Il s'est avéré que presque tous les smartphones chargent leurs batteries avec des courants bien inférieurs à la norme pour eux, et ce qui tombe dans la catégorie des «charges rapides» est en fait plus lent que le fait que dans d'autres directions, il fonctionne massivement depuis 6-7 ans.
Quel est le problème
Environ 70 à 80% des smartphones sur le marché ont une capacité de batterie de l'ordre de 3000 mAh et sont chargés à partir de sources de courant de 5 volts de 1 A. Et si vous regardez les caractéristiques de leurs batteries, il s'avère que dans tous les cas, la charge s'effectue en mode de un an et demi en dessous de la norme prescrite dans les spécifications.
Par exemple, pour la grande majorité des batteries Li-ion d'une capacité de 3 à 4 000 mAh, le courant de charge standard est de 0,5 C (le rapport du courant de charge à la pleine capacité). C'est-à-dire pour un modèle 3000 mAh, c'est 1,5 A. En plus des valeurs standard, le courant de charge maximum est indiqué dans les spécifications. Et pour la même majorité absolue de batteries, c'est 1 C (3 A dans notre exemple spécifique). Dans le même temps, il existe sur le marché des modèles pour lesquels les courants standard et maximum peuvent être considérablement plus élevés.
Voici quelques exemples spécifiques. Cette capture d'écran provient des
caractéristiques de la batterie du LG BL-42D1F (qui est placée sur le LG G5 et un certain nombre d'autres modèles):
Veuillez noter que le courant de charge maximum est de 1,1 C, c'est-à-dire un peu plus de 3 A à une source de cinq volts.
Voici un exemple d'une autre «batterie» LG BL-45B15:
Tout est similaire à la batterie précédente.
Plus d'exemples
Il y a un obstacle à l'étude des caractéristiques des batteries de smartphones - très peu d'informations détaillées sont disponibles dans les sources ouvertes. J'ai réussi à trouver des spécifications incomplètes uniquement pour LG, et je les ai données plus haut. Mais pour les batteries du facteur de forme le plus courant, les spécifications détaillées du 18650 sont complètes, car ce sont des produits commerciaux de masse.
Jetons un coup d'œil à l'une des options populaires -
Sanyo UR18650-NSX :
Le courant de charge standard est de près de 1,8 A, soit 0,7 C.
Et voici un exemple de Samsung -
INR18650-30Q :
Ici, nous avons des courants de 1,5 A à 4 A (1,33 C)! De plus, si vous chargez toujours avec le courant maximum et le déchargez avec une charge élevée de 15 A, la dégradation de la capacité après 300 cycles sera légèrement supérieure à 25%, ce qui est relativement faible. Eh bien, si le courant de décharge est plus doux, par exemple, 30 fois moins (comme dans un smartphone typique), vous n'avez pas à vous soucier du vieillissement rapide.
Qu'est-ce qu'une vraie charge rapide?
La charge rapide est l'endroit où les courants sont de 2 C ou plus. Et il y a des domaines où ce n'est pas nouveau depuis longtemps. Par exemple, dans le même outil électrique. Bosch et d'autres fabricants proposent des batteries rechargeant des batteries de 3000 mAh en 35 minutes (20 minutes à 80%) pendant 6-7 ans. Il me semble qu'en plus des courants élevés dans la première phase, ce temps est atteint en réduisant la deuxième phase de la charge CV. En conséquence, les batteries ne gagnent que ~ 90-95% de la capacité nominale, mais vous n'attendez pas qu'elles deviennent bleues.
Voici, par exemple, les
spécifications des "boîtes" Samsung 18650, fonctionnant dans de tels modes:
Pour une capacité de 2000 mAh, le courant de charge maximum est de 4 A, soit 2 C. Et le temps de charge maximum est de 50 minutes. Pourquoi pas 30 minutes? Permettez-moi de vous rappeler que la charge des batteries Li-ion se compose de deux phases. Dans la première phase, une limite de courant est fixée. Lorsque la batterie est saturée et atteint sa valeur de tension régulée maximale, le processus entre dans la phase de recharge, à laquelle la tension est fixée, et le courant diminue progressivement. Voici comment ce processus peut être décrit pour le mode 1 C:
Pour 2 C, le graphique sera similaire, mais il sera compressé dans le temps. De plus, différentes batteries peuvent avoir des caractéristiques différentes et la phase CV (à tension constante) peut démarrer à différents niveaux de charge accumulée.
Donc, quand on vous parle de charge rapide et cool, qui fonctionne en fait avec des courants allant jusqu'à 1 C (et sur le marché, vous pouvez compter des modèles capables de plus sur les doigts), sachez que dans d'autres domaines, il était deux fois plus cool il y a six ans, laissez avec quelques réserves.
Pourquoi les fabricants ne font pas d'histoires
En théorie, ils sont cuits sur la durabilité de la batterie. Des courants de charge et de décharge élevés accélèrent la dégradation. Il y a environ sept ans, voici un tableau comme celui-ci de batteryuniversity.com:
Il montre la réduction de capacité en fonction des courants de charge et de décharge. Cependant, maintenant la situation s'est améliorée. De plus, les smartphones n'ont pas de tels courants de décharge sauvages.
Par expérience, j'ai pris une paire de smartphones de 2,5 ans avec des batteries de 3000 mAh qui ont été utilisées dans la queue et la crinière tout le temps: le Huawei P9 Lite avec une charge simple à un ampli et le Samsung Galaxy S8, qui ne chargeait toujours qu'en 9 V et ~ 1,5 A. Et, en l'absence d'une autre méthode disponible pour estimer la capacité, j'ai mesuré avec un ancien testeur la quantité d'énergie qui a été chargée. Bien sûr, il s'agit d'un indicateur conditionnel, car l'efficacité de charge diminue avec l'âge de la batterie. Mais pour une évaluation approximative, c'est tout à fait approprié.
Le Galaxy S8, déchargé à zéro et chargé à l'état éteint, a «mangé» 14,4 Wh · une heure et demie. Dans le même temps, la capacité nominale de sa batterie est de 13,2 Wh. Et compte tenu du fait qu'une partie de celle prise sur la prise a été «perdue» sur le câble et le convertisseur, on obtient une légère dégradation de capacité.
UPD: pour être complet, un graphique de la température en charge rapide de 9 V et 1,6 A. La température de pointe est de 35 ° C, ce qui est loin de la température maximale de 45 ° C. C'est-à-dire Le cycle de charge se déroule exactement selon le programme, sans surchauffe et s'arrête.
En d'autres termes, pendant ~ 1000 cycles complets de charge et de décharge rapides, la batterie n'a pas tellement perdu. Selon une évaluation subjective approximative - pas plus d'un tiers de la capacité d'origine.
Au P9 Lite, l'image est similaire. Il a fallu 3,5 heures pour charger complètement et le testeur a mesuré 12,1 Wh. Cependant, avec cette mesure, il a été connecté après le câble, directement au smartphone. On peut affirmer qu'il y a certaines pertes de capacité, mais elles ne sont pas aussi importantes.
Quelle conclusion? La batterie, qui a été chargée pendant deux ans et demi uniquement en mode rapide 1 C, n'a pas perdu autant, ainsi que la batterie, chargée avec des courants inférieurs à la norme.
Quelle est l'essence des revendications
Voici une autre photo du pauvre P9 Lite, qui a pris une gorgée de 0,96 A pendant une heure et demie, gagnant 60% de la charge de sa batterie de 3000 mAh. Dans ce cas, ~ 0,2 A revient à son fonctionnement actuel en mode veille.
C'est-à-dire la batterie obtient environ 0,8 A, à partir de laquelle nous obtenons un mode de charge de ~ 0,25 C! Il s'agit très probablement de la moitié du mode standard de 0,5 C, défini pour lui par les spécifications.
En d'autres termes, le temps des batteries 2000 mAh est passé il y a de nombreuses années. À savoir, c'est sous eux que la norme non officielle de «charge» est apparue à 1 A. Et il serait normal que les fabricants autorisent par défaut la charge avec des courants d'au moins 1,5 A. En même temps, vous pouvez charger en toute sécurité 2 A, ce qui, à l'heure actuelle les capacités donneront un mode de 0,7 C.
Mais la question se pose, qui achètera alors Quick Charge, qui ne sera en fait que ~ 20% plus rapide?
Quelqu'un vous demandera maintenant de dire que si la plupart des charges sont désormais de 1 A, que se passera-t-il si les smartphones sont autorisés à prendre 2 A? Oui, il n'y aura rien. Avant de charger, le smartphone sélectionne le protocole, et si la source est ancienne et ne répond pas aux demandes, il le testera et sélectionnera le mode maximum autorisé. Par exemple, les mêmes smartphones avec des charges conventionnelles d'un seul ampère peuvent prendre des courants de 0,4, 0,5, 0,7 et 1 A (la liste exacte des modes dépend du fabricant du smartphone). Si la source ou la ligne ne fait pas chuter la tension sous charge, le courant maximum sera pris.
Donc, si nous jetons le segment des tubes jusqu'à 6 000 roubles chez Yandex.Market, où ils économisent tout et mettent des piles en carton, nous obtenons 806 modèles, dont seulement 154 prennent en charge Qiuck Charge ou leurs technologies propriétaires. Sur les 652 restants, selon mes estimations, il y aura 10% de ceux qui savent déjà prendre 2A chacun (oui, le processus a commencé ici), mais pour les autres ~ 580 modèles, le véritable obstacle au mode 1,5 ou 2 ampères est, pour la plupart, le marketing.