В кінці листопада Apple запустила програму безкоштовної заміни акумуляторів деяких партій iPhone через проблеми раптового відключення смартфонів навіть із зарядженою батареєю. Претензії пред’являють власники iPhone 6s, випущених у вересні-жовтні минулого року. У чому криється джерело проблеми акумуляторів iPhone і чому джерела живлення смартфонів вмирають так рано?
Смерть акумулятора в iPhone, iPad, MacBook та інших електронних гаджетах процес болючий і – якщо пощастить – повільний. Згодом літій-іонний акумулятор, який колись мав ваш смартфон протягом декількох годин (і навіть днів!) Поступово втрачає свою здатність утримувати заряд. Зрештою ви змиріться, можливо, прокляне Apple, а потім купите нову батарею, а то і зовсім нову модель iPhone.
Але чому це відбувається? Що відбувається в батареї, що змушує її віддати Богові душу? Відповідь полягає в тому, що через збитки від великої кількості циклів зарядки і розрядки, а також тривалого впливу високих температур в кінці кінців починає порушуватися процес переміщення іонів літію між електродами.
У звичайній літій-іонної батареї ми знайдемо катод (або негативний електрод), зроблений з оксидів літію, таких як оксид літію з кобальтом. Ми також знайдемо анод або позитивний електрод, який сьогодні, як правило, виготовляється з графіту.Тонкий пористий сепаратор утримує два електроди один від одного для запобігання короткого замикання. І електроліт, виготовлений з органічних розчинників і на основі солей літію, який дозволяє іонів літію переміщатися всередині осередку.
Під час зарядки електричний струм переміщує іони літію від катода до анода. Під час розрядки (іншими словами, при використанні акумулятора) іони рухаються назад до катода.
Корі Протін з Businessinsider порівняв цей процес з водою в системі гідроенергетики.Рухома вгору вода вимагає енергії, але вона дуже легко тече вниз. Фактично, вона поставляє кінетичну енергію, говорить Протін, схожим чином, літій-кобальтові оксид в катоді «не хоче віддавати свій літій». Подібно рухається вгору воді, необхідна енергія, щоб перемістити атоми літію з оксиду і перемістити їх в анод.
Під час зарядки іони містяться між листами графіту, що входять до складу анода.Але, як каже експерт, «вони не хочуть бути там, при першій нагоді вони будуть рухатися назад». Це і є розрядка.
Згодом батарея деградує декількома способами, які можуть впливати і на ємність, і на потужність, поки, зрештою, вона просто не зможе виконувати базові функції.Подумайте про це з іншої аналогії, пов’язаної з водою: зарядка акумулятора, як наповнення відра водою з під крана. Обсяг відра є місткість акумулятора, або ємність. Швидкість, з якою ви можете наповнити його – повернувши кран на повну потужність або тоненькою цівкою – це потужність. Але час, високі температури, множинні цикли та інші чинники, в кінцевому підсумку утворюють дірку у відрі.
В аналогії з відром вода просочується. У батареї іони літію забираються, або «прив’язуються». У підсумку, вони позбавляються можливості переміщатися між електродами.
Якщо заряджати iPhone практично кожен день, то вже через рік ми отримаємо близько 300 циклів заряду. Акумулятор в мобільному пристрої втрачає 20% ємності після 400 циклів. Таким чином, вже через рік після покупки iPhone 7 або будь-якого іншого смартфона ви можете помітити погіршення показника часу автономної роботи.Рано чи пізно занадто багато іонів літію «прив’яжуться», і акумулятор не триматиме скільки-небудь корисний заряд. Відро припинить тримати воду.
