Blog

Nabíjanie a vybíjanie batérie: ako funguje batéria?

Pokiaľ ide o nabíjanie zariadení, ako sú smartfóny a notebooky, zdá sa, že každý má zvláštne zvyky. Ľudia napríklad nechajú batériu svojho nového gadgetu úplne vybiť pred použitím alebo keď je batéria úplne nabitá, zástrčka je okamžite vytiahnutá zo zásuvky. Ako si však najlepšie poradiť s batériou? Dozvieme sa to tak, že si odborníci nechajú vysvetliť, ako fungujú batérie.

Batérie, ktoré sa tiež nazývajú batérie, sú jednou z najdôležitejších častí elektroniky. Váš veľmi drahý telefón, notebook alebo šikovná elektronická čítačka napokon nebudú fungovať bez batérie. Zatiaľ málo ľudí vie, ako funguje batéria, a na internete existuje veľa mýtov o nabíjaní a vybíjaní batérií. Je čas si veci raz vyjasniť. V tomto článku sa zameriavame na lítium-iónové batérie, typ batérie, ktorý sa v spotrebnej elektronike používa najčastejšie.

Nabite novú batériu

Keď vyberiete nový modul gadget z krabice, budete ho prirodzene chcieť okamžite nastaviť a použiť. Počkajte však: internet hovorí, že najskôr musíte nabiť batériu a až potom môžete so zariadením začať pracovať. Je to správne? Nie, hovorí profesor Peter Notten, profesor energetických materiálov a zariadení na Eindhovenskej technickej univerzite. „Lítium-iónová batéria už bola vo výrobnom závode niekoľkokrát nabitá a vybitá, aby bol štart dobrý. Pokiaľ viem, nabíjanie batérie nemá alebo nemá vplyv na životnosť batérie. “

DR. Marnix Wagemaker, profesor a výskumník batérií na Delftskej technickej univerzite, s tým súhlasí. „S lítium-iónovými batériami to nie je nijaké.“

To je rozdiel, takže svoju úplne novú elektroniku môžete použiť hneď po prvýkrát. Pokiaľ samozrejme batéria už nie je (takmer) vybitá.

Pokiaľ viem, nabíjanie batérie nemá alebo nemá vplyv na životnosť batérie.

Lacné nabíjačky môžu byť nebezpečné

Existuje veľká šanca, že telefón, tablet a ďalšie pomôcky nebudete nabíjať iba originálnym káblom a zástrčkou, ale aj neoriginálnym príslušenstvom, napríklad z diskontného obchodu alebo čínskeho internetového obchodu. Neznačkové nabíjačky z takýchto obchodov môžu byť oveľa lacnejšie, ale nižšia cena musí odniekiaľ pochádzať. Súčasti použité v lacných kábloch a zástrčkách sú často horšej kvality a niekedy dokonca nebezpečné. Profesor Notten preto nazýva použitie lacného, ​​neoriginálneho príslušenstva „nerozumne“.

„Nabíjačka musí byť úplne zameraná na batériu, komunikácia medzi nimi je mimoriadne dôležitá. Presnosť nabíjačky do veľkej miery určuje, ako starne batéria. “ Pri takzvanom nesúlade medzi nabíjačkou a batériou sa podľa Nottena môžu stať „čudné veci“, napríklad skrat.

Wagemaker dodáva: „Pri nabíjačke, ktorá sa dodáva s produktom, sa starostlivo zvážilo, aké napätie môže dodať do batérie, napríklad 4,2 voltov. Ak použijete inú nabíjačku s maximálnym napätím napríklad 4,4 voltov, batéria sa nabije na príliš vysoký potenciál. Ak je príliš vysoká, je to hlavne zlé pre životnosť batérie, ale príliš veľký rozdiel môže byť skutočne nebezpečný. “

USB-C

Pozerajte sa mimoriadne opatrne na zariadenia s pripojením USB-C, pretože USB-C podporuje vyššie napätie ako známy micro-USB 2.0. Čoraz viac elektroniky má port USB-C a hoci existuje jasný popis normy USB-C, nie všetci výrobcovia sa toho držia. Napríklad káble USB-C telefónov OnePlus 2 a 3 nespĺňali štandard a pochybné značky príslušenstva stále uvoľňujú (lacnejšie) káble a zástrčky, ktoré majú vyšší maximálny výkon, ako je žiaduce. To je nebezpečné, pretože to môže viesť k prehriatiu batérie, ktorá sa naopak môže vznietiť alebo vybuchnúť. Pred zakúpením produktu USB-C sa uistite, či maximálny výstup vo voltoch a ampéroch zodpovedá výstupnému výkonu pôvodného príslušenstva k produktu. Alebo si kúpte originálny kábel alebo zástrčku, potom si môžete byť istí, že ste na správnom mieste.

Nabíjajte cez noc

"V zásade je to možné," hovorí profesor Notten. Lítium-iónové batérie používajú známy režim nabíjania CCCV, pri ktorom sa prvá polovica batérie nabíja rýchlo a druhá polovica pomalšie, aby sa zabránilo nebezpečným situáciám. Ak je však batéria pripojená k nabíjačke dlhší čas, napríklad cez noc, dôjde k malým vedľajším reakciám, ktoré skracujú životnosť batérie. “ Tento efekt si nevšimnete po niekoľkých mesiacoch, bude to trvať dlhšie.

Spoločnosť Wagemaker tiež označuje za dostatočne bezpečné zariadenie na vešanie noci na nabíjačku, ak používate originálne príslušenstvo. „Ak je nabíjačka dobrá, vie, že je batéria nabitá, a zastaví sa. Potom už nebude prúdiť žiadny prúd, takže nehrozí žiadne nebezpečenstvo. “ Profesor si však v noci svoje zariadenie nenabíja sám, len pre istotu.

Odborníci majú ešte jednu urgentnú radu, kto nabíja ich telefón v noci pod vankúšom: okamžite prestaňte! Poznámka: „Malo by to byť zakázané, pretože batéria nemôže stratiť teplo pod vankúšom. Batéria by sa nemala príliš zahrievať, pretože vyššia teplota môže viesť k podivným veciam, ako je napríklad skrat. “ Výrobcovia ako Apple tiež varujú pred prehriatím batérie. Výrobca iPhone na svojej webovej stránke uvádza, že lítiová batéria v iPhone sa môže poškodiť pri vysokých teplotách. Spoločnosť Apple preto odporúča, aby zákazníci odstránili zo svojho prístroja akýkoľvek kryt, ak sa zariadenie počas nabíjania veľmi zahreje.

Najlepšia teplota na nabitie batérie je izbová teplota. Podľa profesora Nottena nie je nabíjanie telefónu, notebooku alebo tabletu na plnom slnku pre batériu absolútne dobré, pretože negatívne vedľajšie reakcie nabíjania prebiehajú pri vyšších teplotách rýchlejšie.

Kalibrujte batériu

Ak výdrž batérie vášho zariadenia (náhle) klesne a nemáte pre ňu žiadne vysvetlenie, môžete batériu nakalibrovať na určitý druh vynulovania. Nintendo túto metódu odporučilo napríklad minulý rok, keď jej hernú konzolu Switch trápil problém s batériou.

Profesor Notten naznačuje, že táto metóda funguje pre batérie, ktoré sa používali v minulosti, ale neverí, že hrá dôležitú úlohu v súčasných lítiových batériách, ktoré sú okrem iného v tabletoch a notebookoch.

Batéria sa rýchlejšie vybíja, keď je studená

Pri nízkej teplote napätie batérie klesá a čím je chladnejšia, tým rýchlejšie klesá. Profesor Notten: „Keď batéria dosiahne spodnú hranicu napätia, zastaví sa. A zariadenie tiež. Môže sa to zdať prázdne, ale nie je to tak. Ak ho zahrejete na izbovú teplotu v interiéri, bude to fungovať znova. “ Jeho argumentácia je podporená kolegom profesorom Wagemakerom. Odporúča sa preto, aby ste svoj gadget v zime zahriali vložením do tašky alebo vrecka saka.

Rýchle nabíjačky a bezdrôtové nabíjačky?

Podľa Wagemakera z TU Delft je zrejmé, prečo sú rýchle nabíjačky pre batériu horšie ako pomalšie nabíjanie. „Pri rýchlom nabíjaní je prúd do batérie neustále tlačený pri vyššom napätí, často tak vysokom, ako to umožňuje batéria. To je skvelé, pretože batéria sa nabíja rýchlo, ale ak vždy používate rýchlu nabíjačku, nabíjate vždy na hranici kapacity batérie. To urýchľuje starnutie batérie, a preto má negatívny vplyv na životnosť. “

V zásade sa to pri bezdrôtových nabíjačkách s vysokým maximálnym napätím nelíši, tvrdí Notten. Bezdrôtové nabíjanie batérie je technika, ktorá je populárna najmä na (drahších) smartfónoch. Nabíjanie funguje zhruba takto: nabíjaciu stanicu zapojíte do zásuvky v stene a na ňu položíte smartphone. Potom telefón premení magnetickú energiu na napätie a nabije tak batériu.

Americký novinár nedávno na základe vlastného výskumu uviedol, že batéria umožňuje bezdrôtové nabíjanie viac cyklov ako pri káblovom nabíjaní, a preto starne rýchlejšie. Niekoľko expertov nedávno informovalo Nu.nl, že toto tvrdenie je nepravdepodobné. Jeden z nich vysvetľuje, že batéria zaobchádza s prijatou energiou rovnako ako pri použití káblovej nabíjačky. Najbežnejšia norma pre bezdrôtové nabíjanie (Qi) navyše vyžaduje, aby výrobcovia okolo ochrannej cievky smartfónu chránili batériu a ďalšie časti telefónu, aby nedošlo k poškodeniu batérie.

Účtovať až 100 percent?

Plne nabitá batéria poskytuje bezpečný pocit, ale nabitie batérie na sto percent je zlé pre jej životnosť. „Všetko to súvisí s maximálnym napätím,“ vysvetľuje profesor Notten z Eindhovenskej technickej univerzity. "Toto napätie ovplyvňuje životnosť batérie." Preto sa pri nabíjaní a vybíjaní držte ďalej od hornej a dolnej časti. “Podľa Nottena je lepšie nabíjať lítium-iónovú batériu vášho prístroja na osemdesiat alebo deväťdesiat percent a nenechať ju klesnúť pod 20 percent.

„To je lepšie ako úplne vybiť batériu.“ Americká batériová univerzita, jedna z najznámejších spoločností, ktorá testuje batérie, to podčiarkuje, rovnako ako výrobcovia smartfónov ako Samsung.

Profesor Wagemaker z TU Delft súhlasí s tým, že najlepšia výdrž batérie zostáva, ak sa kapacita udrží medzi dvadsiatimi a osemdesiatimi percentami. Zdôrazňuje Nottenovu úvahu: „Pokiaľ je to možné, vyhnite sa ukončeniu nabíjania a nabíjaniu od nuly, tj vybitej batérii. Keď premýšľate o životnosti, nevyužívate celú kapacitu batérie - ale potom rozdávate trochu energie. “

Batéria, ktorá nie je nikdy úplne plná, musí byť preto tiež rýchlejšie pripojená k nabíjačke. Nie je to ideálne, ale častejšie nabíjanie je lepšie pre životnosť batérie, tvrdia napríklad spoločnosť Battery University a profesor Notten, ktorá sa venuje testovaniu batérií.

Nabíjanie batérie na sto percent je zlé pre jej životnosť

Výdrž lítium-iónovej batérie

Zariadenie s batériou sa vždy opotrebováva. Mnoho elektroník, ako sú smartfóny a tablety, má plochú lítium-iónovú batériu, vysvetľuje najskôr spoločnosť Wagemaker. Tento typ batérie zaberá menej miesta ako valcová lítium-iónová batéria, má však tiež kratšiu životnosť. Pretože napríklad notebooky čoraz tenšie, tiež častejšie prechádzajú z tvaru valca na vybitú batériu. Ako dlho batéria vydrží, líši sa podľa batérie, a teda aj podľa zariadenia. Zakaždým, keď je batéria úplne nabitá, počíta sa to ako cyklus. Plochá lítium-iónová batéria vydrží v priemere päťsto až sedemsto cyklov.

Tí, ktorí batérie využívajú šetrne, pretože ich nabíjajú pomaly a udržiavajú ich na hodnote medzi dvadsať až osemdesiat percent, môžu podľa Wagemakera zariadenie používať výrazne dlhšie. "Keď niečo také robíme v laboratóriu, dostaneme nápadne oveľa viac cyklov, tj dobíjanie z batérie." Všimnete si to najmä po siedmich stovkách. “

Notoricky známy Samsung Galaxy Note 7

Z času na čas sa objavia správy o nebezpečných nabíjačkách, kábloch a výrobkoch. Samsung Galaxy Note 7 je možno najznámejší z posledných rokov. Zariadenie bolo vydané v auguste 2016 a v priebehu niekoľkých týždňov sa objavili správy, že ide o nebezpečenstvo požiaru. Mnohým zákazníkom došlo k požiaru alebo dokonca výbuchu telefónov. Spoločnosť Samsung preto začala sťahovať z trhu začiatkom septembra a čoskoro potom prišla s novými modelmi Note 7, ktoré by mali bezpečnú batériu. Keď sa v niektorých prípadoch aj tieto nové kópie spontánne vznietili, bolo rozhodnuté uviesť Galaxy Note 7 späť do celého sveta. Obchody vrátili výrobcovi nepredané modely a miliónom zákazníkov bola zaslaná protipožiarna skrinka, ktorá zariadenie vrátila. Fiasko stálo Samsung viac ako desať miliárd dolárov a poškodilo dobré meno značky. Spoločnosť Samsung neskôr z vlastného vyšetrovania vyvodila záver, že do batérie sa vkradli výrobné chyby, v dôsledku čoho boli niektoré kópie príliš veľké a príliš malé a počas používania sa prehrievali.