Как устроен современный аккумулятор
Во всех современных смартфонах сегодня используются литий-ионные (Li-ion) или литий-полимерные (Li-Po) батареи. Структурно все они состоят из трех основных элементов: двух пластин из производных лития и графита (катод и анод), размещенных на фольге из металлов с разным электродным потенциалом (алюминий и медь) и пористого сепаратора между ними, пропитанного жидким (в случае с Li-Po батареей — гелевым) электролитом, который выполняет функцию проводника.
В двух словах любая батарея работает примерно следующим образом. Когда мы подаем напряжение на клеммы аккумулятора (заряжаем смартфон), ионы лития отрываются от катода и, проходя через проводник, встраиваются в молекулярную структуру графитовой пластины. Этот процесс запускает реакцию окисления, которая дает необходимый заряд батарее.
Во время использования гаджета все происходит с точностью до наоборот. Под нагрузкой ионы лития стремятся вернуться на свое место и реакция работает в обратном направлении — графитовый анод становится минусом, а литиевая пластина — плюсом. При этом не все ионы лития возвращаются назад. Часть из них погибает, образуя на аноде тонкую пленку, которая утолщается с каждым циклом заряда-разряда. Именно так происходит старение аккумулятора.
Почему аккумулятор разряжается на холоде
С падением температуры окружающего воздуха ионам лития становится сложнее проходить сквозь электролит. На холоде они подобно живым микроорганизмам, становятся более медлительными и скорость протекания реакции в батарее падает.
«Но постойте, как же так»? — спросите вы. Если все реакции замедляются, то по логике и разряжаться батарея тоже должна медленнее. На самом деле так и есть. Замерзнув, батарея не теряет свой заряд, а просто становится не способна быстро отдавать энергию. Именно поэтому вы могли замечать, что, согревшись, ранее севшая на холоде батарея снова начинает работать в штатном режиме.
Артем Анисимов, специалист сервисного центра Re-Mobile, отметил, что литий-содержащие аккумуляторы в принципе не любят замораживания, поэтому долго пользоваться ими на морозе нежелательно. Однако есть разница между литий-ионными и литий-полимерными вариантами:
У литий-полимера чувствительность к морозам, конечно, ниже. Диапазон рабочих температур у них — примерно от −20 до 35 градусов Цельсия. У литий-ионных же аккумуляторов могут начаться проблемы уже при температуре ниже нуля. Все потому, что химия литий-ионных аккумуляторов более чувствительна к температуре заряжания. И там температурный диапазон уже другой: примерно от 2 до 25 градусов. Однако, несмотря на это, литий-полимерные аккумуляторы распространены меньше. Они дороже.
Еще один фактор, влияющий на стабильную работу аккумулятора — это корпус гаджета. От толщины и материала, из которого изготовлен смартфон, напрямую зависит, как долго он сможет «прожить» на холоде. Тонкий алюминиевый корпус обладает высокой теплопроводностью и лишь ускорит охлаждение батареи, в отличие, например, от более бюджетного пластика, теплопроводность которого, как известно, в разы ниже. Именно поэтому старые пластиковые «звонилки» считаются рекордсменами по части сохранения емкости при низких температурах — они не отключаются даже в самые лютые морозы.
Средние показатели теплопроводности имеет стекло, но, как правило, все стеклянные смартфоны дополнительно комбинируются алюминиевыми вставками, поэтому и противостоять заморозкам они способны не намного дольше металлических собратьев.
Как избежать переохлаждения?
Держите смартфон сухим — изнутри и снаружи
Наверное, нет нужды напоминать, что в снегопад телефон лишний раз лучше не доставать из кармана. Однако даже в ясный морозный день гаджету может грозить опасность. Возможно, вы замечали, как запотевает дисплей вашего смартфона, когда после сильного мороза вы возвращаетесь в теплое помещение. Так вот, примерно то же самое может происходить с ним и внутри. Конденсат, который неизбежно образуется при резких перепадах температуры, часто не щадит даже влагозащищенные устройства. Он проникает в плату и оседает в динамиках телефона, становясь причиной их поломки. Избавиться от влаги в динамиках вам поможет наш проверенный способ.
Помните также и о том, что при отрицательных температурах, влага расширяется и может становиться причиной нарушения герметичности корпуса. Проверить герметичность влагозащищенного телефона можно «сухим» способом в домашних условиях.
Используйте приложение для оптимизации батареи
Чтобы точнее отслеживать изменение текущей емкости, а также предполагаемый износ аккумулятора на холоде, установите на телефон одно из приложений для мониторинга. С помощью него вы будете всегда оставаться в курсе оставшегося времени работы аккумулятора в различных режимах. Кроме этого, приложение поможет точнее контролировать уровень емкости во время заряда и не перезаряжать его.
Включите адаптивный режим аккумулятора
Чтобы продлить время работы аккумулятора, включите адаптивный режим в настройках. После его активации искусственный интеллект Android начнет изучать ваше поведение при использовании приложений и на основе этих данных будет присваивать им определенные статусы, тем самым постепенно увеличивая время автономной работы телефона. Подробнее о том, как его включить на разных моделях смартфонов, также читайте в одной из наших прошлых статей.
Пользуйтесь чехлом или внутренним карманом.
Утеплите телефон чехлом из материала, близкого по составу к зимней одежде. Подобно тому как пуховики защищают нас от холода, утепленные чехлы также замедляют теплообмен между смартфоном и морозным зимним воздухом.
Помните, что нормальная температура батареи смартфона в режиме ожидания находится в пределах 20−35°С, и ваша основная задача постараться сохранить ее такой как можно дольше. Чем меньше телефон будет контактировать с холодом, тем дольше аккумулятор сохранит свою емкость.
Если вы не любите носить смартфон в чехле, по крайней мере, старайтесь реже доставать его из внутреннего кармана вашей одежды. Тепло вашего тела поможет сохранить аккумулятор в норме.
Грейте смартфон рукой в момент использования
Если вам все же пришлось ответить на звонок в лютый мороз, по крайней мере, старайтесь защищать его теплом своих рук. Для любителей «чатиться» можем порекомендовать специальную защитную «муфту-палатку» для рук с окном для телефона. С такой защитой вы сможете общаться при любой погоде, сохранив батарею в тепле.
Используйте гарнитуру
Если же ваше общение, наоборот, сводится в основном только к приему входящих, тогда держите устройство поближе к телу и пользуйтесь гарнитурой. В мороз рекомендуем использовать проводной вариант, так как в отличие от Bluetooth аналога, он не разрядится в самый неподходящий момент.
Впрочем, есть исключения. Например, можно использовать вот такой утепленный вариант со встроенными Bluetooth динамиками и микрофоном.
Как правильно заряжать смартфон зимой
Теперь несколько советов о том, как НЕ стоит поступать с аккумулятором вашего смартфона зимой.
Заряжайте телефон отогретым
Не стоит заряжать смартфон сразу после того, как вы вернулись с улицы. Лучше подождать, пока температура устройства вернется к комнатной. По крайней мере, никогда не заряжайте холодный аккумулятор до 100%.
Дело в том, что зарядка при пониженной температуре аккумулятора неизбежно приводит к снижению его емкости, которая начинает возрастать только по мере его возвращения к нормальной температуре. Это, в свою очередь, может привести к перезаряду со всеми вытекающими последствиями в виде вздутия батареи и даже ее взрыва.
Не перегревайте смартфон
Но и форсировать этот процесс с использованием отопительных приборов ни в коем случае нельзя. Использование обогревателей губительно не только для аккумулятора, но и для самого смартфона. Снова вспоминаем про образование конденсата после резких перепадов холод/тепло и оставляем гаджет для естественного «оттаивания» при комнатной температуре.
Кроме возможных проблем с образованием излишней влаги, принудительный нагрев смартфона может спровоцировать разрушение стыков на хрупких элементах корпуса. Особенно остро эта проблема стоит для корпусов, выполненных из комбинированных материалов. Разные материалы имеют разную плотность и при изменении температуры ведут себя тоже по-разному. Помните также и о том, что больше отрицательных температур аккумуляторы «боятся» резких температурных колебаний.
Не перезаряжайте телефон и не подвергайте батарею глубокому разряду
От того, насколько вы будете внимательно следить, чтобы ваша батарея не разряжалась в ноль, будет зависеть количество будущих циклов «Заряд-разряд», или по-простому — продолжительность ее жизни.
Слишком низкое напряжение в аккумуляторе, которое при полном разряде падает ниже 2,5 Вольт, часто приводит к отключению цепи питания батареи. Чтобы его пробудить, при следующей зарядке смартфону приходится увеличивать скорость протекания реакции внутри батареи, что губительно сказывается на ее здоровье. Более подробно о том, почему так происходит, мы писали здесь.
То же самое относится и к перезаряду. При зарядке, близкой к 100%, напряжение в аккумуляторе, наоборот, возрастает до предельных 4,2 Вольт, что при срабатывании системы защиты может приводить к возгоранию и даже взрывам.
Лучше стараться поддерживать уровень заряда на уровне 40−80%, не доводя до критических значений напряжения. Современные батареи давно уже не обладают эффектом памяти, поэтому не нуждаются в полном цикле заряд/разряд.
Что делать, если смартфон внезапно разрядился на морозе
Подзарядить в метро или автобусе
С каждым годом в России растет количество бесплатных USB-станций на остановках, аэровокзалах, станциях метро и в других общественных местах. Если ваш смартфон разрядился в самый неподходящий момент на улице, можно прокатиться на автобусе или в метро и зарядить гаджет там. Например, в автобусах USB разъемы расположены в небольших корпусах прямо на поручнях. Заодно и согреетесь!
Купить подзарядку в салоне связи за полчаса
Если гаджет сообщает вам о критическом уровне заряда, а домой вы попадете еще не скоро, поищите поблизости салон сотовой связи. Большинство из них сегодня предоставляют почасовую услугу подзарядки телефонов за 100−200 рублей.
Арендовать пауэрбанк
Помимо прочего, в России сегодня становятся популярны специальные зарядные станции, где можно арендовать пауэрбанк на несколько часов или даже на сутки.
Принцип работы зарядных станций идентичен аренде электросамокатов. Сначала вам также необходимо установить приложение, затем найти поблизости станцию на карте, отсканировать QR код и забрать свой пауэрбанк.
Некоторые из сервисов имеют широкую сеть станций по всей стране и позволяют вернуть Powerbank, даже если вы берете его с собой в другой город.
Список популярных сервисов по аренде пауэрбанков:
Заключение
Правильная эксплуатация аккумулятора смартфона — залог его длительной работы, а также вашей безопасности. Теперь вы знаете, почему ваш телефон может терять заряд на холоде, и сможете сохранить его здоровье даже в самый лютый мороз.
