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. В 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.
У чому криється джерело проблеми акумуляторів iPhone і чому джерела живлення смартфонів вмирають так рано?Але чому це відбувається?
Що відбувається в батареї, що змушує її віддати Богові душу?
