Výrobcovia telefónov prezradili, pri akej teplote sa batéria ničí najrýchlejšie. Mnohí si takto ničia mobil a netušia o tom
Vysoké aj nízke teploty skracujú životnosť batérie v smartfóne. Pozri sa, čo sa deje vo vnútri lítiovo-iónovej batérie, prečo teplo aj chlad znižujú výkon a ako si ju v praxi chrániť.
Ak sa batéria v telefóne opakovane zohrieva nad približne 35 °C, jej životnosť sa skracuje natrvalo. Nejde ale o žiadne abstraktné percentá v diagnostike, ktoré si všimne len technik. Degradácia batérie sa prejaví v bežnom živote používateľa a to kratšou výdržou, náhlymi poklesmi výkonu a situáciami, keď mobil začne sekať a to len preto, že batéria už nedokáže dodať potrebný prúd pri vysokej záťaži. Napríklad počas používania náročných aplikácií.
Teplota ako tichý urýchľovač starnutia batérie
Batéria nestarne skokom. Neexistuje moment, keď „zrazu náhle odíde“. Opotrebúva sa postupne a teplo tento proces výrazne urýchľuje z veľmi konkrétneho dôvodu. V lítiovo-iónovej batérii prebieha neustály pohyb iónov lítia medzi anódou a katódou cez elektrolyt. Tento pohyb je závislý od teploty. Čím je vyššia, tým rýchlejšie prebiehajú nielen žiaduce reakcie spojené s ukladaním energie, ale aj vedľajšie chemické procesy, ktoré batériu nenápadne poškodzujú.
Kľúčovú úlohu tu zohráva tzv. SEI vrstva (Solid Electrolyte Interphase). Ide o tenkú ochrannú vrstvu, ktorá vzniká na povrchu anódy už pri prvých cykloch nabíjania. Je nevyhnutná. Bez nej by elektrolyt reagoval s elektródou nekontrolovane a batéria by bola nestabilná. Problém je, že táto vrstva nikdy nie je úplne „hotová“. Pri každom nabíjaní a vybíjaní sa mierne mení a pri vyšších teplotách rastie rýchlejšie, než by mala.
Pri vysokých teplotách SEI vrstva rastie rýchlejšie, než je žiaduce. Pri nízkych teplotách zas dochádza k tomu, že ióny lítia sa ukladajú pomalšie a nerovnomerne, čo zvyšuje mechanické aj chemické napätie v článku. V extrémnych prípadoch môže pri nabíjaní studenej batérie dochádzať k tzv. lítiovému pokovovaniu anódy, čo je proces, ktorý kapacitu poškodzuje trvalo.
Keď sa SEI vrstva nadmerne zahusťuje alebo keď rastie vnútorný odpor článku, batéria začne fungovať ako izolácia sama sebe. Zvyšuje sa odpor, klesá schopnosť dodávať prúd a viac energie sa premieňa na teplo. Vzniká začarovaný kruh, vyšší odpor znamená viac tepla alebo väčšie straty, čo proces degradácie ešte urýchľuje.
Neprehliadni
Výsledok sa neprejaví explóziou ani okamžitým zlyhaním. Prejaví sa tým, že batéria sa rýchlejšie vybíja, v zime náhle „padá“ z vysokých percent a pri záťaži nedokáže udržať stabilný výkon. Práve vtedy systém začne obmedzovať výkon alebo náhle znižovať percentá nabitia.
To, čo sa deje vo vnútri batérie, si môžeš predstaviť ako vodný kameň v rýchlovarnej kanvici. Kanvica stále funguje, ale teplo sa cez usadeniny prenáša horšie. Ohrievanie trvá dlhšie, spotrebuje viac energie a objem, ktorý vieš reálne využiť, sa postupne zmenšuje. S batériou je to rovnaké, funguje ďalej, no čoraz neefektívnejšie.
Ako výrobcovia reagujú na vysokú teplotu batérie
Apple je v tomto smere najpriamejší. Otvorene upozorňuje, že dlhodobé používanie alebo nabíjanie pri teplotách nad 35 °C môže trvalo poškodiť kapacitu batérie. Aj preto iOS obmedzuje nabíjanie nad 80 % a pri extrémnych teplotách zariadenie úplne zablokuje, kým nevychladne. Nejde o ochranu komfortu používateľa, ale o snahu minimalizovať chemické poškodenie článku.
„Zariadenia iPhone a iPad sú navrhnuté na používanie v prostredí, kde sa okolitá teplota pohybuje v rozmedzí 0 až 35 °C (32 až 95 °F). Nízke alebo vysoké teploty môžu spôsobiť, že zariadenie zmení svoje správanie, aby si regulovalo vlastnú teplotu. Používanie zariadení s iOS alebo iPadOS vo veľmi horúcich podmienkach môže trvalo skrátiť životnosť batérie.“
Podobne postupuje aj Samsung. Hovorí o tzv. „tepelnom strese“ a pri vyšších vnútorných teplotách znižuje výkon, zobrazuje varovania a v krajnom prípade zariadenie automaticky vypne. Súčasťou tohto prístupu je aj funkcia „Chrániť batériu“, ktorá umožňuje obmedziť maximálne nabitie na 80 alebo 85 %.
„Dlhodobé používanie alebo skladovanie pri teplotách nad 35 °C alebo pod 0 °C zhoršuje výkon batérie a môže viesť k neočakávaným vypnutiam zariadenia aj k skráteniu životnosti batérie. Ak bolo zariadenie vystavené extrémnym teplotám, pred jeho používaním ho nechajte prispôsobiť sa optimálnej prevádzkovej teplote (0 až 35 °C).“
Huawei a Xiaomi majú limity nastavené o niečo voľnejšie (± 5 °C), no princíp zostáva rovnaký. Pri vyšších teplotách znižujú nabíjacie napätie, spomaľujú rýchle nabíjanie a pri extrémnych hodnotách zariadenie vypínajú. Funkcie typu „optimalizované nabíjanie“ tu nie sú pre marketing. Ich cieľom je skrátiť čas, počas ktorého je batéria vystavená vysokému chemickému napätiu v kombinácii s teplom.
Kedy je teplo ešte v norme a kedy už začína problém
Jednorazové prekročenie 35 °C ešte automaticky neznamená, že batéria je poškodená. Rozhoduje kombinácia troch faktorov: teploty, času a stavu nabitia. Krátke zahriatie pri 30 % kapacity je výrazne menší problém než hodina rýchleho nabíjania na 100 % v rozpálenom aute.
Najhorší scenár pre batériu nastáva pri vysokom stave nabitia. Vtedy je chemické napätie v článku najvyššie a degradačné procesy prebiehajú najrýchlejšie.
Čo robiť, keď sa batéria zbytočne zahrieva
Daj dole kryt: Ak sa telefón pri nabíjaní citeľne hreje, vyber ho z puzdra. Najmä masívne a kožené kryty fungujú ako tepelná izolácia.
Opatrne s rýchlym nabíjaním: Ak sa neponáhľaš, použi pomalšiu nabíjačku. Fast Charge zvyšuje teplotu práve vtedy, keď je batéria najzraniteľnejšia.
Nenabíjaj do plna v aute: Pri navigácii sa snaž držať rozsah približne 20–80 %. Nabíjanie na 100 % so zapnutým displejom a GPS je pre batériu zbytočne tvrdá kombinácia.
Využi klimatizáciu: Ak používaš držiak v aute, umiestni ho tak, aby na zadnú stranu telefónu smeroval prúd vzduchu z výduchu klímy.
Teplota nad 35 °C nie je bod zlomu, po ktorom sa zariadenie okamžite pokazí. Je to hranica, od ktorej sa zvyšuje pravdepodobnosť, že si batéria začne pamätať každý ďalší stupeň navyše. Dobrou správou je, že pár malých zmien v návykoch dokáže jej životnosť predĺžiť pokojne aj o rok či dva.
