Da li brzo punjenje uništava bateriju?
Foto: Rann Vijay / Pexels
Brzo punjenje danas je gotovo svuda prisutno. Telefoni mogu da stignu od skoro prazne baterije do više od 50 odsto za oko pola sata, dok električni automobili za kratko vrijeme mogu da dodaju stotine kilometara dometa. Međutim, pošto se svaka baterija vremenom troši, postavlja se pitanje da li brzo punjenje dodatno ubrzava njeno propadanje.
Odgovor naučnika je da brzo punjenje može više da optereti bateriju, ali ne uvijek na dramatičan način. Ono može da ubrza određene oblike degradacije, dok moderne litijum-jonske baterije imaju zaštitne sisteme koji ograničavaju moguću štetu.
Kako rade litijum-jonske baterije?
Litijum-jonske baterije, koje se koriste u telefonima, laptopovima i električnim automobilima, rade tako što se litijum-joni kreću između dvije elektrode, katode i anode.
Tokom punjenja, joni litijuma prolaze kroz bateriju i skladište se u anodi, gdje ostaju sve dok uređaj ponovo ne počne da troši energiju.
Razlika između običnog i brzog punjenja nalazi se upravo u brzini tog procesa.
Kod sporijeg punjenja koristi se slabija struja, pa litijum-joni postepeno ulaze u mikroskopske strukture anode. Takav proces proizvodi manje toplote i stvara manje mehaničkog opterećenja.
Kod brzog punjenja struja i snaga su znatno veće, što skraćuje vrijeme punjenja, ali istovremeno povećava opterećenje baterije.
Nisu sve baterije jednako otporne
Nisu sve baterije jednako prilagođene brzom punjenju. Njihova otpornost zavisi od materijala, unutrašnje strukture i sistema za upravljanje baterijom.
Baterije namijenjene brzom punjenju često koriste posebno prilagođene materijale za elektrode, tanje slojeve elektroda i elektrolite koji omogućavaju lakše kretanje litijum-jona.
Proizvođači takođe mijenjaju unutrašnju arhitekturu baterije kako bi smanjili električni otpor i nagomilavanje toplote.
Šta je taloženje litijuma?
Jedan od najvećih rizika kod brzog punjenja jeste pojava poznata kao taloženje litijuma, odnosno lithium plating.
Kada se baterija puni veoma brzo, litijum-joni ponekad nemaju dovoljno vremena da pravilno uđu u strukturu anode. Umjesto toga, dio litijuma može da se nataloži na površini elektrode u obliku metalnog sloja.
Time se smanjuje količina litijuma koja može da učestvuje u skladištenju energije, zbog čega kapacitet baterije vremenom opada.
U ekstremnim slučajevima, metalni tragovi mogu da formiraju igličaste strukture poznate kao dendriti. Oni mogu da probiju unutrašnje slojeve baterije i povećaju rizik od kratkog spoja ili drugih bezbjednosnih problema.
Toplota je jedan od najvećih neprijatelja baterije
Drugi veliki problem kod brzog punjenja jeste toplota. Svaka baterija proizvodi određenu količinu toplote tokom punjenja, ali što je punjenje brže, količina proizvedene toplote je veća.
Kod malih baterija i slabije struje to uglavnom nije veliki problem. Kod većih baterija, kao što su one u električnim automobilima, struje su znatno jače, pa je kontrola temperature mnogo važnija.
Visoka temperatura ubrzava hemijske reakcije koje razgrađuju materijale u bateriji. U ekstremnim slučajevima može doći do nadimanja baterije, požara ili termalnog bijega, odnosno nekontrolisanog zagrijavanja.
Moderni uređaji imaju zaštitne sisteme
Dobra vijest je da moderni telefoni, laptopovi i električni automobili imaju napredne sisteme za upravljanje baterijom.
Oni tokom punjenja prate napon, struju i temperaturu. Ako se baterija previše zagrije, sistem automatski smanjuje snagu i usporava punjenje kako bi je zaštitio.
Zbog toga se najveća brzina punjenja najčešće postiže kada je baterija skoro prazna. Kako se približava kapacitetu od 80 ili 100 odsto, uređaj postepeno usporava punjenje.
Kako produžiti vijek baterije?
Najvažniji savjet za duži vijek baterije jeste izbjegavanje visokih temperatura.
Telefon, laptop ili drugi uređaj ne bi trebalo puniti na direktnom suncu, u parkiranom automobilu tokom ljetnih vrućina ili u veoma toploj prostoriji.
Ni ekstremna hladnoća nije dobra, jer otežava kretanje litijum-jona kroz bateriju i može povećati rizik od taloženja litijuma tokom punjenja.
Idealna temperatura za punjenje približno je između 20 i 25 stepeni Celzijusa, odnosno slična temperaturi koja odgovara i ljudima.
Stručnjaci takođe savjetuju da laptopovi i drugi uređaji ne budu stalno priključeni na punjač sa baterijom na 100 odsto.
Za svakodnevnu upotrebu poželjno je bateriju držati približno u rasponu od 20 do 80 odsto. Nije potrebno svaki put puniti uređaj do 100 odsto, niti ga redovno prazniti do kraja.
Da li treba izbjegavati brzo punjenje?
Brzo punjenje može više da optereti bateriju od običnog punjenja, prije svega zbog veće struje i dodatnog zagrijavanja.
Ipak, ako je uređaj projektovan za brzo punjenje, koristi odgovarajući punjač i puni se pri normalnoj temperaturi, rizik od ubrzane degradacije znatno je manji.
Za najduži mogući vijek baterije, brzo punjenje najbolje je koristiti kada je zaista potrebno. Za svakodnevno punjenje preporučljivo je izbjegavati pregrijavanje, često pražnjenje do nule i dugotrajno držanje baterije na 100 odsto, piše Live Science.
Naučnici upozoravaju: Tablete ne bi trebalo uzimati s kiselom vodom, iako djeluje potpuno bezazleno
Samo 80 minuta manje sna može pokrenuti debljanje: Novo istraživanje iznenadilo i naučnike
