Οι μπαταρίες και το Smartphone σας: Ολα όσα θέλετε να ξέρετε.

Η μπαταρία της συσκευής σας, είναι ένα απο τα βασικότερα κομμάτια της, αφού στην ουσία είναι το καύσιμο της.

Μπορεί να έχετε τον καλύτερο κινητήρα του κόσμου, αν το καύσιμο δεν επαρκεί ομως, τότε έχετε απλά μια μάζα απο σίδερα. Το ίδιο συμβαίνει και στο κινητό σας.

Σε αυτό το άρθρο θα δούμε μερικές παραπάνω πληροφορίες για τα μικρά έργοστάσια ενέργειας που πλέον είναι ενσωματωμένα στις συσκευές μας, και θα σας λύσω οσες πιο πολλές απορίες -φαντάζομαι- οτι μπορεί να έχετε.

Πριν μπουμε στο ψητό, σας θυμίζω οτι δεν είμαι χημικός, ούτε φυσικός, απλά με ενδιέφερε το θέμα, έψαξα πολύ και παρακάτω σας μεταφέρω οτι κατάλαβα. Αν κάτι είναι λάθος, εννοείται πως περιμένω τα σχόλια σας, ειδικα αν πατάω στα χωράφια της ειδίκευσής σας.

Πάμε λοιπόν.

Πως λειτουργεί;

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου που έχουν επικρατήσει τα τελευταία χρόνια, αποτελούνται απο 2 διαφορέτικά στρώματα. Ένα απο λίθιο οξείδιο του κοβαλτίου(κάθοδος) και ένα απο γραφίτη(άνοδος) με τη μεταξύ τους απόσταση να καλύπτει ένας ηλεκτρολύτης.

Η ενέργεια που προσφέρουν αυτές οι μπαταρίες απελευθερώνεται απο την μετακίνηση των ιόντων λιθίου απο το στρώμα του γραφίτη, σε αυτό με το οξείδιο του κοβαλτίου.

Οταν βάζετε το κινητό στον φορτιστή, αυτό που κάνετε στην ουσία ειναι να δίνετε την απαραίτητη ενέργεια για να γίνει η αντίθετη διαδικασία, ωστε να υπάρχουν αρκετά ιόντα λιθίου πίσω στην πλάκα του γραφίτη, για να γίνει η διαδικασία απο την αρχή.

Αυτή ειναι η διαδρομή του ρεύματος κατα τη διαδικασία φόρτισης

Και αυτή κατα τη διάρκεια της αποφόρτισης

Αυτός ο κύκλος είναι και ο λόγος που στην πραγματικότητα ποτέ δε φορτίζετε 100% την μπαταρία, ακόμα και αν η ένδειξη δείχνει αυτό, ενώ το ίδιο συμβαίνει και με την πλήρη αποφόρτιση, αφού οι κατασκευαστές έχουν βάλει δικλείδες ασφαλείας για να μην αποφορτίζεται ποτέ πλήρως η μπαταρία. Γιατι;

Γιατι σε κάθε μια απο αυτές τις περιπτώσεις, η κάθε μια απο τις 2 πλάκες θα χάσει ολα τα ιόντα λιθίου της, κάτι που έχει άμεσο αντίκτυπο της δομής τους σε ατομικό επίπεδο, με τα αποτελέσματα να ποικίλουν, απο την απλή μείωση της ζωής της μπαταρίας, μέχρι την έκρηξη.

Γιατι μπαταρία Λιθίου;

Η επιλογή αυτής τεχνολογίας, έχει γίνει για τον πιο απλό λόγο που μπορείτε να φανταστείτε. Οι μπαταρίες ιόντων ή πολυμερών λιθίου, μπορούν να αποθηκεύσουν την περισσότερη ενέργεια στο μικρότερο δυνατό μέγεθος.

Η μέτρηση αυτου του μεγέθους γίνεται μέσω της ενεργειακής πυκνότητας(Wh/kg) , η οποία εκφράζει την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να αποθηκευτεί ανά μονάδα μάζας (ή βάρους της μπαταρίας).

Στην περίπτωση των μπαταριών λιθίου, η αναλογία αυτή κυμαίνεται απο τα 150 – 500Wh/kg ανάλογα το υλικό της ανόδου και τον ηλεκτρολύτη, την ώρα που η παλαιότερου τύπου μπαταρίες νικελίου ( NiMH) έφταναν περίπου μέχρι τα 100 Wh/kg.

Με λίγα λόγια με τις μπαταρίες λιθίου μπορούμε να αποθηκεύσουμε την ίδια ενέργεια σε μικρότερο χώρο και με μικρότερο συνολικό βάρος. Οτι ακριβώς έχει ανάγκη ένα Smartphone.

Η διαφορά ανάμεσα στις μπαταρίες Ιόντων λιθίου, και πολυμερών λιθίου, είναι οτι οι δεύτερες, χρησιμοποιούν στέρεο ηλεκτρολύτη, αντί του υγρού, και λόγο αυτού, είναι λεπτότερες, πιο ελαφριές, μπορούν να έχουν οποιοδήποτε σχήμα και ειναι πιο σταθερές.

Είναι ομως και αρκετά πιο ακριβές στην κατασκευή, έχουν μικρότερη ενεργειακή πυκνότητα, και μικρότερη διάρκεια ζωής.

Χωρητικότητα

Η χωρητικότητα της κάθε μπαταρίας μετριέται σε μιλιαμπερόρια(miliamper ανα ώρα), που πολυ συχνά θα έχετε δει να αναφέρω στα άρθρα ως mAh.

Αν μια μπαταρία έχει χωρητικότητα 4000 mAh σημαίνει οτι μπορεί να δώσει ενέργεια 4000 miliamper σε διάστημα μιας ώρας. Αν η συσκευής σας χρησιμοποιεί κατα μέσο όρο 500 miliamper κάθε ώρα, τότε αυτή η μπαταρία μπορει να την κρατήσει ανοιχτή για 8 ώρες.

Και οι φορτιστές;

Αρκετά νούμερα και μονάδες μέτρησεις θα δείτε και οταν αναφερόμαστε στην φόρτιση.

Αρχικά ολα τα σύχρονα κινητά φορτίζονται μέσω USB , είτε Micro USB είτε πλέον USB Type-C.

Απο εκει και πέρα θα βρείτε πολλούς διαφορετικούς ρυθμούς φόρτισης, με τον κλασικό 5V1A να είναι ο πιο αργός, μέχρι το εντυπωσιακό Super VOOC της Oppo με τα 10V5A που φορτίζει μια μπαταρια 3400mAh σε μόλις 35 λεπτά!

Τι ειναι ομως αυτά τα V, A,W και τα λοιπά που βλέπετε συχνά;

V είναι τα Volt , δηλαδή η τάση του ρεύματος , πόσο “δυνατά” σπρώχνει ο ρεύμα ο φορτιστής. Σε κάθε περίπτωση πρέπει ο φορτιστής και η μπαταρία να έχουν τα ίδια Volt. Αν η μπαταρία σας φορτίζεται στα 5 και 9 Volt και την συνδέσετε σε έναν φορτιστή 10V ή 12V τότε δε θα φορτιστεί.

Α είναι τα αμπέρ, δηλαδή η ένταση του ρεύματος, δηλαδή πόση ενέργεια περνάει απο ένα συγκεκριμένο σημείο σε ένα δευτερόλεπτο. Αντίθετα με τα βολτ, τα αμπέρ δε χρειάζεται να είναι ίδια σε μπαταρία και φορτιστή. Ο κάθε φορτιστής έχει μέγιστη ένταση τα αμπέρ που δηλώνει (π.χ 3Α) και δεν μπορεί να δώσει παραπάνω, αλλα η κάθε συσκευή μπορεί να τραβήξει οσα χρειάζεται(π.χ 1A)

W είναι τα Watt, η συνολικη ισχύς του φορτιστή, που προκυπτει απο το γινόμενο V*A.

Οταν ένας φορτιστής φορτίζει στα 9V2A λοιπόν έχει ισχύ φόρτισης 18W.

Αν ξέρετε αγγλικά, ο ξανθομπουρμπουρας εδώ τα λέει εξαιρετικά. Θα σας μάθει μπαλίτσα.

Όσο περισσότερα Volt, τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασια που εκλύεται για αυτό και συνήθως ακόμα και οταν υπάρχει η ταχεία φόρτιση, ενεργοποιείται μέχρι ένα σημείο, και μετά γυρνάει στην απλή, αργή φόρτιση.

Οι περσσότεροι φορτιστές έχουν πολλαπλές δικλείδες ασφαλείας, τόσο για τον ίδιο το φορτιστή, όσο και για τη συσκευή που φορτίζουν, για αυτό καλό ειναι να μη χρησιμοποιείται αγνωστης ποιότητας φορτιστές . Μια απλή υπερφόρτωση της μπαταρίας είναι ικανή την κάνει να εκραγεί, και δε θέλετε να είστε κοντά οταν συμβεί.

Πως πρέπει να φορτίζω το κινητό μου.

Σίγουρα κάποια στιγμή θα έχετε ακούσει οτι πρέπει να φορτίζεται το κινητό σας σε πλήρης κυκλους (10%-100%), και οτι την πρώτη φορά πρέπει να φορτίσει 24 ώρες, ανεξάρτητα του πόσο γρήγορα θα γεμίσει.

Επίσης σίγουρα θα έχετε ακούσει οτι τα παραπάνω ειναι παπάτζες, και κατα βάση είναι, όχι ομως επειδή κάποιοι τα έβγαλαν απο το μυαλό του.

Ευτυχώς η εποχή με τα 500 διαφορετικά βυσματα έχει περάσει ανεπιστρεπτί

Αυτές οι..προκαταληψεις, είχαν θετικό αντίκτυπο στη διάρκεια ζωής μπαταριών παλιότερης τεχνολογίας. Οι μπαταρίες Ιόντων λιθίου, δε χρειάζεται να πραγματοποιούν ολοκληρους κύκλους φόρτισης, δε χρειάζεται να μένουν 24 ώρες για την πρώτη φόρτιση, δε χρειάζεται να πέφτουν κάτω απο το 15% για να το βάλετε για φορτιστή.

Για την ακρίβεια οπως έχει αποδειχθεί, οι μικρές σύντομες φορτίσεις είναι πολύ πιο ασφαλείς για τη μακρυζωία της μπαταρίας σας.

Ορίστε και μερικά Tips για να κρατάτε τη μπαταρία σας σε φόρμα:

• Μικρές και σύντομες φορτίσεις.
• Τα επίπεδα 50-80% είναι τα καλύτερα, αν μπορείτε να κρατάτε εκει τη συσκευή σας
• ΜΗΝ χρησιμοποιείται το κινητό, ειδικά για βαριές διαδικασίες που τραβάνε πολύ ενέργεια όσο φορτίζει. Τώρα με την ταχεία φόρτιση, 15 λεπτά δίνουν 30-40% μπαταρία οπότε είναι εύκολο πλέον.
• Μη αφήνεται το κινητό ολο το βράδυ στο φορτιστή. Ακόμα και οι καλοί φορτιστές συνεχίζουν να δίνουν έστω και λίγο ρεύμα στην ήδη γεμάτη μπαταρία, και την στρεσάρουν
• ΜΗΝ αφηνεται το κινητό σας να ξεφορτίσει πλήρως. Ποτέ.
• Οι μεγάλες θερμοκρασίες είναι ο μεγαλύτερος εχθρός της μπαταρίας σας. Μη αφήνετε τα κινητά σας εκτεθειμένα σε έντονη ηλιοφάνεια, σε παμπρίζ κτλ.

Πέντε λόγοι που η μπαταρία του κινητού σας τελειώνει πιο γρήγορα απο ότι θα έπρεπε, και πως να τους αντιμετωπίσετε

Αυτά λοιπόν είχα να σας πώ για τα μικρά θαυματουργά πράγματα που κρύβονται πίσω απο το κινητό σας. Οτιδήποτε διορθώσεις για τα παραπάνω, είναι φυσικά ευπρόσδεκτες , ειδικά αν έχω κάνει κάποιο βαρβάτο λάθος.

Πηγές:

• SwitchChargers
• https://www.pcworld.com/article/2031008/mobile-batteries-everything-you-need-to-know.html
• https://www.wired.co.uk/article/how-to-improve-battery-life-tips-myths-smartphones
• https://www.explainthatstuff.com/how-lithium-ion-batteries-work.html
• https://rogershobbycenter.com/lipoguide/
• https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=16522
• Wikipedia