Так ли вредна быстрая зарядка для смартфона? Факты без фантазий⁠⁠

Вокруг куча статей и роликов про то, что быстрая зарядка вредна, заряжать только медленной, не класть под подушку, обязательно охлаждать... Но давайте посмотрим факты, спеки и немного поэкспериментируем.

Теория #1: что говорят про токи зарядки производители аккумуляторов

По сети уже лет 10-12 гуляет вот такой график от BatteryUniversity.com, где показана деградация литий-ионных аккумуляторов в зависимости от числа циклов заряда-разряда и величины токов.

Обозначения токов 1C, 2C и 3C показывают их кратность емкости аккумулятора. Например, для аккумулятора емкостью 1000 мА·ч ток 1C будет равен 1 А. Ток 2С – 2 А и т.д.

Диаграмма дает нам две важные детали. Первая – с токами 1C за 500 циклов аккумулятор теряет примерно 15% емкости. Вторая – это данные для среднестатистических аккумуляторов десятилетней давности. За это время химики в лабораториях уже настолько наэксперементировались с присадками в электролиты и с самими электролитами, что тех классических литий-ионных аккумуляторов вы уже практически не найдете. Мейнстримом давно стали литий-полимерные с куда лучшими характеристиками. Собственно, все эти поиски и эксперименты продолжаются непрерывно. Их цель – уменьшить скорость деградации и улучшить характеристики аккумуляторов.

Ну да ладно, какой же ток заряда нам рекомендуют парни с BatteryUniversity для старого мейнстрима? На их сайте мы находим цифру 0,8C.

Теперь самое время глянуть на спецификации к аккумуляторам и узнать, что пишут в них производители. Однако тут есть один нюанс – спеков к современным смартфонным аккумуляторам практически не нагуглить. Массово попадаются спеки к общедоступным «банкам» формфактора 18650, всевозможным ширпотребным плоским моделькам, но вот к оригинальным смартфонным подробных PDF-ок мне не удалось найти. Давайте глянем в те, что есть.

Для ширпотреба типичное значение тока заряда указывается как 0,5С (стандартный режим) и 1С (режим ускоренной зарядки). Но есть много и вот таких моделей:

Тут стандартный ток заряда – 2C.

До кучи приведу скриншот с сайта Bosch. На нем – характеристики их фирменного 8-амперного зарядного устройства, где указано время заряда стандартных аккумуляторов для электроинструмента разной емкости.

Этому заряднику тоже 10 лет или больше. Обратите внимание, что для аккумулятора 1,5 А·ч указано время заряда до 80% всего 10 минут! Простой подсчет показывает, что он будет заряжаться токами более 5,3С! В свое время я сталкивался с аккумуляторами 18650, где регламентируемые токи заряда доходили до 6С, но сейчас не смог их нагуглить. В общем, суть в том, что еще десять лет назад отдельные компании не боялись заряжать соответствующие аккумуляторы такими токами. Разумеется, с активным охлаждением.

Теория #2. Какими токами заряжаются аккумуляторы типичных смартфонов

Предположим, среднестатистический смартфон имеет аккумулятор емкостью 4000 мА·ч. Номинальное напряжение для него – 3,6 В (максимальное 4,2). Соответственно, мощность источника для тока 1С должна быть 14,4 Вт. Другими словами, если мы возьмем условную 15-ваттную зарядку, то все это впишется в ширпотребные стандарты 10-летней давности.

Что говорят про аккумуляторы производители смартфонов

Приведу пару примеров. Относительно недавно индийский офис Oppo совместно с немецким сертификационным институтом TÜV Rheinland провели тест четырех экземпляров смартфонов Oppo Ace2, в котором заряжали их исключительно от 65-ваттной зарядки. Вот их результаты деградации аккумулятора в зависимости от числа циклов:

После 800 циклов аккумуляторы потеряли примерно по 9% емкости. Если заряжать смартфон раз в сутки, то это примерно 2,5 года эксплуатации.

Но не спешите делать выводы. До этого Oppo сообщала информацию о том, что за одно и то же число циклов (не уточняется какое) аккумулятор с использованием 15-ваттной зарядки деградирует на 10%, а при использовании 40-ваттной зарядки – уже на 30%.

Вывод простой: аккумулятор – аккумулятору рознь. Для Ace2 они нашли какой-то крутой, не знаю, от LG Chem или Samsung, который прекрасно переваривает большие токи и практически не стареет. А в других моделях стоят более простые или более бюджетные.

Небольшой эксперимент с Samsung Galaxy S8+

У меня под рукой оказался смартфон Samsung Galaxy S8+, который четыре года эксплуатировался в достаточно жестких условиях – каждый день разряжался до 10% и менее, а заряжался только от фирменной 16-ваттной зарядки. В нем установлен аккумулятор с повышенным напряжением (4,85 В номинальных и 4,4 В максимальных) емкостью 3500 мА·ч. По факту ток зарядки составлял как раз 1С.

И мне пришла в голову идея, как можно с некоторой погрешностью выяснить его остаточную емкость. Оговорюсь, что вскрытие и попытки замера с помощью точных инструментов дали бы аналогичную приблизительную оценку, ведь никто не вскрывал и не замерял его емкость в самом начале.

Суть в том, что я нашел его обзор на iXBT, уточнил у Дмитрия Шепелева детали одного из тестов, который можно было повторить со своим смартфоном. Это тест времени воспроизведения зацикленного видео с YouTube в 720p через Wi-Fi. На смартфоне выключалась автоподстройка яркости, а сама яркость экрана выставлялась на 100 кд/м², что соответствовало в настройках примерно трети от максимальной.

Вот результаты их тогдашнего теста:

А вот результаты моего:

14,5 часов против 10,5 часов работы. Получается, что деградация аккумулятора составила 27,5%.

Да, тут можно попридираться к условиям, что смарт за это время апдейтился, Wi-Fi был по-разному загружен, ну и так далее. Но я оцениваю погрешность всех этих факторов в единицы процентов. Смысл в том, что аккум просел не в два и не в три раза и спустя четыре года чувствует себя очень хорошо.

Выводы

Их два. Первый – нет ничего сверхъестественного в смартфонных аккумуляторах, заряжающихся от зарядок в 30 Вт и более (током 2С никого не напугать). Для отдельных моделей «банок» 18650 это все было нормой еще 10 лет назад. Вдобавок сейчас аккумуляторы заметно подтюнили. Нюанс в том, что в смартфонах аккумуляторы достаточно сложно охлаждать во время зарядки, но тут производители идут на различные хитрости. Как только аккум достигает предельных 45 градусов по Цельсию, зарядка либо останавливается, либо резко снижается ток заряда.

Второй момент – типичные 18-ваттные зарядки (как самые распространенные сейчас из быстрых) для аккумуляторов 4000 мА·ч дают режим 1,1С. Это все так же вписывается в базовые стандарты 10-летней давности.

В общем, если у вас смартфон с зарядкой мощнее 18 ватт, и вы почему-то боитесь, что это плохо скажется на здоровье аккумулятора, то купите 18-ваттную зарядку и спите спокойно. Будет и заряжаться относительно быстро, и ресурс беречь (если вы думаете, что он от этого страдает).

Если у вас смартфон поддерживает зарядку в 18 ватт или меньше, заряжайте спокойно от этих зарядок и не забивайте себе голову. За 4-5 лет современный ширпотребный аккумулятор потеряет ~30-40% емкости, что будет лишь очередным поводом купить что-то посвежее и покруче (если вы вообще проходите так долго со своим смартфоном).

P.S. ранее у меня было видео про то, как смартфоны выбирают режимы зарядки и почему не всегда берут максимум. А тут видео про то, как с быстрыми зарядками обманывают на AliExpress.

Если интересно продолжение этой темы (на очереди у меня как раз тест 18-ваттных зарядок), можете подписаться на мой канал на YouTube или телеграм.

Кстати, у этой статьи есть видеоверсия, если такой формат вам удобнее.