Брзото полнење може да го забрза стареењето на батеријата, но современите телефони, лаптопи и електрични автомобили имаат заштитни системи што го намалуваат ризикот.
Брзото полнење денес е речиси насекаде присутно. Телефоните можат да стигнат од речиси празна батерија до повеќе од 50 проценти за околу половина час, додека електричните автомобили за кратко време можат да додадат стотици километри досег. Но, бидејќи секоја батерија со текот на времето се троши, логично е да се постави прашањето дали брзото полнење дополнително го забрзува нејзиното деградирање.
Одговорот на научниците е: да, но не секогаш драматично. Брзото полнење може да забрза одредени форми на деградација на батеријата, но современите литиум-јонски батерии имаат заштитни системи што ја ограничуваат штетата.
Литиум-јонските батерии, кои се користат во телефоните, лаптопите и електричните автомобили, функционираат така што литиумовите јони се движат меѓу две електроди – катодата и анодата. За време на полнењето, литиумовите јони се движат низ батеријата и се складираат во анодата, каде што остануваат сè додека уредот повторно не почне да троши енергија.
Разликата меѓу обичното и брзото полнење е во брзината на овој процес. При побавното полнење се користи помала струја, па литиумовите јони постепено навлегуваат во микроскопските структури на анодата. Таквиот процес создава помалку топлина и помало механичко оптоварување. Кај брзото полнење струјата и моќноста се значително поголеми, што го скратува времето на полнење, но го зголемува стресот врз батеријата.
Брзото полнење најмногу ја оптоварува батеријата со топлина и поголема струја
Не сите батерии се подеднакво подготвени за брзо полнење. Нивната отпорност зависи од материјалите, внатрешната структура и системот за управување со батеријата. Батериите наменети за брзо полнење често користат специјални материјали за електродите, кои се потенки, како и електролити што овозможуваат полесно движење на литиумовите јони. Производителите ја менуваат и внатрешната архитектура на батеријата за да го намалат отпорот и акумулацијата на топлина.
Еден од најголемите ризици при брзото полнење е појавата позната како „lithium plating“, односно таложење на метален литиум. Кога батеријата се полни многу брзо, литиумовите јони понекогаш немаат доволно време правилно да навлезат во анодата. Наместо тоа, дел од литиумот се таложи на површината на електродата како метален слој. Тоа ја намалува количината на литиум достапна за складирање енергија, па капацитетот на батеријата постепено опаѓа.
Во екстремни случаи, овие метални наслаги можат да формираат иглести структури познати како дендрити. Тие можат да ги пробијат внатрешните делови на батеријата и да создадат ризик за нејзината безбедна употреба.
Друг голем проблем е топлината. Секоја батерија создава одредена количина топлина за време на полнењето, но колку што полнењето е побрзо, толку повеќе топлина се создава. Кај малите батерии и пониските струи тоа обично не претставува голем проблем. Кај поголемите батерии, како оние во електричните автомобили, струите се значително посилни, па контролата на температурата е многу поважна.
Високата температура ги забрзува хемиските реакции што ги разградуваат материјалите во батеријата. Во екстремни случаи може да дојде до надувување, пожар или таканаречен термички бег, кога батеријата неконтролирано се загрева.
Добрата вест е што современите телефони, лаптопи и електрични автомобили имаат напредни системи за управување со батеријата. Тие постојано ги следат напонот, струјата и температурата за време на полнењето. Ако батеријата се загрее премногу, системот автоматски го забавува полнењето за да ја заштити.
Најважниот совет за подолг век на батеријата е контролата на температурата. Уредите не треба да се полнат на директно сонце, во паркиран автомобил за време на жештини или во многу топла просторија. Ниту екстремниот студ не е добар, бидејќи го отежнува движењето на литиумовите јони низ батеријата.
Идеалната температура за полнење е приближно меѓу 20 и 25 степени Целзиусови, односно температура што им одговара и на луѓето.
Експертите исто така советуваат лаптопите и другите уреди да не бидат постојано приклучени на полнач. За секојдневна употреба најдобро е батеријата да се одржува во опсег од околу 20 до 80 проценти. Не е потребно секогаш да се полни до 100 проценти, ниту редовно да се празни целосно.
Заклучокот е едноставен: брзото полнење може повеќе да ја оптовари батеријата отколку обичното полнење, пред сè поради повисоката температура и поголемата струја. Сепак, ако уредот е дизајниран за брзо полнење и се користи во нормални температурни услови, ризикот е значително помал. За најдолг можен век на батеријата, брзото полнење треба да се користи кога е навистина потребно, а секојдневното полнење да се изведува умерено, без прегревање и без постојано одржување на батеријата на 100 проценти, пишува LiveScience.
