarek.

5. Jako że bateria nie lubi rozładowywać się do "zera", to niezbyt dobrze znosi za długie podłączenie do sieci by mieć 100%. Ogólnie uważa się, żeby osiągnąć maksymalny zasób, warto ładować baterię nie wyżej niż 80%. Potem można jeszcze doładować, a nie od razu z poziomu prawie zera.

6. Baterie litowo-jonowe nie są odporne na ekstremalne temperatury. Trzeba wiedzieć, że rozmowa na zewnątrz na dużym mrozie bardzo szybko rozładuje baterię smartfona. Zimą bateria siada szybciej, więc lepiej rozmawiać w pomieszczeniu niż na zewnątrz.

7. Problemy mogą również wynikać z niecierpliwości użytkowników. Przykładem jest uruchamianie gier lub aplikacji na smartfonie, który jest w tym momencie szybko ładowany. To wtedy właśnie urządzenie doświadcza podwójnego obciążenia i grzeje się niepotrzebnie - należy tego unikać, by podczas ładowania niepotrzebnie nie obciążać baterii telefonu.

Trzeba też pamiętać, że nieumiejętne obchodzenie się z smartfonem to jedna sprawa, a wadliwe baterie to druga sprawa, bo do niektórych telefonów na różnych rynkach są dobierane różne baterie.

Autor używa od pięciu lat Samsunga Galaxy Note 4 i bateria nadal jest całkiem sprawna - ot, wystarczy odpowiednia "higiena" przy korzystaniu i ładowaniu, a telefon może służyć długo.

Janusz Sulisz