Смартфони радують цифрами ємності своїх батарей. Навіть бюджетники притягують увагу написом 5000 мА*год на коробці, а з 2024 року почався тренд на зростання ємності до 6000 мА*год. Але ця цифра – це напівправда. Правда в тому, що ваш смартфон в дійсності використовує меншу батарею, ніж заявлено в його характеристиках.
Коли ви бачите на смартфоні напис про ємність батареї – це напівправда. Виробник не обманює: у смартфоні дійсно встановлений акумулятор заявленої ємності. Але смартфон не здатний використати усю ємність встановленого в ньому акумулятора.
Ємність батареї – це кількість енергії у Ватт-годинах, яку здатна забезпечити батарея без руйнування своїх внутрішніх шарів.
Справа в тому, що будь-який акумулятор – це просто кілька шарів з нанесеними хімічно активними матеріалами. Його електричні параметри не мають чітких діапазонів. Наприклад, раніше вважалося, що літій-іонні акумулятори ні в якому разі не можна заряджати вище 4,25 вольт. Сьогодні ваш смартфон заряджає свою батарею до 4,4 вольта.
Також у акумуляторів плаває нижній поріг розряду. Наприклад, можна розрядити акумулятор до нуля вольт. Але зробіть так і літій-іонний акумулятор роздується, втратить ємність і його доведеться викинути. Мінімально допустимою напругою для літій-іонного акумулятора, з якою він може мати тривале життя вважається 2,5 вольта.
Чому ваш смартфон використовує лише 60% ємності батареї
Стандартним нормальним робочим діапазоном літій-іонного акумулятора вважається діапазон від 2,5 до 4,25 вольт. Кілька останніх років нормою для літій-іонних акумуляторів стала 2,5-4,4 Вольта.
Однак ваш смартфон показує 0% заряду та вимикається, коли напруга його літій-іонного акумулятора становить 3,6 вольта.
Тобто робочий діапазон батареї вашого смартфона не 2,5-4,4 вольта, а 3,6-4,4 вольта. Останній діапазон надає приблизно 60% ємності від заявленої.
Погляньте на графік нижче. На ньому є кілька кольорових кривих, які показують ємність батареї залежно від струму, яким її розряджають. Наприклад, коли ви гортаєте стрічку соцмереж з екраном на мінімальній яскравості, батарея розряджатиметься зі струмом 0,2С або 0,5С. В іграх батарея розряджатиметься струмом 1С або 2С. У будь-якому випадку ваш смартфон здатен використати лише ємність батареї вище жовтої лінії. Ємність нижче жовтої лінії ваш смартфон не здатний спожити.
Наприклад, якщо в смартфоні встановлена батарея 10000 мА-год, смартфон покаже повний розряд і вимкнеться лише споживши 5600 мА-год. Саме стільки ємності віддає акумулятор 10000 мА-год перш, ніж досягне напруги 3,6 вольт.
Решту 3400 мА-год акумулятор віддає, якщо розряджати його від 3,6 вольт і нижче до 2,5 вольт. Але смартфони цього не роблять і вимикаються при досягненні 3,6 вольт.
Якщо акумулятор вашого смартфона має батарею ємністю 5000 мА-год, він фактично використовує 3400 мА-год. Решту ємності ваш смартфон не здатний використати.
Ви можете легко переконатися в тому, що ваш смартфон вимикається, коли акумулятор опускається до 3,6 вольт, за допомогою додатку BatteryVoltage.
Не тільки смартфони споживають лише частку ємності акумулятора
Рівень мінімальної напруги 3,6 вольта притаманний не лише смартфонам. Це, схоже, стандарт в електроніці. Ноутбуки та планшети, наприклад, також вимикаються, коли акумулятор розряджається лише до 3,6 вольт.
Переконатися в тому, що ваш ноутбук вимикається при напрузі 3,6 вольт на комірках його батареї ви можете самі за допомогою програми AIDA64, яка вміє показувати напругу батареї.
У ноутбуків батарея містить 2, 3 або іноді 4 послідовно під’єднані комірки акумуляторів. Ноутбук з 2 комірками вимкнеться при напрузі батареї 7,2 вольта, ноутбук з трьома комірками вимкнеться при напрузі 10,8 вольт. Ноутбук з чотирма комірками батареї вимкнеться при напрузі 14,4 вольт.
Ці цифри справедливі і для планшетів, які можуть мати батарею з одної, двох чи трьох комірок.
Які гаджети повністю розряджають акумулятор?
Експерименти показали, що із споживчої електроніки лише павербанки використовують повну ємність свого акумулятора. Павербанки з літій-іонними акумуляторами заряджають акумулятор до максимуму 4,25 (іноді 4.4) вольта та вимикаються, коли акумулятор розряджається до 3,0 (іноді 2,7) вольта.
Діапазон 3,0-2,5 вольта надає дуже невелику ємність, тому ним часто нехтують. Розряджаючи акумулятор лише до 3,0 вольта, а не 2,5 вольта, можна дещо підвищити життєві цикли заряджання акумулятора.
Павербанкам доводиться розряджати літій-іонний акумулятор нижче 3,6 вольт, щоб компенсувати втрати на перетворення напруги і її підвищення до прийнятної для USB. Ці втрати зазвичай становлять близько 30%. Саме тому павербанк ємністю 10000 мА-год фактично віддасть приблизно 6000 мА-год.
