Всё, что нужно знать о батареях мобильного телефона: как выбрать, использовать, ошибки, решение проблем

Мобильные устройства буквально за год устаревают — технологии совершенствуются: увеличивается экран, количество ядер и камер, памяти, человеку больше требуется устанавливать нужных (и не очень) приложений. И на это требуется как можно больше ресурсов в виде долгоиграющей батареи.

К сожалению, даже гиганты мобильного рынка грешат наличием скромного батарейного ресурса, а ведь у людей нет возможности находиться в двух шагах от розетки. Да и встречается обратная ситуация – при цифрах на бумаге в 4500 (четыре тысячи пятьсот) мАч, в реальности – это 2800 (две тысячи восемьсот) мАч, если не того меньше. При этом верить тестам, проверкам следует осторожно – встречаются заказные статьи.

Снимать или нет?

Считается, что компания Аpple — прародительница несъёмного аккумулятора. То есть последний в таком случае выступает частью корпуса. Хорошо это или плохо? Честно говоря, не знаю: у каждого из таких решений есть как плюсы, так и минусы.

Например, неоспоримым плюсом съёмного аккумулятора стоит считать решение проблем телефона как, к примеру, зависание. Вынул – вставил обратно и всё, все (либо почти все) проблемы решены (сюда же стоит отнести пример, когда при падении, телефон разлетается на составляющие: сам телефон, крышка, батарея). С несъёмным такой фокус не пройдёт. Однако, благодаря последнему появилась возможность уменьшить толщину смартфона. И, наконец, по заверению производителей, с такой батареей получилось сделать телефон водонепроницаемым. Но: в случае, если телефон «поплавает» в жидкости, сушить придётся дольше и сложнее съёмного.

Однако на объём батареи, длительность использования это никак не влияет.

Время работы батареи

Естественно, тип аккумулятора играет важную роль, тем не менее, при выборе телефона стоит учитывать характеристики:

• Время работы в режиме ожидания. То есть, время работы при полном заряде при отсутствии разговоров. Средний показатель – 72 — 120 часов (семьдесят два – сто двадцать (3-5 (три – пять) дней)), отличный – от 144 часов (ста сорока четырёх (от 6 (шести) дней)). Де-факто время меньше заявленного, так как стоит учитывать зону покрытия, уверенность сигнала, работу Wi-Fi, мобильного интернета.
• Время работы в режиме прослушивания музыки. Если вы фанат музыки – обратить на этот параметр стоит, а так – не принципиален.
• Время работы в режиме разговора. Непрерывный разговор при полной зарядке. Конечно, заявленные показатели ожидаемо ниже, зависят от большинства факторов. Стандартный же показатель – 120-250 минут (сто двадцать – двести пятьдесят (2-4 (два – четыре) часа)), улучшенный – от 300 минут (трёхсот (от 5 (пяти) часов)).
• Тип матрицы, напрямую влияющий на автономность:

Тип матрицы	Характеристики
Super Twisted Nematic – STN	Жидкокристаллический дисплей с крайне низким быстродействием, плохой видимостью при дневном свете, высоким энергопотреблением.
Thin Film Transistor – TFT: и разновидности Thin Film Transistor Transmissive with Micro Reflective — TFT TMR, In Plane Switching – IPS, Super In Plane Switching — S-IPS	Тонкоплёночный транзистор с превосходной цветопередачей, внутренней подсветкой, идеальным чёрным цветом, но крайне высоким энергопотреблением.
Ultra Fine and Bright – UFB	Экран с повышенной контрастностью и яркостью, с пониженным энергопотреблением, но также «слепнет» при свете.
Thin Film Diods – TFD: разновидность Ultra Film Diods – UFD	Тонкоплёночные диоды, где последний тип – оптимальный. Тем не менее, придётся часто заряжать смартфон.
Organic Light Emitting Diode – OLED	Электролюминесцентный дисплей, отличная контрастность, яркость, энергетическая экономичность.
Active Matrix Organic Light Emitting Diode – AMOLED: разновидности Super Active Matrix Organic Light Emitting Diode – Super-AMOLED и Ultra Matrix Organic Light Emitting Diode – Ultra-AMOLED	Матрица, оснащённая органическими светодиодами, с высокой контрастностью, яркостью, и потребляющая мало энергии. Остальные два типа – это улучшенные характеристики «матери».
Super LCD	Большие углы обзора и малое энергопотребление – главные положительные черты
Gorilla Glass	Стекло-алюмосиликат (то есть три слоя: алюминий, кремний, кислород), сверхпрочное и сверхустойчивое. Существует несколько модификаций, где свежая – 6 (шестая).

• Работа в режиме зон: 2G, 3G, 4G, 5G, Wi-Fi. К сожалению нельзя сказать с уверенностью, что быстрее «садит» телефон, поскольку это зависит от многих факторов. И если один телефон в сети LTE (4G) проработает с утра до обеда, то другой – до ночи.

Литий-ионная батарея — Li-ion

Такой тип, пожалуй, популярнее остальных. Характеристики:

• Отличная компактность и большая ёмкость.
• Стабильность работы с не требующимся обслуживанием (рабочие температуры -20 (минус двадцать) — +50 (плюс пятьдесят) градусов, а также цикл заряд-разряд – 1000 — 1200 (одна тысяча – одна тысяча двести)).
• Саморазряд — за месяц 5% (пять).
• Срок годности – 1.5 (полтора) года.
• Производство по цене – умеренное.
• Новый аккумулятор хранится 1 (один) год.
• Восстановление литий-ионного аккумулятора невозможно.
• Отсутствие эффекта памяти.

Эффект памяти – это результат заряда не разряженного до конца аккумулятора, при котором падает его ёмкость. Поэтому считается правилом: при покупке нового устройства стоит провести полных 3 (три) цикла – разряд до 0 (ноля) %, заряд до 100 (ста) %.

Тем не менее: при понижении температуры больше дозволенного может произойти утечка электролита; разряженным аккумулятор держать нельзя; старение происходит крайне быстро, вне зависимости от бережности обращения. Если покупается новый телефон либо батарея – её заряд должен находиться в пределах 80-90%. При интенсивности использования аккумулятор – идеален.

Литий-полимерная батарея – Li-pol

Главное преимущество, почему производители обратили внимание на соли лития и специальный полимерный электролит, — это способность сохранять придаваемую форму, при этом оставляя тонкой пластиной. Остальные характеристики:

• Стабильность работы в пределах температуры -20 (минус двадцать) — +50 (плюс пятьдесят) градусов Цельсия.
• Выдерживаемый цикл – 1000 (одна тысяча) — 1200 (одна тысяча двести) раз.
• За месяц саморазряд варьируется в пределах 2 (двух) — 5% (пяти).
• Стоимость производства – высокая.
• Считается, что Li-pol взрывоопасны. Тонкая пластина полимера, пропитанная электролитами, крайне плохо пропускает ток, но при этом отлично обменивается ионами. В результате батарея часто нагревается при заряде, что и может привести к воспламенению (однако в некоторых источниках встречается противоположная информация).

Никель-кадмиевая батарея – NiCd

Если с 1990 (одна тысяча девятьсот девяностого) до 2000 (двухтысячного) годов применялся повсеместно, сегодня встречается в некоторых видах бытовых приборов и промышленных устройствах. Наиглавнейшие положительные характеристики – это долговечность, включая цикл 2000 (две тысячи) раз, надёжность при широком температурном диапазоне – -40 (минус сорок) — +60 (плюс шестьдесят) градусов.

А вот отрицательных характеристик мало, но серьёзные:

• Саморазряд за месяц – 10%-20% (десять – двадцать).
• Крайне высокое производство по цене.
• Кадмий – токсичен, поскольку это тяжёлый металл.
• Эффект памяти присутствует.
• Срок хранения новой батареи – 4 (четыре) года.
• Положительный исход восстановления в 60% (шестидесяти) случаев.

Итак, поставляться аккумулятор должен исключительно разряженным, а при зарядке — извлекается сразу после заряда, поскольку нахождение на зарядке ухудшает характеристики. Чтобы эффект памяти не срабатывал – заряжать при 0% (ноле).

Никель-металлогидридная батарея – Ni-MH

Минимальный набор функций у дешёвого мобильного телефона – вот именно в него устанавливался аккумулятор из никеля и металлогидридов (водород в виде гидрида металлов). Такое решение – замена водорода под высоким давлением на металлогидрид – позволило уменьшить опасность взрыва батареи от перегрева. Кроме того, экологически безопасная переработка привели к повсеместному распространению. Остальные характеристики:

• Стабильность работы при температурах -20 (минус двадцать) — +30 (плюс тридцать) градусов Цельсия.
• Крайне высокий саморазряд, равный 30% (тридцати).
• Полный цикл – это 500 (пятьсот) — 1000 (одна тысяча) раз.
• Конечно, присутствие эффекта памяти.
• «Стареет» батарея быстро – за 3 (три) года. Это при условий, если разряженная лежит. * Замедлить «старение» позволит хранение в прохладном помещении с поддержанием заряда в пределах 40 (сорока) — 60% (шестидесяти). Также отрицательно на неё влияет превышение допустимых нагрузок.
• Срок хранения нового аккумулятора – 4 (четыре) года.
• Так как аккумулятор не переносит перезаряд, для заряда используется специальное зарядное.
• Быстрый заряд происходит за 2-4 (два – четыре) часа.
• Восстановление – 15% (пятнадцать).

В целом, использование его совпадает с предыдущим. Эффект памяти – присутствует, хотя и не в выраженной степени. Так что, если в инструкции написано об обратном – это маркетинговый ход.

А как же заряжать правильно?

Считается, что если разряжать – то до ноля, если заряжать – до ста. Но это не совсем так. Действительно, первые три (3) раза производят полный цикл заряда-разряда, а вот далее – не доводят до пика границ. Но время заряда играет далеко не последнюю роль, особенно, если нужно поспешить.

Не так давно проводился опыт, на сколько быстро происходит заряд телефона при определённых условиях. Итак, рейтинг по увеличению времени:

1. На первом месте – зарядка телефона адаптером, да не простым, а мощным, современным.
2. На втором – когда телефон полностью выключен. Разница от первого способа – 12 минут.
3. На третьем – включение режима полёта.
4. Четвёртое место – с включённым режимом энергосбережения.
5. Пятое разделили два способа – зарядка смартфона от компьютера и от батареи (power-банка).
6. И, наконец, шестой самый интересный результат. Оказывается, даже толщина чехла, как и его наличие, могут влиять на скорость заряда телефона.

Быстрая зарядка

Последнее время телефоны стали выпускаться с функцией «Быстрая зарядка», когда вместо 2-4 (двух-четырёх) часов, требуется всего 1 (час), иногда и того меньше. Но стоит ответить на вопрос: так ли полезна функция для телефонного аккумулятора?

Быстрая зарядка заряжает аккумулятор токами, кратными ёмкости последнего. Например, для батареи 1000 (одна тысяча) мАч – 1А (один), и так далее.

Типов быстрой зарядки несколько:

• Quick Charge компании Qualcomm для чипсетов Snapdragon начиная с 2013 (две тысячи тринадцатого) года выпуска. Версия 3 (третья) поддерживает напряжение до 22 (двадцати двух) В, версия 4 (четвёртая) – до 20 (двадцати) В, версия 4+ (четвёртая плюс) — до 21 (двадцати одного) В.
• Adaptive Fast Charging создан компанией Samsung на основе Quick Charge версии 2 (второй). Поэтому заряжать можно и QC v.2, однако длится это будет медленнее оригинала.
• Turbopower – это тип компании Lenovo для Motorola, аналогично предыдущему разработан на основе QC v.2. Главное отличие от прототипа – адаптер на 25 (двадцать пять) Вт.
• Huawei Super Charge – для устройств Huawei, с мощностью зарядки 25 (двадцать пять) Вт.
• Pump Express компании MediaTek для применения телефонов снабжённых одноимённым чипсетом. Максимальная мощность – 15 (пятнадцать) Вт.
• Зарядка Apple выдаёт до 87 (восьмидесяти семи) Вт, заряжая не только телефон, но и планшет, ноутбук.
• Oppo Vooc и Dash Charge – уникальны в своём роде, поскольку заряжают устройства OnePlus и Oppo, исключительно с использованием оригинальных кабеля и адаптера. То есть у других производителей данная функция не доступна.
• Power Delivery выдаёт до 60 (шестидесяти) Вт мощности.
• Super mCharge разработки Meizu способен выдавать мощность в 55 (пятьдесят пять) Вт. Однако такие показатели будут достижимы вкупе к адаптеру специального кабеля.

Конечно, зарядить телефон за 30 (тридцать) минут – это круто. Но: нельзя использовать так сказать «случайные» кабеля. Да, китайские модели дешевле и привлекательные, но если жилы кабеля крайне тонкие, а разъём – не плотный, перегрев приведёт к воспламенению разъёма и, как результат, девайса.

Не портит ли батарею быстрая зарядка? Пока производители утверждают, что батарея теряет первые 20% (двадцать) ёмкости спустя 500-800 (пятьсот – восемьсот) циклов разряд-заряд, что входит в стандарт естественного старения батареи. По другим данным: чем быстрее аккумулятор заряжается, тем быстрее и разряжается.

Беспроводная зарядка

Как обычно, начнём с азов.

Беспроводная зарядка – это когда в телефоне устанавливается катушка-приёмник, а в адаптере – катушка-передатчик, у которой ток возбуждает магнитное поле, воздействующее по итогу на приёмник. А уже зарядка происходит непосредственно током, который из переменного преобразуется в постоянный. Разница между адаптерами, произведёнными брендами и китайскими моделями, в количестве катушек – две (и даже больше) против одной. Дело в правильности расположения телефона на адаптере: если из двух катушек одна точно будет «поймана» телефоном, то во втором случае любое отклонение приведёт к сведению заряда до ноля.

На сегодня распространено три стандарта зарядки:

• Qi – это стандарт беспроводной зарядки, используемый практически всеми производителями гаджетов. Диапазон частоты переменного тока – 100-205 (ста – двухсот пяти) кГц.
• РМА – стандарт, совпадающий с предыдущим с разницей частоты – 277-357 (двести семьдесят семь – триста пятьдесят семь) кГц. Сегодня же он известен, как:
• Стандарт Rezence от Air Fuel, и главное отличие от конкурента – возможность работы на расстоянии до 1 (одного) сантиметра, конкурент же – миллиметра.

Сегодня существуют беспроводные зарядки, работающие до 4-5 (четырёх – пяти) сантиметров.

Основные мощности зарядных устройств:

• 5W (мобильные с модулем зарядки), а время зарядки – от 3.5 (трёх с половиной) часов.
• 5W (модели, начиная с iPhone 8), в принципе, заряжает аналогично предыдущему типу. Единственная разница – у фирменных зарядок встречается встроенный вентилятор, который начинает охлаждать телефон при достижении им определённого градуса.
• 10W (модели, начиная с Samsung S7, Note 5, и Huawei Mate 20 Pro). Главный нюанс таких зарядок – при достижении 60% (шестидесяти), мощность падает до 5 (пяти) W. Подходящий адаптер — только QC версии 3.0 (третьей) (допустима версия 2.0 (вторая)). Таким образом, время заряда равно 3 (трём) часам.
• 12-15W (действительная) пока что продаётся у известных фирм. Кстати, они уже идут вместе с адаптером в комплекте. Как заявляют производители, заряжаться телефон будет за 1.5 – 2 (полтора – два) часа.
• 20W выпустила пока что только компания Xiaomi для Mi 9, заряжая батарею за 1.5 (полтора) часа.

Стоит помнить, что приведённое время для заряда – это усреднённые данные, поскольку всё зависит от большинства факторов.

Однако, вследствие передачи энергии по воздуху, фактически приём – 4.2 (четыре целых два десятых) W, 6.7 (шесть целых семь десятых) W, 9.1(девять целых одна десятая) W. Самое главное – подобрать правильно зарядку к телефону, поскольку если зарядка 10 (десять) В, она не будет заряжать 5 (пять) В, и наоборот.

Помимо зарядки нужен правильный зарядный блок, мощность которого – 10W/5V/2A, ниже – только мучение для пользователя.

Новые технологии

Конденсаторы

На сегодняшний день существует некоторая замена обозначенным выше батареям – конденсаторы и суперконденсаторы. По сути, это такая же батарея, с разницей в размерах – крайне большие. Грубо говоря: вместе со смартфоном придётся с собой носить портфель.

Главное отличие суперконденсатора: цикл заряд-разряд – 30 000 (тридцать тысяч) раз, а срок годности – 20 (двадцать) лет (!). Заряжаться от такого конденсатора аккумулятор сможет за пару секунд в буквальном смысле, а вот разряжаться – до недели. Однако, из-за новизны технологии, производство – крайне дорогое. А до уменьшения размеров пройдёт десятилетие.

Графен — С

Компания Huawei работает с графеном, ультратонким, лёгким материалом. И есть шансы, что этот материал откроет будущее в технологиях.

Литиево-серный аккумулятор – Li-S

К новым технологиям относят работу над литиево-серным аккумулятором, которая началась ещё в 2015 (две тысячи пятнадцатом) году. Однако недавно учёные смогли в буквальном смысле «приучить» его. Дело в сере – это крайне нестабильный элемент. Поэтому укрощение строптивого произошло при помощи молибденового нанопокрытия.

Тем не менее, плюсов у такой батареи – масса:

• производство — доступное;
• создание – простое и быстрое;
• вес – маленький;
• экологически чисты;
• при максимальной нагрузке – игры и видео – время работы составляет 25 (двадцать пять) часов.

Вероятно, что в скором времени такие аккумуляторы вытеснят с рынка литий-ионных собратьев.

Литий-металлический аккумулятор – Li-Metal

Как и с предыдущим экземпляром, такой тип аккумуляторов нельзя поставить на поток производства из-за роста литий-дендрита (отрицательный электрод на аноде в виде отростка). Конечно, учёные уменьшили рост дендритов, изолируя анод силиконом (полидиметилсилоксан), однако не остановили полностью. Поэтому работа продолжается, однако уже известно, что это будет замена применяемый сегодня аккумуляторам.

Протонный аккумулятор

Самое главное отличие от других батарей – в простоте изготовления. Это объясняется тем, что роль электрода протонного аккумулятора выполняет углерод, заряжающийся следствием разделения молекул воды.

Кроме того, протонная батарея – на 100% (сто) экологически чистый продукт, значит, никакой угрозы природе нет.

Ошибки, которые лучше не совершать

Существуют правила, которые помогут не испортить батарею и использовать как можно дольше:

а) когда потребуется уехать, но гаджет оставить дома, стоит аккумулятор зарядить до 50% (пятидесяти) и отключить. Этот процент — оптимальный для оставления выключенным на долгое время. Если заряд будет меньше, то, вероятно, по приезду телефон не запустится, и придётся обращаться в специальный сервис;

1. если телефон уже отключился из-за маленького заряда – не стоит тут же включать после подключения к зарядному устройству. Нужно дождаться заряда хотя бы до 15% (пятнадцати), поскольку напряжения всё равно не хватит для полноценного запуска операционной системы, а вот потерять данные – запросто;
2. как же правильно заряжать телефон: часто, но по чуть-чуть либо сразу и до 100% (ста)? Наверное, извечный вопрос, который остаётся актуальным уже не один год. И здесь учёные сходятся во мнении: лучше редко, но до конца.

Неисправности и решения

Чтобы крайне понятно описать данный пункт статьи, было решено сделать это в виде таблицы. В случае необходимости такая шпаргалка будет весьма кстати:

Неисправность	Решение
Зависание заряда батареи на 50% (пятидесяти процентах).	Как правило такая ошибка появляется при смене аккумулятора. Здесь два пути решения: обратиться в сервисный центр; либо самостоятельно перепаять контакты контроллера. Для этого разбирают батарею. Как раз-таки в случае замены родного аккумулятора на новый, происходит несовместимость контроллера.
Новая купленная батарея не держит заряд, то есть крайне быстро разряжается.	В первую очередь стоит сделать сброс до заводских настроек телефона, и следом совершить трёхкратный цикл разряда-заряда. Если проблема не ушла, то любой из вариантов: это – брак, что относится к гарантийному случаю; батарея — восстановлена из старой бывшей в употреблении; аккумулятор потерял качества из-за неправильного хранения на складе (хранить при определённой температуре и влажности). Если применим один ииз выше обозначенных случаев – оформляйте возврат неисправной батареи.
Произошло вздутие.	Вздутие аккумулятора происходит из-за причин: заводской брак, когда вздутие произошло в купленном телефоне; при механическом повреждении – удар, падение – происходит разрушение конструкции, что чревато не только вздутием – воспламенением; спустя 2-3 (два – три) года использования; повышенная влажность; резкий температурный перепад; неисправное зарядное устройство, включая автомобильный. К сожалению, вздутая батарея иногда взрывается. Поэтому замена – единственный выход. Если новый аккумулятор в дороге, то пользоваться вздутой батареей нужно крайне осторожно: беспрерывный цикл заряд-разряд должен варьироваться в пределах 30% — 80% (то есть разряжать максимум до 30% (тридцати), заряжать – до 80%(восьмидесяти)), никаких охлаждений и перегреваний. Ну и, естественно, аккуратно с ним обращаться.
«Прыгает» заряд батареи: например, при 100%  (ста) отключается через 10 (десять) минут, а при 15% (пятнадцати) заряда – работает ещё 5 (пять) часов.	Показания заряда батареи операционной системой – это программирование производителя, то есть как бы закачанная кривая. Таким образом показания заряда – это «предположение телефона». Чтобы проблем с зарядом не было, важно пользоваться исключительно оригинальным зарядом, либо сторонними, но получившими лицензию производителей.
Индикатор показывает заряд, но тут же выдаёт ошибку зарядки. Либо сразу после подключения выдаёт данную ошибку.	Шаги: поменять зарядное устройство; сбросить до заводских настроек; перепрошить. Если выше обозначенные шаги не помогли – приобрести новую батарею либо обратиться в сервис.
Телефон заряжается, но фактически заряд не растёт.	Это происходит, как правило, из-за попадания воды либо если сломался разъём зарядного устройства. Однозначно – сервис. Если же подключён телефон к ПК, то это либо при разрыве кабеля, либо при блокировке кабеля компьютером, либо если на телефоне функция заряда компьютера не включена.
Телефон разрядился, не заряжается.	Чтобы активировать батарею, телефон оставляют на зарядке от 15 (пятнадцати) минут до суток. Индикатор заряда появился? Всё в норме. Если нет, тогда в сервис. Иногда помогает подключение разряженного телефона к компьютеру.
Устройство мигает, не заряжаясь.	Такое случается при перегревании процессора. Стоит перезагрузить, и подключить снова к зарядке.
Аккумулятор не заряжается до 100%.	Требуется провести цикл разряд-заряд. Для чего разряжаем телефон, оставляем в покое на 10 минут (при съёмной батарее – выниманием). Теперь подключаем шнур (вставляем батарею обратно) и в течение 5 (пяти) часов в выключенном состоянии смартфон заряжаем. При съемной батареи – опять вынимаем на 10 (десять) минут,  включаем телефон. Такая калибровка проводится 2 (два) раза через месяц.

Кто знает, может быть в недалёком будущем батареи станут настолько гибкими и долгоиграющими, что телефон будет работать без подзаряда до 30 (тридцати) дней, а храниться в кармане свёрнутым в трубочку. В конце статьи ещё раз пройдёмся по правилам:

• аккумулятор держат в прохладе, не допуская попадания прямых солнечных лучей, кроме того нельзя класть на отопительные приборы;
• глубокий разряд – когда телефон отключается при достижении 0% (ноля) — старит батарею быстрее неполного;
• если телефон будет использован для игр либо ресурсоёмких приложений, батарея выбирается соответствующая;
• запрещено использовать неоригинальное зарядное устройство для быстрой зарядки;
• храните телефон заряженным до 50% (пятидесяти) в прохладном месте;
• во время зарядки телефон не должен быть горячим – прохладным либо слегка тёплым (аналогична ситуация с адаптером, который также не должен быть горячим). Если горячий – либо зарядка происходит китайской моделью, либо запущены так называемые паразитные загрузки телефона.

P.S. Данная информация о батареях актуальна и применима не только аккумуляторам смартфонов, но также планшетов, ноутбуков, квадрокоптеров и другой техники.

С уважением, Станислава Ганц.