به گزارش اکوایران، یکی از رایجترین نگرانیها در میان کاربران گوشیهای همراه این است که استفاده مکرر از شارژ سریع یا همان «Fast Charging» میتواند به عمر باتری آسیب برساند. اما آیا چنین چیزی واقعیت دارد؟
برخی میگویند کاهش عمر باتری گوشی از مسیر شارژ سریع افسانه است و برخی هم معتقدند واقعیت دارد. نگاهی به عملکرد باتری لیتیوم-یون نشان میدهد که واقعیت چیست و چطور میتوان اثر منفیِ احتمالی را به حداقل رساند.
چگونه باتریهای لیتیوم-یون خراب میشوند؟
برای درک تاثیر شارژ سریع، ابتدا باید با دلایل افت عملکرد باتریهای لیتیوم-یون آشنا شد:
رشد لایه SEI
جداکننده الکترولیت و الکترولیت در قطب منفی باتری (آنُد) واکنش داده و یک لایه به نام SEI شکل میگیرد. این لایه در طول زمان ضخیمتر میشود و مقاومت داخلی باتری را افزایش میدهد. این اتفاق منجر به کاهش ظرفیت قابل استفاده میشود.
پلیتینگ لیتیوم (Lithium Plating)
وقتی جریان شارژ زیاد باشد یا دما پایین بیاید، ممکن است لیتیوم به صورت فلز بر سطح آند رسوب کند و به ساختار وارد نشود. این پدیده باعث از دست رفتن لیتیوم فعال و افزایش مقاومت سلول میشود. حتی خطر اتصال کوتاه داخلی را به همراه دارد. مطالعهای نشان داده است که شارژ سریع در فشار مکانیکی باعث افزایش پلیتینگ و افت ظرفیت میشود.
تنش مکانیکی و ترکخوردگی ذرات الکتریکی
شارژ مکرر باعث تغییر حجم ذرات فعال (آند و کاتد) میشود. این تغییرات تکراری ممکن است منجر به ترکخوردگی، جدا شدن ذرات یا کاهش تماس الکتریکی شوند.
گرما و دمای بالا
یکی از بزرگترین عوامل تخریب باتری، دمای بالاست. شارژ سریع باعث افزایش دما میشود، که میتواند سرعت واکنشهای شیمیایی مخرب را بیشتر کند و عمر باتری را کاهش دهد.
تنظیم سطح شارژ
نگه داشتن باتری در سطوح شارژ بالا (مثلا 90 تا 100 درصد) به صورت مداوم، میتواند فشار بیشتری به ساختار باتری وارد کند و در بلندمدت منجر به تخریب شود.
شواهد علمی درباره شارژ سریع
مطالعات بسیاری روی اثرات شارژ سریع بر افزایش نرخ تخریب باتری صورت گرفته است:
ساینس دایرکت در مطالعهای که سال 2024 منتشر شده، نشان داده که شارژ سریع در دماهای پایین باعث کاهش عمر سلول میشود که دلیل آن افزایش پلیتینگ لیتیوم و فشارهای داخلی است.
شارژ سریع میتواند عمر باتری را کوتاه کند اما میتوان آسیبهایش را کنترل کرد
تحقیقی دیگر از همین نشریه هم نشان میدهد که برخی از باتریها با توجه به طراحی داخلی خود، نسبت به شارژ سریع مقاومتر هستند اما به صورت کلی این اثر، واقعی است و افت ظرفیت را ایجاد خواهد کرد.
به صورن کلی، مهندسها میگویند شارژ سریع باعث افزایش دما و فشار داخلی میشود و برای کاهش آسیب بهتر است با احتیاط استفاده شوند.
آیا شارژ سریع همیشه عمر باتری را کم میکند؟
الزاما اینطور نیست. این مسئله بستگی به چند عامل دارد:
- مدت زمان استفاده از شارژ سریع: اگر به صورت مکرر و طولانی از شارژ سریع استفاده شود، تاثیر منفی آن بالا میرود.
- نوع باتری و مواد به کار رفته: برخی باتریها به ساختار مقاومترند و در برابر پدیدههایی مانند پلیتینگ، طراحی مقاومتری دارند.
- دمای محیط و مدیریت حرارتی: اگر باتری در دمای بالا شارژ شود، تاثیر منفی بیشتری خواهد داشت.
- نسبت استفاده از شارژ سریع به شارژ عادی: استفاده متعادل از شارژ سریع و شارژ معمولی، میتواند کمککننده باشد.
- کنترل شارژ توسط مدار مدیریت باتری (BMS): اگر دستگاه و شارژر هر دو، سیستم کنترل دقیق جریان و دما داشته باشند، آسیب کاهش مییابد.
نکات کاربردی هنگام شارژ سریع
به صورت کلی این نکات را رعایت کنید تا آسیب به حداقل برسد:
- از شارژ سریع زیاد خودداری و بیشتر از حالت عادی استفاده کنید.
- در دمای معتدل شارژ کنید — نه زیاد گرم، نه خیلی سرد.
- اگر امکان دارد، شارژ را بین بازههای 20 درصد تا 80 درصد نگه دارید و از شارژ کامل تا ۱۰0 درصد خودداری کنید.
- از شارژرهای استاندارد و معتبر استفاده کنید که جریان و ولتاژ را به درستی کنترل میکنند.
- گوشی را در هنگام شارژ در محیطی خنک قرار دهید تا گرما کمتر شود.
- اگر نوسان برقی زیاد است، از شارژرهای با محافظ استفاده کنید.
در نهایت میتوان گفت که شارژ سریع میتواند در شرایط خاص منجر به تسریع تخریب باتری شود. اما خرابی باتری از این طریق به شکلی نیست که کاربران تصور میکنند و آنقدر مشهود نخواهد بود. این تاثیر بستگی زیادی به مواد باتری، طراحی، دمای محیط و نحوه استفاده دارد.
