Al final resultó que, casi todos los teléfonos inteligentes cargan sus baterías con corrientes mucho más bajas que el estándar para ellos, y lo que cae en la categoría de "cargas rápidas" es en realidad más lento que el hecho de que en otras direcciones ha estado funcionando masivamente durante 6-7 años.
Cual es el problema
Aproximadamente el 70-80% de los teléfonos inteligentes en el mercado tienen una capacidad de batería en la región de 3000 mAh y se cargan a partir de fuentes de corriente de 5 voltios de 1 A. Y si observa las características de sus baterías, resulta que en todos los casos, la carga se realiza en un modo de uno y medio por debajo del estándar prescrito en las especificaciones.
Por ejemplo, para la gran mayoría de las baterías de iones de litio con una capacidad de 3-4 mil mAh, la corriente de carga estándar es de 0,5 C (la relación entre la corriente de carga y la capacidad total). Es decir para un modelo de 3000 mAh, esto es 1.5 A. Además de los valores estándar, la corriente de carga máxima se indica en las especificaciones. Y para la misma mayoría absoluta de baterías, es 1 C (3 A en nuestro ejemplo específico). Al mismo tiempo, hay modelos en el mercado para los que las corrientes estándar y máxima pueden ser significativamente más altas.
Aquí hay un par de ejemplos específicos. Esta captura de pantalla es de las
características de la batería LG BL-42D1F (que se coloca en el LG G5 y en varios otros modelos):
Tenga en cuenta que la corriente de carga máxima es 1.1 C, es decir poco más de 3 A en una fuente de cinco voltios.
Aquí hay un ejemplo de otra "batería" LG BL-45B15:
Todo es similar a la batería anterior.
Más ejemplos
Hay un obstáculo para estudiar las características de las baterías de teléfonos inteligentes: hay muy poca información detallada disponible en fuentes abiertas. Logré encontrar especificaciones incompletas solo para LG, y les di más. Pero para las baterías del factor de forma más común, las especificaciones detalladas 18650 están llenas, ya que son productos comerciales masivos.
Echemos un vistazo a una de las opciones populares:
Sanyo UR18650-NSX :
La corriente de carga estándar es casi 1.8 A, que es 0.7 C.
Y aquí hay un ejemplo de Samsung:
INR18650-30Q :
¡Aquí tenemos corrientes de 1.5 A a 4 A (1.33 C)! Además, si siempre carga con la corriente máxima y la descarga con una carga alta de 15 A, la degradación de la capacidad después de 300 ciclos será ligeramente superior al 25%, que es relativamente pequeña. Bueno, si la corriente de descarga es más suave, por ejemplo, 30 veces menos (como en un teléfono inteligente típico), no tiene que preocuparse por el envejecimiento rápido.
¿Qué es la verdadera carga rápida?
La carga rápida es donde las corrientes son 2 C o más. Y hay áreas en las que esto no es noticia durante mucho tiempo. Por ejemplo, en la misma herramienta eléctrica. Bosch y otros fabricantes han estado ofreciendo baterías que cargan baterías de 3000 mAh en 35 minutos (20 minutos al 80%) durante 6-7 años. Me parece que, además de las altas corrientes en la primera fase, esta vez se logra reduciendo la segunda fase de la carga CV. Como resultado, las baterías ganan solo ~ 90-95% de la capacidad nominal, pero luego no espere hasta que se vuelvan azules.
Aquí, por ejemplo, las
especificaciones de Samsung "latas" 18650, trabajando en tales modos:
Para una capacidad de 2000 mAh, la corriente de carga máxima es de 4 A, que es de 2 C. Y el tiempo de carga máximo es de 50 minutos. ¿Por qué no 30 minutos? Permítame recordarle que cargar baterías de iones de litio consta de dos fases. En la primera fase, se establece un límite de corriente. A medida que la batería se satura y alcanza su valor máximo de voltaje regulado, el proceso pasa a la fase de recarga, en la cual el voltaje se fija, y la corriente disminuye gradualmente. Así es como se puede representar este proceso para el modo 1 C:
Para 2 C, el gráfico se verá similar, pero se comprimirá a tiempo. Además, diferentes baterías pueden tener diferentes características, y la fase CV (con voltaje constante) puede comenzar en diferentes niveles de carga acumulada.
Entonces, cuando le informen sobre la carga rápida fría, que de hecho funciona con corrientes de hasta 1 C (y en el mercado puede contar modelos capaces de más en los dedos), solo sepa que en otras áreas era el doble de frío hace seis años, deje con algunas reservas
¿Por qué los fabricantes no se preocupan?
En teoría, se cuecen sobre la durabilidad de la batería. Las altas corrientes de carga y descarga aceleran la degradación. Hace unos siete años, aquí hay un cuadro como este de batteryuniversity.com:
Muestra la reducción de capacidad dependiendo de las corrientes de carga y descarga. Sin embargo, ahora la situación ha mejorado. Además, los teléfonos inteligentes no tienen tales corrientes de descarga salvaje.
En aras de la experimentación, tomé un par de teléfonos inteligentes de 2.5 años de antigüedad con baterías de 3000 mAh que se han utilizado tanto en la cola como en la melena: el Huawei P9 Lite con carga normal de un solo amplificador y el Samsung Galaxy S8, que siempre se cargaba solo en 9 V y ~ 1.5 A. Y, en ausencia de otro método disponible para estimar la capacidad, medí con un viejo probador la cantidad de energía que se cargó. Por supuesto, este es un indicador condicional, ya que la eficiencia de carga disminuye con la edad de la batería. Pero para una evaluación aproximada, es bastante adecuado.
Galaxy S8, descargado a cero y cargado en estado apagado, "comió" 14.4 Wh · una hora y media. Al mismo tiempo, la capacidad de la placa de identificación de su batería es de 13.2 Wh. Y teniendo en cuenta el hecho de que parte de la que se extrajo de la toma de corriente "se perdió" en el cable y el convertidor, obtenemos una ligera degradación de la capacidad.
UPD: para completar, un gráfico de la temperatura durante la carga rápida de 9 V y 1.6 A. La temperatura máxima es de 35 ° C, que está lejos de la temperatura máxima de 45 ° C. Es decir El ciclo de carga va exactamente de acuerdo con el cronograma, sin sobrecalentamiento y se detiene.
En otras palabras, para ~ 1000 ciclos completos de carga y descarga rápidas, la batería no ha perdido tanto. Según una evaluación subjetiva aproximada, no más de un tercio de la capacidad original.
En P9 Lite, la imagen es similar. Tardaron 3.5 horas en cargarse completamente, y el probador midió 12.1 Wh. Sin embargo, con esta medida, se conectó después del cable, directamente al teléfono inteligente. Se puede afirmar que hay ciertas pérdidas en la capacidad, pero, de nuevo, no son tan significativas.
¿Cuál es la conclusión? La batería, que se cargó durante dos años y medio solo en el modo rápido de 1 C, no perdió tanto, así como la batería, cargada con corrientes por debajo del estándar.
¿Cuál es la esencia de los reclamos?
Aquí hay otra foto del pobre P9 Lite, que ha estado bebiendo un sorbo de 0.96 A durante una hora y media, ganando el 60% de la carga de su batería 3000 mAh. En este caso, ~ 0.2 A pasa a su operación actual en modo de suspensión.
Es decir la batería recibe aproximadamente 0,8 A, ¡de lo cual obtenemos un modo de carga de ~ 0,25 C! Lo más probable es que sea la mitad del modo estándar de 0.5 C, definido para él por las especificaciones.
En otras palabras, el tiempo de las baterías de 2000 mAh pasó hace muchos años. A saber, fue debajo de ellos que el estándar no oficial de "carga" apareció en 1 A. Y sería normal si los fabricantes permitieran por defecto cargar con corrientes de al menos 1.5 A. Al mismo tiempo, puede cargar con seguridad 2 A, que en la actualidad las capacidades darán un modo de 0.7 C.
Pero surge la pregunta, ¿quién comprará Quick Charge, que en realidad solo será ~ 20% más rápido?
Alguien preguntará ahora si dice que si la mayoría de los cargos son ahora de 1 A, ¿qué sucederá si se permite que los teléfonos inteligentes tomen 2 A? Si, no habrá nada. Antes de cargar, el teléfono inteligente selecciona el protocolo, y si la fuente es antigua y no responde a las solicitudes, lo probará y seleccionará el modo máximo permitido. Por ejemplo, los mismos teléfonos inteligentes con cargas convencionales de un solo amperio pueden tomar corrientes de 0.4, 0.5, 0.7 y 1 A (la lista exacta de modos depende del fabricante del teléfono inteligente). Si la fuente o la línea no cae voltaje bajo carga, se tomará la corriente máxima.
Entonces, si descartamos el segmento de tubo de hasta 6 mil rublos en Yandex.Market, donde ahorran en todo y ponen baterías de cartón, obtenemos 806 modelos, de los cuales solo 154 admiten Qiuck Charge o sus tecnologías patentadas. De los 652 restantes, según mis estimaciones, habrá un 10% de aquellos que ya saben cómo tomar 2A cada uno (sí, el proceso ha comenzado aquí), pero para los otros modelos ~ 580, el obstáculo real para el modo de 1.5 o 2 amperios es, en su mayor parte, comercialización