טעינה ופריקה של הסוללה: איך סוללה עובדת?

כשמדובר בציוד טעינה כמו סמארטפונים וניידים, נראה שלכולם יש הרגלים מוזרים. לדוגמא, אנשים מאפשרים לסוללה של הגאדג'ט החדש שלהם להתנקז לחלוטין לפני השימוש בהם או שהתקע מוסר מיד מהשקע כאשר הסוללה מלאה. אבל איך אתה מתמודד הכי טוב עם הסוללה שלך? אנו מגלים זאת בכך שמומחים מסבירים כיצד סוללות עובדות.

סוללות, הנקראות גם סוללות, הן אחד החלקים החשובים ביותר באלקטרוניקה. אחרי הכל, הטלפון, המחשב הנייד או הקורא האלקטרוני היקר שלך לא יעבדו בלי סוללה. אולם מעטים האנשים אשר יודעים כיצד סוללה עובדת וישנם מיתוסים רבים באינטרנט לגבי טעינה ופריקה של סוללות. הגיע הזמן להבהיר פעם אחת. במאמר זה אנו מתמקדים בסוללות ליתיום-יון, סוג הסוללה הנפוץ ביותר בתחום מוצרי האלקטרוניקה.

טען סוללה חדשה

כשאתה מוציא את הגאדג'ט החדש שלך מהקופסה, באופן טבעי אתה רוצה להגדיר אותו ולהשתמש בו מיד. אבל המתן: באינטרנט כתוב שעליך לחייב את הטעינה של הסוללה ורק לאחר מכן להתחיל לעבוד עם המכשיר. האם זה נכון? לא, אומר פרופ 'פיטר נוטן, פרופסור לחומרי אנרגיה ומכשירים באוניברסיטת טכנולוגיה של איינדהובן. "סוללת ליתיום-יון כבר הוטענה ונפרקה מספר פעמים במפעל, כדי להתחיל טוב. עד כמה שידוע לי, אם לטעון את הסוללה תחילה או לא, אין כל השפעה על אורך חיי הסוללה. "

ד"ר. מרניקס ווגמייקר, פרופסור וחוקר סוללות באוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה, מסכים. "זה לא משנה עם סוללות ליתיום-יון."

זה משנה, אתה יכול להשתמש באלקטרוניקה החדשה שלך מייד בפעם הראשונה. אלא אם כן הסוללה כבר (כמעט) ריקה, כמובן.

עד כמה שידוע לי, האם לטעון את הסוללה תחילה או לא, אין כל השפעה על חיי הסוללה.

מטענים זולים יכולים להיות מסוכנים

רוב הסיכויים הם שאתה לא רק טוען את הטלפון, הטאבלט והגאדג'טים האחרים באמצעות הכבל והתקע המקורי, אלא גם עם אביזרים לא מקוריים של, למשל, מחנות המוזלות או מחנות אינטרנט סינית. מטענים לא ממותגים מחנויות כאלה עשויים להיות הרבה יותר זולים, אבל המחיר הנמוך יותר צריך להגיע מאיפה שהוא. החלקים המשמשים בכבלים ותקעים זולים לכלוך הם לרוב באיכות נחותה ולעיתים אף מסוכנים. לכן פרופסור נוטן מכנה את השימוש באביזרים זולים ולא מקוריים 'לא חכם'.

"המטען חייב להיות מכוון לחלוטין לסוללה, התקשורת בין השניים חשובה ביותר. הדיוק של המטען קובע במידה רבה כיצד הסוללה מזדקנת. " עם אי-התאמה כביכול בין המטען לסוללה, עלולים להתרחש 'דברים מוזרים', כגון קצר חשמלי, על פי נוטן.

Wagemaker מוסיף: "המטען שמגיע עם המוצר שקל היטב כמה מתח הוא יכול לספק לסוללה, למשל 4.2 וולט. אם אתה משתמש במטען אחר שיש בו מקסימום 4.4 וולט, הסוללה תטען בפוטנציאל גבוה מדי. אם הוא מעט גבוה מדי, זה בעיקר רע לכל חיי הסוללה, אבל הבדל גדול מדי אכן יכול להיות מסוכן. "

USB-C

תסתכל בזהירות רבה יותר עם מכשירים עם חיבור USB-C, מכיוון ש- USB-C תומך במתח גבוה יותר מאשר המיקרו USB 2.0 הידוע. ליותר ויותר אלקטרוניקה יש יציאת USB-C ולמרות שיש תיאור ברור של תקן ה- USB-C, לא כל היצרנים מקפידים על כך. לדוגמא, כבלים ה- USB-C של הטלפונים OnePlus 2 ו- 3 לא עמדו במותגי האביזרים הסטנדרטיים והמפוקפקים עדיין משחררים כבלים ותקעים (זולים יותר) בעלי תפוקה מקסימאלית גבוהה מהרצוי. זה מסוכן מכיוון שהוא עלול להוביל לסוללה מחוממת מדי, אשר בתורה יכולה להתלקח או להתפוצץ. לפני שאתה קונה מוצר USB-C, בדוק היטב שההספק המרבי בוולט ואמפר תואם לזה של אביזרי המוצר המקוריים. או לקנות כבל או תקע מקוריים,אז אתה יודע בוודאות שאתה במקום הנכון.

לחייב בן לילה

"באופן עקרוני זה אפשרי", אומר פרופסור נוטן. “סוללות ליתיום-יון משתמשות במצב טעינת CCCV הידוע בו המחצית הראשונה של הסוללה נטענת במהירות ובמחצית השנייה לאט יותר כדי למנוע מצבים מסוכנים. אך אם הסוללה נשארת על המטען לזמן ממושך, למשל בן לילה, מתרחשות תגובות צד קטנות שמקצרות את אורך חיי הסוללה. " לא תבחין בהשפעה זו לאחר מספר חודשים, זה ייקח יותר זמן.

Wagemaker גם מכנה את זה מספיק בטוח לתלות ציוד על המטען בלילה, בתנאי שתשתמש באביזרים מקוריים. "אם המטען טוב, הוא יודע שהסוללה טעונה ועוצרת. אין אז יותר חשמל ולכן אין סכנה. " עם זאת הפרופסור לא טוען את הציוד שלו בלילה, רק כדי להיות בצד הבטוח.

למומחים יש עצה דחופה נוספת למי שמטעין את הטלפון שלהם מתחת לכרית בלילה: עצרו מיד! Notten: “זה צריך להיות אסור, כי סוללה לא יכולה לאבד את החום שלה מתחת לכרית. וסוללה לא אמורה להתחמם יותר מכיוון שטמפרטורה גבוהה יותר יכולה להוביל לכל מיני דברים מוזרים כמו למשל קצר חשמלי. " יצרנים כמו אפל מזהירים גם מפני התחממות הסוללה. באתר האינטרנט שלה, יצרנית האייפון אומרת כי סוללת הליתיום באייפון עלולה להיפגע מטמפרטורות גבוהות. לכן אפל ממליצה ללקוחות להסיר כל כיסוי מהמכשיר שלהם אם המכשיר מתחמם מאוד במהלך הטעינה.

הטמפרטורה הטובה ביותר לטעינת סוללה היא טמפרטורת החדר. לדברי פרופסור נוטן, טעינה של הטלפון, המחשב הנייד או הטאבלט בשמש מלאה אינה בהחלט טובה עבור הסוללה מכיוון שתגובות הלוואי השליליות של טעינה עוברות מהר יותר בטמפרטורות גבוהות יותר.

כיול סוללה

אם אורך חיי הסוללה של המכשיר שלך (פתאום) ואין לך הסבר לכך, אתה יכול לכייל את הסוללה למעין איפוס. נינטנדו המליצה על שיטה זו בשנה שעברה, למשל, כאשר קונסולת המשחקים של Switch הייתה נגועה בבעיית סוללה.

פרופסור נוטן מציין כי שיטה זו עובדת על הסוללות ששימשו בעבר, אך הוא אינו מאמין כי היא ממלאת תפקיד חשוב בסוללות הליתיום הנוכחיות הנמצאות בין היתר בטאבלטים ובמחשבים ניידים.

הסוללה מתרוקנת מהר יותר כשקר

בטמפרטורה נמוכה מתח הסוללה יורד וככל שהוא קר יותר, כך הוא הולך מהר יותר. פרופסור נוטן: "כשהסוללה מגיעה לגבול התחתון של המתח, היא נעצרת. וגם המכשיר. זה נראה ריק, אבל זה לא. אם תחמם אותו לטמפרטורת החדר בתוך הבית, זה יעבוד שוב. " הנימוק שלו נתמך על ידי פרופסור וואגמייקר. העצה היא לפיכך לשמור על חימום הגאדג'ט שלך בחורף על ידי הכנסתו לתיק או לכיס המעיל.

מטענים מהירים ומטענים אלחוטיים?

לדברי Wagemaker של TU Delft, ברור מדוע מטענים מהירים גרועים יותר עבור הסוללה מאשר טעינה איטית יותר. "עם טעינה מהירה, זרם נדחף ברציפות לסוללה במתח גבוה יותר, לעיתים גבוה ככל שהסוללה מאפשרת. זה נהדר, כי הסוללה נטענת במהירות, אבל אם אתה תמיד משתמש במטען מהיר, אתה תמיד טוען בגבול הסוללה. זה מאיץ את הזדקנות הסוללה ולכן משפיע לרעה על תוחלת החיים. "

באופן עקרוני זה לא שונה עבור מטענים אלחוטיים עם מתח מקסימלי גבוה, אומר נוטן. טעינה אלחוטית של הסוללה היא טכניקה הפופולרית במיוחד בסמארטפונים (יקרים יותר). הטעינה עובדת בערך כך: אתה מחבר את עמדת הטעינה לשקע ומניח את הטלפון החכם שלך על התחנה, ולאחר מכן ממיר הטלפון את האנרגיה המגנטית למתח לטעינה של הסוללה.

עיתונאי אמריקאי דיווח לאחרונה על בסיס מחקריו שלו כי הסוללה עושה יותר מחזורים עם טעינה אלחוטית מאשר עם טעינה קווית ולכן מזדקנת מהר יותר. כמה מומחים הודיעו לאחרונה ל- Nu.nl כי טענה זו אינה סבירה. אחד מהם מסביר כי הסוללה מתייחסת לאנרגיה המתקבלת באותו אופן כמו בעת שימוש במטען קווי. בנוסף, כדי למנוע נזק לסוללה ולחלקי טלפון אחרים, תקן הטעינה האלחוטי הנפוץ ביותר (Qi) מחייב את היצרנים לבנות מגן סביב סליל הסמארטפון.

לחייב עד 100 אחוז?

סוללה טעונה במלואה נותנת תחושה בטוחה, אך טעינת מצבר למאה אחוז גרועה לאורך החיים שלה. "הכל קשור למתח מרבי", מסביר פרופסור נוטן מאוניברסיטת איינדהובן לטכנולוגיה. "המתח הזה משפיע על אורך חיי הסוללה. לכן, הרחק מהחלק העליון והתחתון של טעינה ופריקה. ' לפי נוטן, עדיף לטעון את סוללת הליתיום-יון של המכשיר שלך לשמונים או תשעים אחוז ולא לתת לה לרדת מתחת ל -20 אחוז.

"זה טוב יותר מאשר לרוקן את הסוללה לחלוטין." אוניברסיטת הסוללה האמריקאית, אחת החברות הידועות שבודקות סוללות, מדגישה זאת וכך גם יצרניות הסמארטפונים כמו סמסונג.

פרופסור ווגמייקר מאוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה מסכים כי חיי הסוללה הטובים ביותר יישארו אם הקיבולת נשמרת בין עשרים לשמונים אחוזים. הוא מדגיש את נימוקיו של נוטן: "במידת האפשר, הימנע מסיום הטעינה והטעינה מאפס, כלומר סוללה ריקה. כשאתה חושב על תוחלת החיים, אתה לא משתמש בכל קיבולת הסוללה - אבל אז אתה נותן קצת כוח. "

סוללה שלעולם אינה מלאה לחלוטין חייבת לפיכך גם לחבר אותה למטען מהר יותר. לא אידיאלי, אך טעינה בתדירות גבוהה יותר טובה יותר לכל חיי הסוללה, אומרים חברת בדיקת הסוללות באוניברסיטת סולרי ופרופסור נוטן.

טעינת סוללה למאה אחוז גרועה לאורך החיים שלה

חיי סוללת ליתיום-יון

מכשיר עם סוללה תמיד נשחק. באלקטרוניקה רבים כמו סמארטפונים וטאבלטים יש סוללת ליתיום-יון שטוחה, מסביר Wagemaker תחילה. סוג זה של סוללה תופס פחות מקום מסוללת ליתיום-יון גלילית, אך גם בעל חיים קצרים יותר. מכיוון שמחשבים ניידים, למשל, הולכים ומתדלדלים, הם גם עוברים בתדירות גבוהה יותר מצורת צילינדר לסוללה שטוחה. כמה זמן הסוללה מחזיקה שונה לסוללה ולכן לכל מכשיר. בכל פעם שהסוללה טעונה במלואה, היא נחשבת למחזור. סוללת ליתיום-יון שטוחה מחזיקה בממוצע בין חמש מאות לשבע מאות מחזורים.

מי שמשתמש בסוללות שלהם במשורה על ידי טעינתן לאט ושומר על בין עשרים לשמונים אחוזים יכול להשתמש במכשיר זמן רב יותר, על פי Wagemaker. "כשאנחנו עושים דבר כזה במעבדה, אנחנו מקבלים הרבה יותר מחזורים, כלומר טעינה מהסוללה. אתה שם לב לכך במיוחד אחרי שבע מאות. "

Samsung Galaxy Note 7 ידוע לשמצה

מדי פעם צצים דיווחים על מטענים, כבלים ומוצרים מסוכנים. הערה 7 של סמסונג גלקסי היא אולי הידועה ביותר בשנים האחרונות. המכשיר שוחרר באוגוסט 2016 ותוך מספר שבועות הופיעו דיווחים כי המכשיר מהווה סכנת שריפה. מספר צרכנים נתלקו בטלפונים שלהם או אפילו התפוצצו. לכן סמסונג החלה ריקול בתחילת ספטמבר וכעבור זמן קצר הגיעה עם דגמי Note 7 חדשים שיהיו להם סוללה בטוחה. כאשר גם עותקים חדשים אלה עלו באש באופן ספונטני במקרים מסוימים, הוחלט להחזיר את ה- Galaxy Note 7 לכל העולם. חנויות החזירו ליצרן דגמים שלא נמכרו ומיליוני לקוחות נשלחו לתיבה חסינת אש להחזרת המכשיר.הפיאסקו עלה לסמסונג יותר מעשרה מיליארד דולר ופגע במוניטין של המותג. מאוחר יותר הסיקה סמסונג מחקירה משלה כי טעויות ייצור התגנבו לסוללה, וכתוצאה מכך כמה עותקים היו גדולים מדי וקטנים מדי והתחממו יתר על המידה במהלך השימוש.