Как продлить срок службы ионно-литиевой батареи

Заметка про эффективное использование батареек в ноубуках и мобильных телефонах.

Сейчас почти во всех ноутбуках и сотовых телефонах используются ионно-литиевые батареи. Мои устройства также не являются исключением, поэтом вопрос увеличения срока службы батареи является для меня важным. Пришлось пошерстить западный интернет в поисках правды. Оказывается…

Ионно-литиевая батарея выдерживает от 300 до 500 полных циклов перезарядки. Для батареи лучше частичная подзарядка, чем полный цикл, поэтому его нужно избегать всегда, когда это возможно.

Несмотря на заявленное отсутствие «химической» памяти, которая есть у никеле-кадмиевых батарей (их необходимо полностью разряжать, в противном случае емкость батареи уменьшается), в ионно-литиевых есть «цифровая» память (о ней, кстати, никто не пишет). «Цифровая» память – это калибровка ионно-литиевой батареи, которая выполняется во время каждого 30-го цикла полной перезарядки, чтобы правильно обозначить минимально-допустимый и максимально-допустимый порог заряда.

Срок службы ионно-литиевых батарей, обычно, составляет 2-3 года. Уменьшение срока службы обусловлено процессом окисления, в результате которого растет внутреннее сопротивление батареи.

Главный враг ионно-литиевых батарей – это высокая температура. Высокий температурный режим работы существенно снижает емкость батареи. Об этом вы прочитаете в любой статье про то, как продлить срок службы батареи лаптопа или мобильного устройства. Но есть один нюанс, про который никто не упоминает – это процент заряда, который также влияет на снижение емкости батареи. Установлено, что при 100% заряде, батарея теряет со временем больше емкость, нежели при заряде 40%. То есть хранить ионно-литиевую батарею лучше при низкой температуре и заряженной наполовину (например, в холодильнике, и в герметичном целлофановом пакете, желательно с абсорбентом, чтобы избежать воздействия влаги).

Ниже привожу таблицу, в которой показана зависимость емкости батареи от двух параметров: температура использования и емкость.

То есть лучший способ «убить» батарею, это постоянно заряжать ее до 100% и работать на жаре – тогда уже через год емкость батареи уменьшится в 2 раза. Кстати, это весьма типичный сценарий использования для ноутбуков, если они постоянно работают от сети. Что происходит в этом случае с батареей: заряд поддерживается на уровне 100%, а высокая температура обусловлена процессом постоянной зарядки и высокой производительности процессора, который при питании от сети работает в режиме «максимальная производительность» (если не настроено другое).

Второй типичный сценарий убивания батареи (мы по незнанию так делали в командировке в США) – это оставить ноубук с полностью заряженной батареей в багажнике машине на парковке. В калифорнии температура в машине, простоявшей на парковке, запросто может подняться выше 50 ^oС.

Емкость батареи зависит от напряжения, которое может держать одна ячейка. Чем больше напряжение ячейки, тем больше ампер-часов выдает батарея. Обратная сторона медали в том, что уменьшается кол-во циклов полной перезарядки, которые выдерживает батарея. Поэтому при повышении напряжения, уменьшается срок службы батареи. Ниже привожу график, любезно предоставленный западными коллегами:

По горизонтали – количество циклов перезарядки. По вертикали – емкость батареи. Цветовое кодирование – это напряжение ячейки. Обычно, производители батарей придерживаются напряжения 4.2 вольт, который обеспечивает до 500 циклов полной перезарядки.

 Другая беда для ионно-литиевых батарей – это мощные «зарядники», которые заряжают батарею высоким током. Ионно-литиевая батарея, также как человек, не терпит стрессов. Для «здоровья» батареи процесс медленной подзарядки и планомерной разрядки намного полезнее, нежели работа в интенсивном режиме.

Еще один график, который показывает уменьшение емкости батареи (по вертикали) от циклов полной перезарядки при различных уровнях тока зарядки (1C – это 4.2 воль).

Таким образом, если у вас есть несколько «зарядников» для сотового телефона или другого мобильного устройства, лучше использовать тот, который имеет меньшую мощность (заряжает дольше). В этом случае батарея прослужит дольше.

Общие рекомендации по тому, как продлить срок службы батареи на максимальной емкости:

1. Уменьшайте кол-во циклов полной перезарядки
   • При работе на ноутбуке от сети, рекомендуется вынуть батарею
   • Не стремитесь держать батарею всегда заряженной на 100%
2. Заряжайте батарею низким током (маломощными «зарядниками»), если есть выбор
3. Храните батарею в холоде
   • заряд батареи при этом лучше сохранять на уровне 40%
   • холодильник (~0-5^oC), но не морозильная камера!
   • не допускайте полной разрядки батареи (даже будучи отключенной от устройства, батарея разряжается на 5% каждый месяц).  

Напишите свои наблюдения относительно увеличения срока службы и емкости ионно-литиевой батареи.