Правда ли быстрая зарядка может навредить телефону?

Технология быстрой зарядки еще недавно была новшеством, но сегодня встречается практически повсюду. Многие смартфоны могут зарядиться от 0% до 50% примерно за 30 минут, а электрокарам достаточно ненадолго остановиться на зарядке, чтобы проехать сотни километров. Но вредит ли быстрая зарядка аккумуляторам? Портал livescience.com разобрался в вопросе.

Перезаряжаемые литий-ионные батареи (самые популярный тип аккумуляторов в мире) работают, перемещая ионы лития между двумя электродами — катодом и анодом. При зарядке ионы проходят через батарею и накапливаются в аноде, пока аккумулятор вновь не придет в активное состояние.

Основное различие между обычной зарядкой и быстрой — в скорости перемещения ионов. Если обычная зарядка может занимать часы, то быстрая способна полностью восполнить батарею менее чем за 60 минут. По сути, обычное зарядное устройство применяет к батарее менее высокий ток, что позволяет ионам двигаться к аноду постепенно, не генерируя много тепла и механического стресса. А быстрая зарядка повышает мощность, тем самым сокращая длительность процесса.

При этом стоит помнить, что не каждая батарея предназначена для быстрой зарядки. Материалы, внутренняя структура и система менеджмента аккумулятора определяют, способен ли он справиться с высокой скоростью зарядки. Как правило, такие батареи зачастую используют специализированные материалы, вроде тонких электродов и уникальных электролитов, чтобы ионы лития могли проще перемещаться внутри аккумулятора. Производители также иногда меняют внутреннюю архитектуру таких батарей, чтобы снизить сопротивление и температуры.

Литий-ионной батареей можно пользоваться сколь угодно аккуратно — рано или поздно она в любом случае начнет терять максимальный заряд. Однако быстрая зарядка может ускорить химические процессы, отвечающие за старение аккумулятора.

Одна из самых больших проблем — литиевая плакировка. При быстрой зарядке ионам иногда не хватает времени, чтобы правильно осесть в аноде, поэтому часть лития может скапливаться на поверхности электрода в форме металлических отложений. Они снижают объем лития, доступного для хранения энергии, тем самым снижая максимальный заряд батареи. Порой плакировка заходит так далеко, что литий внутри аккумуляторов формирует иглоподобные структуры под названием дендриты; они могут пронзить внутренние компоненты батареи и привести к возгоранию.

Быстрая зарядка также вырабатывает больше тепла — естественного субпродукта электрического сопротивления в батарее. Чем быстрее она заряжается, тем больше тепла генерируется. Температура сама по себе не является проблемой для маленьких аккумуляторов, но перегрев может ускорять химические реакции, которые постепенно приводят к деградации материалов. В худшем случае, серьезный перегрев может заставить аккумулятор вздуться, загореться или даже взорваться.

Хорошая новость в том, что большинство современных смартфонов, ноутбуков и электрокаров оснащены сложными системами управления батареей, которые мониторят напряжение, ток и температуры при зарядке. Именно поэтому смартфоны иногда выдают предупреждение о перегреве, если забыть их на солнце

Есть ли какой-то способ защитить батарею при быстрой зарядке? Ключевой момент здесь — температура. Лучше не заряжать смартфон в жарком окружении, будь то салон припаркованной машины или подоконник прямо под солнцем. Холод тоже бывает вредным, поскольку он мешает ионам двигаться по аккумулятору.