آیا شارژ سریع به باتری گوشی شما آسیب می‌رساند؟

از زمانی که گوشی‌های هوشمند معرفی شدند، همواره تلاش داشتیم که آن‌ها را سریع‌تر شارژ کنیم. هر سال، گوشی‌های جدید با پیشرفت‌های خیره‌کننده‌ای در زمینه شارژ سریع به بازار می‌آیند. زمانی شارژ ۳۰ واتی فوق‌العاده سریع به‌نظر می‌رسید، اما اکنون به یک سرعت عادی تبدیل شده و گوشی‌های پیشرفته‌تر با سرعت‌های شارژ بیش از ۱۰۰ وات کار می‌کنند. برخی دستگاه‌ها حتی با شارژ ۱۵۰ واتی عرضه میشوند.

اما وعده شارژ سریع‌تر نگرانی‌هایی را نیز به همراه دارد. در حالی که تولیدکنندگان گوشی به آزمایش شارژ فوق سریع می‌پردازند، ممکن است شما نگران داغ شدن بیش از حد و آسیب دیدن باتری باشید. آیا ممکن است دستگاه شما با یک شارژ سریع، روی میز کنار تخت یا در پرواز بعدی منفجر شود؟ به طور خلاصه: احتمالاً نه، و دلایل آن در ادامه آمده است.

باتری‌های گوشی، مانند بیشتر باتری‌های لیتیوم-یونی، از دو لایه تشکیل شده‌اند: لیتیوم کبالت اکسید و گرافیت. وقتی یون‌های لیتیوم از لایه گرافیت به لایه لیتیوم کبالت از طریق یک محلول الکترولیت حرکت می‌کنند، الکترون‌ها آزاد می‌شوند. در هنگام شارژ باتری، یون‌ها در جهت مخالف حرکت کرده و ذخیره می‌شوند تا بعداً، هنگامی که دستگاه را روشن می‌کنید، آزاد شوند.

این آزادسازی انرژی همان گرمایی را ایجاد می‌کند که ممکن است پس از یک جلسه طولانی شارژ یا استفاده سنگین از پشت گوشی خود حس کنید. این گرما در طولانی‌مدت می‌تواند به باتری آسیب برساند. اما باتری‌های لیتیوم-یونی با گذشت زمان کوچکتر و کارآمدتر شده‌اند و اکنون می‌توانند چرخه‌های شارژ بیشتری را تحمل کنند، قبل از اینکه ظرفیت شارژشان کاهش یابد.

چرا باتری‌های گوشی با گذشت زمان ظرفیت خود را از دست می‌دهند؟

با گذر گوشی شما از چرخه‌های شارژ متعدد، باتری به صورت طبیعی تحلیل می‌رود. یکی از دلایل این تحلیل، محلول الکترولیت درون باتری است. با گذشت زمان، نمک‌های موجود در این محلول ممکن است به شکل کریستال‌هایی جامد تشکیل شوند که مانع از انتقال یون‌ها از طریق محلول می‌شوند. وقتی تعداد یون‌های عبوری کاهش یابد، الکترون‌های کمتری آزاد می‌شوند و باتری نمی‌تواند به اندازه‌ای که در ابتدا بود، انرژی ارائه دهد.

اگر گوشی شما در معرض گرمای بیش از حد قرار گیرد، این کریستال‌سازی ممکن است سریع‌تر رخ دهد. مثلاً وقتی که مقدار زیادی انرژی به یکباره از طریق شارژ سریع به باتری منتقل می‌کنید. اما همین اتفاق می‌تواند تنها با قرار دادن گوشی در محیط‌های داغ مانند داشبورد یک ماشین در روزهای تابستانی رخ دهد. همچنین، شارژ بیش از حد می‌تواند باعث شود باتری‌ها به تدریج عملکرد کمتری داشته باشند. درون یک سلول لیتیوم-یونی تعادل بسیار ظریفی برقرار است که اگر انرژی بیشتری از آنچه طراحی شده است به باتری وارد شود، این تعادل به هم می‌ریزد و ساختار داخلی باتری تغییر می‌کند و زمانی که یون‌های لیتیوم از دست بروند، عملاً بازگرداندن آن‌ها غیرممکن است. 

کنت گریفیت، محقق حوزه ذخیره‌سازی انرژی در دانشگاه کمبریج، این موضوع را در مصاحبه‌ای با Wired این‌گونه توضیح داد: "اگر همه یون‌های لیتیوم خارج شوند، ساختار اتمی ماده فرو می‌ریزد … این شبیه به این است که تمام ستون‌های حمایتی کف یک ساختمان برداشته شود." اگر به درستی از باتری مراقبت کنید (و توصیه‌های ما را دنبال کنید)، این تخریب آهسته‌تر رخ خواهد داد. با این وجود، این اتفاق به طور طبیعی برای همه باتری‌های لیتیوم-یونی در نهایت رخ می‌دهد، حتی اگر به بهترین شکل از دستگاه خود مراقبت کنید. گوشی‌های مدرن اغلب اطلاعات مربوط به سلامت باتری را در منوی تنظیمات نمایش می‌دهند.

چگونه گوشی‌ها آسیب به باتری را کاهش می‌دهند؟

در اوایل زمان استفاده از شارژ سریع، باتری‌ها در هنگام شارژ سریع به شدت گرم می‌شدند. گوشی‌ها به درستی طراحی نشده بودند تا حرارت اضافی باتری را به‌طور مؤثر تخلیه کنند، بنابراین بیشتر مستعد گرم شدن بیش از حد بودند. اما گوشی‌های امروزی با پیشرفت‌های جدید در زمینه مدیریت حرارت و کنترل جریان برق به باتری، این مشکل را ندارند.

امروزه گوشی‌ها با ویژگی‌هایی مانند سپرهای حرارتی، لایه‌های حرارتی و حتی لوله‌های خنک‌کننده برای دور کردن گرما از باتری طراحی شده‌اند. علاوه بر این، بسیاری از گوشی‌ها برنامه‌ریزی شده‌اند تا پس از پر شدن باتری، به طور خودکار جریان برق را قطع کنند، حتی اگر همچنان به شارژر متصل باشند. برخی از گوشی‌ها دارای تنظیمات شارژ هوشمندی هستند که الگوی استفاده شما را یاد می‌گیرند تا شارژ را برای زمان‌هایی که واقعاً به آن نیاز دارید، بهینه کنند.

شارژ چندمرحله‌ای نیز اجازه می‌دهد که شارژ سریع در فازهای مختلف انجام شود. زمانی که شارژ گوشی شما به حداقل رسیده است، انرژی بیشتری به باتری وارد می‌شود زیرا باتری در این حالت می‌تواند این انرژی را راحت‌تر جذب کند. هرچه سلول باتری به شارژ ۱۰۰ درصد نزدیک‌تر می‌شود، میزان ورودی انرژی به تدریج کاهش می‌یابد – به عبارت دیگر، شما در طول مدت شارژ همواره ۸۰ وات انرژی دریافت نمی‌کنید. به همین دلیل می‌توانید گوشی خود را در طول شب شارژ کنید بدون اینکه نگرانی از آتش‌سوزی داشته باشید.

برخی از گوشی‌های گیمینگ حتی از عناصر خنک‌کننده مانند فن‌ها برای کاهش حرارت و حفظ عملکرد باتری در دماهای پایین‌تر استفاده می‌کنند. شرکت‌هایی مانند شیائومی و دیگر تولیدکنندگان گاهی باتری‌های گوشی را به چند سلول تقسیم می‌کنند که نیاز به انرژی کمتری دارد تا به سرعت‌های بالای شارژ برسد، بدون آنکه (به گفته این شرکت‌ها)، هیچ تأثیر منفی بر روی باتری داشته باشد.

تولیدکنندگان همواره در حال توسعه پروتکل‌های جدید شارژ و طراحی باتری‌هایی هستند که به افزایش سرعت شارژ باتری گوشی‌ها در زمان کوتاه‌تر کمک کنند. به عنوان مثال، کوالکام در سال ۲۰۲۰ از فناوری Qualcomm Quick Charge 5 رونمایی کرد. این شرکت ادعا می‌کند که این نسخه می‌تواند گوشی شما را در عرض تنها پنج دقیقه تا ۵۰ درصد شارژ کند و بیش از ۱۰۰ وات انرژی به دستگاه شما منتقل کند. باتری‌های پیشرفته‌تر، کابل‌ها و منبع‌های تغذیه به مدیریت حرارت کمک کرده و اثرات منفی را کاهش می‌دهند و به گوشی شما امکان می‌دهند تا همگام با تکنولوژی روز به‌روزرسانی شود.

آیا باید از شارژ سریع استفاده کرد؟

بنابراین، آیا شارژ سریع واقعاً برای گوشی شما مضر است؟ هم بله و هم خیر. شارژ سریع می‌تواند به باتری آسیب بزند، به ویژه اگر برای مدت طولانی و با قدرت بالا انجام شود. اما گوشی‌های مدرن اکنون با ویژگی‌های مدیریت شارژ باتری طراحی شده‌اند تا احتمال آسیب جدی را کاهش دهند.

با این حال، همان‌طور که مارکز براونلی، یوتیوبر معروف فناوری اشاره می‌کند، بسیاری از این پیشرفت‌ها هنوز آن‌قدر جدید هستند که نتوان با قطعیت گفت آیا در بلندمدت به‌درستی عمل می‌کنند یا خیر. برای پاسخ قطعی به این سوال، به داده‌های بیشتری نیاز داریم و نمی‌توانیم تنها به گفته‌های تولیدکنندگان تکیه کنیم.