ما الذي يضر البطارية؟.
ما زلت أذكر نفسي بهذه الأطروحة في كل مرة يتم فيها إطلاق هواتف ذكية جديدة. قد يضر الشحن السريع بالبطارية وبالتالي من الأفضل كبح سباق التسلح لتقنيات الشحن السريع مثل VOOC أو Warp Charge أو Dart Charge! حقيقة أن الشحن عند 30 أو 65 أو حتى أكثر من 100 واط يضع ضغطًا أكبر على البطارية يبدو أيضًا منطقيًا للغاية. لكن هل هذا صحيح لكل ذلك؟ هل الشحن السريع سيء للغاية بحيث يجب عليك تخطيه؟
فهرس :
- كيف تعمل البطاريات؟
- لماذا تفقد بطاريتي قدرتها؟
- الشحن السريع: الإيجابيات والسلبيات
- الخلاصة: لا تقلق كثيرا!
يؤكد الزملاء من مجلات تقنية أخرى هذا الشك ، لكنهم نادرًا ما يشيرون إلى أدلة علمية أو على الأقل أدلة مثبتة بشكل واقعي. لذلك من المهم استكشاف الشحن السريع بعمق لفهم آثاره. للقيام بذلك ، كان علي أولاً أن أتذكر وقتي في المدرسة الثانوية وقراءة مقالات عن الإلكترونات والبروتونات.
في جميع الهواتف الذكية الحالية تقريبًا ، يتم استخدام بطاريات الليثيوم أيون ، والتي يمكن تفريغها عدة مئات من المرات باستخدام WhatsApp وألعاب الهاتف المحمول وما شابه ، وإعادة شحنها في نهاية اليوم. يصف “التفريغ” و “الشحن” بشكل أساسي حركة الجسيمات ، وفي هذه الحالة بالذات ، أيونات الليثيوم سالبة الشحنة.
عند التفريغ ، تنتقل أيونات الليثيوم من القطب السالب إلى القطب الموجب وتطلق إلكترونًا في هذه العملية. يتم إرجاعها إلى القطب الموجب بواسطة دائرة كهربائية وهذا هو بالضبط ما يستخدم لتشغيل الأجهزة الإلكترونية. في القطب الموجب ، يتم تناولها بواسطة أيونات معدنية انتقالية مختلفة ، على عكس أيونات الليثيوم ، ليست متحركة.
أثناء عملية الشحن ، يجب التأكد من أن ذرات الليثيوم تأخذ الإلكترونات. للقيام بذلك ، تمر ذرات الليثيوم من القطب الموجب إلى القطب السالب ويتم شحنها سلبًا مرة أخرى بواسطة دائرة كهربائية ثانية. يفعلون ذلك عن طريق الإقحام بين جزيئات الجرافيت في عملية تسمى “الإقحام”. عندما يتم الوصول إلى الجهد المطلوب ، أو الحد الأقصى ، تتوقف هذه العملية و “تمتلئ” البطارية مرة أخرى.
من أجل أن تكون عملية الشحن مثالية ، تم تجهيز بطاريات الليثيوم أيون لجميع الهواتف الذكية بإلكترونيات الشحن التي لها آليات حماية معينة. على الرغم من أن بطاريات الليثيوم أيون أكثر حساسية من أنواع النيكل والكادميوم الشائعة ، إلا أنها تتمتع بكثافة طاقة أعلى ولم يعد عليك القلق بشأن تأثير الذاكرة الشهير. ربما يكون أكبر عيب لبطاريات الليثيوم أيون الحالية هو أن المكونات تتأكسد بمرور الوقت وتفقد البطارية قدرتها. دعونا نلقي نظرة فاحصة!
إذا استثمرت الكثير من الأموال في GameStop قبل بضعة أسابيع وأصبحت الآن غنيًا بما يكفي للاستثمار في iPhone 12 Pro Max الذي ستحتفظ به في درج ، فستفاجأ بالتأكيد في غضون خمس سنوات. في الواقع ، حتى في حالة عدم استخدامها ، تقل سعة بطاريات الليثيوم أيون بانتظام من الشحن الأول.
يحدث “تقادم الدورة” هذا بسبب عمليات التحلل الكيميائي التي تتلف الإلكتروليت بالإضافة إلى مواد القطب الموجب والكاثود. ليس هناك الكثير الذي يمكنك فعله حيال فقدان السعة هذا ، باستثناء ربما إيلاء القليل من الاهتمام لدرجة الحرارة.
ومع ذلك ، فإن تقادم الدورة يكون أكثر إثارة للاهتمام لمشكلة الشحن السريع لدينا. لأنه بالإضافة إلى التقادم ، تفقد البطارية أيضًا سعتها بعد كل دورة شحن. لا تؤثر عمليات التآكل بشكل سلبي على العمليات الكيميائية فحسب ، بل تهاجم أيضًا المواد المستخدمة حول البطارية. هذا هو المكان الذي يمكننا أخيرًا أن نتدخل فيه ونرى كيف يمكننا الحفاظ على صحة بطارياتنا مع القليل من العناية.
مستوى التفريغ له تأثير قوي على كمية الضغوط الكيميائية والميكانيكية التي تتعرض لها المواد. من المهم بشكل خاص أن يكون الحكم الذاتي أكبر من 10٪ وبين 90 و 100٪. لذا ، كنصيحة أولى ، يمكنك ملاحظة أنه يجب عليك شحن هاتفك الذكي فقط ضمن هذا النطاق الأمثل! يعد مستوى تيارات الشحن أمرًا بالغ الأهمية أيضًا ، والذي يقودنا أخيرًا إلى موضوع الشحن السريع.
على الرغم من تطوير العديد من تقنيات الشحن السريع في السنوات الأخيرة ، إلا أنها جميعها متطابقة من حيث المبدأ: فبدلاً من الشحن المستمر لبطارية الهاتف الذكي بنفس التيار لمدة ثلاث ساعات على سبيل المثال ، يتم الشحن على عدة مراحل.
عندما تكون البطارية فارغة ، يتم إمدادها بالكثير من الطاقة لفترة قصيرة من الزمن ، وهي “نصف ممتلئة في 20 دقيقة” الشهيرة التي نسمع عنها في الإعلانات. تكون بقية عملية الشحن أكثر اعتدالًا من أجل الحفاظ على درجة الحرارة وكذلك الضغط على الجهاز والبطارية عند أدنى مستوى ممكن. كما اكتشفنا للتو ، يجب أن نفكر هنا الآن في مستوى الضغط المفروض على المكونات الكيميائية والميكانيكية.
يمكن لشحن Oppo VOOC Flash Charge شحن الهواتف الذكية حتى 125 وات. / © NextPit
بطاريات الليثيوم أيون عرضة لمشكلة واحدة على وجه الخصوص: الحرارة! في دراسة أجريت عام 2018 ، وجدت أن نطاق درجة الحرارة المثلى لبطاريات الليثيوم أيون عالية الكثافة للطاقة يتراوح بين 15 و 35 درجة. وبالتالي ، لا ينبغي أن تؤدي الزيادة في درجة الحرارة التي تتجاوز هذا الحد إلى تقنيات الشحن السريع ، ولهذا يلجأ المصنعون إلى استخدام مستشعرات درجة الحرارة.
يستخدم الجزء الإلكتروني من الشحن مستشعرات الهاتف الذكي والشاحن لضمان عدم تلف البطارية بسبب ارتفاع درجة الحرارة. قالت شركة Oppo عند إطلاق SuperVOOC ، الذي يعمل بقوة تصل إلى 125 وات ، ألا تصل أبدًا إلى درجة حرارة أعلى من 40 درجة.
لذلك ، يبدو أن Oppo تضغط عمدًا على حد درجة الحرارة هذا من أجل تحقيق سرعات شحن أسرع. في الوقت نفسه ، تؤكد الشركة المصنعة أن البطارية تفقد 20٪ فقط من سعتها بعد 800 دورة شحن. لذا فإن بطارية 5000 مللي أمبير / ساعة ستظل بها 4000 مللي أمبير بعد حوالي 2.5 عام.
المشكلة الثانية التي أراها مع فقدان السعة الدورية هي أن البطارية تتعرض لجهد عالي للحظة وجيزة. ومع ذلك ، كما قال مهندس iFixit cnet، هذا ليس قيدًا مقلقًا لبطارية ليثيوم أيون ، لأنها يمكن أن تمتص الكثير من الطاقة عندما تكون فارغة.
يقارن كل شيء بالإسفنجة ، التي يمكن أن تمتص الكثير من الماء عندما تجف قبل التخلص من المزيد والمزيد من الماء الجديد. حتى لا يحدث أي ضرر ، سيكون من الضروري ، بعد الدفعة الأولى ، إبطاء السرعة من أجل الحفاظ على البطارية.
لقد وجدنا بالفعل السبب أعلاه: مستوى التفريغ ، لأنه أمر بالغ الأهمية لمقدار الشحن الذي يمكن للبطارية الاحتفاظ به. هذا هو السبب في أن الشحن السريع يتم بشكل دوري وفقط عندما يسمح مستوى التفريغ فعليًا بتزويد هذه الكمية من الطاقة.
يعد الشحن السريع في الهواتف الذكية دائمًا نقطة خلاف. من ناحية ، هذا لتقليل وقت التحميل ، من ناحية أخرى ، لتجنب الضرر على المدى الطويل. على الرغم من أن الشركات المصنعة تتجنب إتلاف البطارية باستخدام إلكترونيات الشحن الذكية أو الحيل مثل تقسيم البطارية إلى النصف ، إلا أنها لا تزال تتعمد دفع حدود ما هو صحي لبطارية الهاتف الذكي.
على الرغم من كل الحيل ، فإن الضغط على الجهاز يكون أكبر عند استخدام التيارات العالية. في الواقع ، حتى لو انخفض الجهد عندما تصبح درجة الحرارة عالية جدًا ، فإن الدوائر ومكونات البطارية تكون في حدودها لفترة زمنية معينة. ومع ذلك ، تمت مقابلة كل من فني iFixit بواسطة cnet لا يرى فني من خدمة الإصلاح الألمانية Kaputt.de هذا بالضرورة سببًا للتخلي عن الشحن السريع. فأجابني بما يلي:
بشكل عام ، لا يؤثر الشحن السريع بشكل ملحوظ على عمر البطارية في العامين النموذجيين من الاستخدام المصمم من أجلهما. وبالتالي ، قد تتدهور حالة البطاريات أكثر في حالة الاستخدام الإضافي.
لذلك يتعين علينا الإجابة بـ “نعم” على سؤال ما إذا كان الشحن السريع الدائم يضع مزيدًا من الضغط على البطارية والأجهزة. ومع ذلك ، فمن المثير للجدل ما إذا كانت سعة الشحن تنخفض بشكل كبير أثناء العملية ، مما يبرر المخاوف بشأن صحة البطاريات والانتظار بسبب فترات الشحن الأطول عندما لا تكون قيد الاستخدام. بعد كل شيء ، الهدف بعد شراء هاتف ذكي هو تحقيق أقصى استفادة منه بعد إنفاق 200 أو 500 أو حتى 1000 يورو عليه.
إذا اخترت الشحن السريع ، فستستفيد بشكل أفضل من قدرات هاتفك الذكي وستستفيد نظريًا أكثر منه خلال السنوات الأولى ، لأنه سيكون أقل توصيلًا. إذا لم تستخدمه وقمت بإيقاف تشغيله في الإعدادات ، فقد تحصل على استقلالية أكثر قليلاً عن منافذ الطاقة بعد عامين أو ثلاثة أعوام ، أيهما تفضل؟
نجد موضوع سلوك المستخدم تجاه الهواتف الذكية أمرًا رائعًا وهذا هو سبب إجراء استطلاع حول هذا الموضوع هذا الأسبوع على NextPit. بين الآن ويوم الجمعة ، يمكنك بالتالي التفكير في المدة التي سيتم خلالها استخدام هاتفك الذكي الحالي وعدد سنوات الاستخدام التي تتوقعها بهاتف جديد. أنا فضولي لمعرفة!
تُرجم هذا المقال من اللغة الألمانية ثم عدّله فلوريان فيلون تحريريًا. تم نشر النسخة الأصلية التي كتبها Benjamin Lucks في الأصل على NextPit.de في 9 مارس 2021.
هل كان المقال مفيداً؟شاركه مع أصدقائك ولا تنسى لايك والتعليق
Leave a Reply