Como se viu, quase todos os smartphones carregam suas baterias com correntes muito mais baixas do que o padrão para eles, e o que se enquadra na categoria de "cargas rápidas" é realmente mais lento do que o fato de que em outras direções ele trabalha em massa há 6-7 anos.
Qual é o problema
Aproximadamente 70-80% dos smartphones no mercado têm capacidade de bateria na região de 3000 mAh e são carregados a partir de fontes de corrente de 5 volts de 1 A. E se você observar as características de suas baterias, acontece que em todos os casos, o carregamento é realizado no modo de um e meio abaixo do padrão prescrito nas especificações.
Por exemplo, para a grande maioria das baterias de íon de lítio com capacidade de 3-4 mil mAh, a corrente de carga padrão é de 0,5 C (a razão entre a corrente de carga e a capacidade total). I.e. para um modelo de 3000 mAh, isso é 1,5 A. Além dos valores padrão, a corrente de carga máxima é indicada nas especificações. E para a mesma maioria absoluta de baterias, é 1 C (3 A em nosso exemplo específico). Ao mesmo tempo, existem modelos no mercado para os quais as correntes padrão e máxima podem ser significativamente mais altas.
Aqui estão alguns exemplos específicos. Esta captura de tela é das
características da bateria LG BL-42D1F (que é colocada no LG G5 e em vários outros modelos):
Observe que a corrente máxima de carga é de 1,1 ° C, ou seja, pouco mais de 3 A em uma fonte de cinco volts.
Aqui está um exemplo de outra "bateria" LG BL-45B15:
Tudo é semelhante à bateria anterior.
Mais exemplos
Há um obstáculo ao estudo das características das baterias de smartphones - muito poucas informações detalhadas estão disponíveis em fontes abertas. Consegui encontrar especificações incompletas apenas para a LG e dei-lhes mais. Porém, para as baterias com o formato mais comum, as especificações detalhadas do 18650 estão cheias, pois são produtos comerciais de massa.
Vamos dar uma olhada em uma das opções populares -
Sanyo UR18650-NSX :
A corrente de carregamento padrão é quase 1,8 A, que é 0,7 C.
E aqui está um exemplo da Samsung -
INR18650-30Q :
Aqui temos correntes de 1,5 A a 4 A (1,33 C)! Além disso, se você sempre carrega com a corrente máxima e a descarrega com uma carga alta de 15 A, a degradação da capacidade após 300 ciclos será um pouco mais de 25%, o que é relativamente pequeno. Bem, se a corrente de descarga for mais suave, por exemplo, 30 vezes menos (como em um smartphone típico), você não precisa se preocupar com o envelhecimento rápido.
O que é uma carga rápida verdadeira?
O carregamento rápido é onde as correntes são 2 C ou mais. E há áreas em que isso não é novidade há muito tempo. Por exemplo, na mesma ferramenta elétrica. A Bosch e outros fabricantes oferecem baterias que carregam baterias de 3000 mAh em 35 minutos (20 minutos a 80%) por 6-7 anos. Parece-me que, além das altas correntes na primeira fase, esse tempo é alcançado através da redução da segunda fase da carga do CV. Como resultado, as baterias ganham apenas ~ 90-95% da capacidade nominal, mas não espere até que fiquem azuis.
Aqui, por exemplo,
especificações de "latas" 18650
da Samsung, trabalhando em tais modos:
Para uma capacidade de 2000 mAh, a corrente máxima de carga é de 4 A, que é 2 C. E o tempo máximo de carga é de 50 minutos. Por que não 30 minutos? Deixe-me lembrá-lo de que carregar baterias de íon de lítio consiste em duas fases. Na primeira fase, um limite de corrente é definido. À medida que a bateria fica saturada e atinge seu valor máximo de tensão regulada, o processo entra na fase de recarga, na qual a tensão é fixa, e a corrente diminui gradualmente. Aqui está como esse processo pode ser descrito para o modo 1 C:
Para 2 C, o gráfico será semelhante, mas será compactado com o tempo. Além disso, baterias diferentes podem ter características diferentes e a fase CV (com tensão constante) pode iniciar em diferentes níveis de carga acumulada.
Então, quando você for informado sobre o carregamento rápido e frio, que de fato opera com correntes de até 1 ° C (e no mercado você pode contar com modelos capazes de mais nos dedos), saiba que em outras áreas era duas vezes mais frio seis anos atrás, com algumas reservas.
Por que os fabricantes não se preocupam
Em teoria, eles se preocupam com a durabilidade da bateria. Altas correntes de carga e descarga aceleram a degradação. Há cerca de sete anos, aqui está um gráfico como este de batteryuniversity.com:
Ele mostra a redução da capacidade, dependendo das correntes de carga e descarga. No entanto, agora a situação melhorou. Além disso, os smartphones não têm essas correntes de descarga selvagens.
Para o experimento, peguei um par de smartphones de 2,5 anos com baterias de 3000 mAh que foram usados na cauda e na crina todo esse tempo: o Huawei P9 Lite com carregamento comum de um amplificador comum e o Samsung Galaxy S8, que sempre carregava apenas em 9 V e ~ 1.5 A. E, na ausência de outro método disponível para estimar a capacidade, medi com um testador antigo a quantidade de energia usada no carregamento. Obviamente, esse é um indicador condicional, pois a eficiência do carregamento diminui com a idade da bateria. Mas, para uma avaliação grosseira, é bastante adequado.
O Galaxy S8, descarregado a zero e carregado no estado desligado, “comeu” 14,4 Wh · uma hora e meia. Ao mesmo tempo, a capacidade da placa de identificação da bateria é de 13,2 Wh. E levando em conta o fato de que parte da tomada da tomada foi “perdida” no cabo e no conversor, obtemos uma leve degradação na capacidade.
UPD: para completar, um gráfico da temperatura durante o carregamento rápido de 9 V e 1,6 A. A temperatura de pico é de 35 ° C, que está longe da temperatura máxima de 45 ° C. I.e. O ciclo de carregamento ocorre exatamente de acordo com a programação, sem superaquecimento e paradas.
Em outras palavras, por ~ 1000 ciclos completos de carga e descarga rápidas, a bateria não perdeu muito. De acordo com uma avaliação subjetiva aproximada - não mais que um terço da capacidade original.
No P9 Lite, a imagem é semelhante. Demorou 3,5 horas para carregar completamente, e o testador mediu 12,1 Wh. No entanto, com essa medida, ele foi conectado após o cabo, diretamente ao smartphone. Pode-se afirmar que há certas perdas na capacidade, mas elas novamente não são tão significativas.
Qual é a conclusão? A bateria, que foi carregada por dois anos e meio apenas no modo rápido de 1 ° C, não perdeu muito, assim como a bateria, carregada com correntes abaixo do padrão.
Qual é a essência das reivindicações
Aqui está outra foto do pobre P9 Lite, que toma um gole de 0,96 A por uma hora e meia, ganhando 60% da carga de 3000 mAh da bateria. Nesse caso, ~ 0,2 A vai para a operação atual no modo de suspensão.
I.e. a bateria recebe cerca de 0,8 A, da qual obtemos um modo de carga de ~ 0,25 C! Provavelmente, é metade do modo padrão de 0,5 C, definido para ele pelas especificações.
Em outras palavras, o tempo das baterias de 2000 mAh passou muitos anos atrás. Nomeadamente, foi sob eles que o padrão não oficial de “cobrança” apareceu em 1 A. E seria normal que os fabricantes, por padrão, permitissem o carregamento com correntes de pelo menos 1,5 A. Ao mesmo tempo, você pode cobrar com segurança 2 A, que atualmente capacidades dará um modo de 0,7 C.
Mas surge a pergunta: quem comprará o Quick Charge, que será de fato apenas 20% mais rápido?
Alguém perguntará agora que eles dizem que se a maioria das cobranças agora é de 1 A, o que acontecerá se os smartphones tiverem permissão de 2 A? Sim, não haverá nada. Antes de carregar, o smartphone seleciona o protocolo e, se a fonte for antiga e não responder a solicitações, testará e selecionará o modo máximo permitido. Por exemplo, os mesmos smartphones com cargas convencionais de um ampere podem receber correntes de 0,4, 0,5, 0,7 e 1 A (a lista exata de modos depende do fabricante do smartphone). Se a fonte ou a linha não baixar a tensão sob carga, será utilizada a corrente máxima.
Portanto, se descartarmos o segmento de tubos de até 6 mil rublos no Yandex.Market, onde eles economizam tudo e colocam baterias de papelão, obtemos 806 modelos, dos quais apenas 154 são compatíveis com o Qiuck Charge ou suas tecnologias proprietárias. Dos 652 restantes, de acordo com minhas estimativas, haverá 10% daqueles que já sabem tomar 2A cada (sim, o processo começou aqui), mas para os outros ~ 580 modelos, o verdadeiro obstáculo ao modo de 1,5 ou 2 amp é, na maior parte, marketing.