Carregamento e descarregamento da bateria: como funciona uma bateria?

Quando se trata de carregar equipamentos como smartphones e laptops, todo mundo parece ter costumes estranhos. Por exemplo, as pessoas deixam a bateria de seu novo gadget descarregar completamente antes de usá-lo ou removem imediatamente o plugue do soquete quando a bateria está cheia. Mas como você lida melhor com sua bateria? Nós descobrimos quando os especialistas explicam como as baterias funcionam.

As baterias, também conhecidas como baterias, são uma das partes mais importantes da eletrônica. Afinal, seu caro telefone, laptop ou leitor eletrônico prático não funcionará sem bateria. No entanto, poucas pessoas sabem como uma bateria funciona e existem muitos mitos na Internet sobre como carregar e descarregar baterias. É hora de obter alguma clareza. Neste artigo, enfocamos as baterias de íon de lítio, o tipo de bateria mais comumente usado em eletrônicos de consumo.

Carregando bateria nova

Ao tirar seu novo gadget da caixa, você vai querer configurá-lo e usá-lo imediatamente. Mas espere: na internet diz que primeiro é preciso carregar a bateria e só depois começar a usar o aparelho. Isso está certo? Não, diz o Prof. Peter Notten, professor de Materiais e Dispositivos de Energia da Universidade de Tecnologia de Eindhoven. “Uma bateria de íon de lítio já foi carregada e descarregada várias vezes na fábrica, com o objetivo de começar bem. Carregar a bateria primeiro ou não tem, até onde eu sei, nenhuma influência na vida da bateria. ”

dr. Marnix Wagemaker, professor e pesquisador de baterias da Delft University of Technology, concorda. “Com baterias de íon de lítio, isso não faz diferença.”

Isso faz a diferença, para que você possa usar seus novos aparelhos eletrônicos imediatamente, na primeira vez. A menos que a bateria esteja (quase) vazia, é claro.

Carregadores baratos podem ser perigosos

Há uma boa chance de você não apenas carregar seu telefone, tablet e outros gadgets com o cabo e plugue originais, mas também com acessórios não originais de, por exemplo, uma loja de descontos ou uma loja online chinesa. Carregadores sem marca dessas lojas são reconhecidamente muito mais baratos, mas esse preço mais baixo precisa vir de algum lugar. As peças usadas em cabos e plugues baratos são geralmente de qualidade inferior e às vezes até perigosas. O professor Notten, portanto, chama o uso de acessórios baratos e não originais de "imprudente".

“O carregador tem que estar totalmente sintonizado na bateria, a comunicação entre os dois é extremamente importante. A precisão do carregador determina em grande parte como a bateria envelhece. ” No caso de uma chamada incompatibilidade entre o carregador e a bateria, de acordo com Notten, 'coisas estranhas' podem acontecer, como um curto-circuito.

Wagemaker acrescenta: “O carregador que acompanha o produto foi cuidadosamente pensado sobre a quantidade de voltagem que pode fornecer à bateria, por exemplo 4,2 volts. Se você usar outro carregador com no máximo, por exemplo, 4,4 volts, sua bateria será carregada com um potencial muito alto. Se for um pouco alto demais, é principalmente prejudicial para a vida útil da bateria, mas uma diferença muito grande pode ser perigosa. ”

USB-C

Tenha muito cuidado com dispositivos com uma conexão USB-C, porque USB-C suporta tensões mais altas do que o conhecido micro-USB 2.0. Cada vez mais aparelhos eletrônicos têm uma porta usb-c e, embora haja uma descrição clara do padrão usb-c, nem todos os fabricantes aderem a ela. Por exemplo, os cabos USB-c dos telefones OnePlus 2 e 3 não atendiam ao padrão e marcas de acessórios duvidosos ainda produzem cabos e plugues (mais baratos) com uma saída máxima maior do que o desejável. Isso é perigoso, pois pode levar a uma bateria superaquecida que, por sua vez, pode pegar fogo ou explodir. Antes de comprar um produto USB-C, verifique cuidadosamente se a saída máxima em volts e amperes corresponde à dos acessórios originais do produto. Ou compre um cabo ou plugue original e você terá a certeza de que está no lugar certo.

carregar durante a noite

“Em princípio, é possível”, diz o professor Notten. “As baterias de íon-lítio usam o conhecido modo de carregamento CCCV, em que a primeira metade da bateria é carregada rapidamente e a segunda metade mais lentamente para evitar situações perigosas. Mas se a bateria for deixada no carregador por um longo tempo, por exemplo durante a noite, pequenas reações colaterais ocorrem que reduzem a vida útil da bateria. ” Você não percebe o efeito depois de alguns meses, leva mais tempo.

Wagemaker também considera seguro pendurar equipamentos no carregador à noite, desde que você use acessórios originais. “Se o carregador estiver bom, ele sabe que a bateria está carregada e para. Não há mais nenhuma corrente fluindo através dele, então não há perigo. ” Mesmo assim, o professor não carrega seu equipamento à noite, apenas para ficar no lado seguro.

Os especialistas têm mais um conselho urgente para quem carrega o telefone debaixo do travesseiro à noite: pare imediatamente! Nota: “Deve ser proibido, porque uma bateria não pode perder seu calor debaixo de um travesseiro. E a bateria não deve ficar muito quente, porque uma temperatura mais alta pode levar a todos os tipos de coisas estranhas, como curtos-circuitos. ” Fabricantes como a Apple também alertam contra o superaquecimento da bateria. Em seu site, a fabricante do iPhone afirma que a bateria de lítio do iPhone pode ser danificada por altas temperaturas. A Apple, portanto, aconselha os clientes a removerem qualquer capa de seu dispositivo se o dispositivo ficar muito quente durante o carregamento.

A melhor temperatura para carregar uma bateria é a temperatura ambiente. De acordo com o professor Notten, carregar um telefone, laptop ou tablet em pleno sol não é nada bom para a bateria porque as reações negativas do carregamento são mais rápidas em temperaturas mais altas.

Calibrar bateria

Se a duração da bateria do seu dispositivo é (de repente) decepcionante e você não tem explicação para isso, você pode calibrar a bateria para uma espécie de reinicialização. Por exemplo, a Nintendo recomendou este método no ano passado, quando seu console de jogos Switch foi afetado por um problema de bateria.

O professor Notten indica que esse método funciona para as baterias que eram usadas no passado, mas não acredita que tenha um papel importante nas baterias de lítio atuais que estão em tablets e laptops, entre outras coisas.

A bateria esgota-se mais rápido quando está frio

Em uma temperatura baixa, a voltagem da bateria diminui e quanto mais fria, mais rápido ela vai. Professor Notten: “Quando a bateria atinge o limite inferior da voltagem, ela para. E o dispositivo também. Pode parecer vazio, mas não está. Se você aquecê-lo dentro de casa até a temperatura ambiente, ele funcionará novamente. ” Seu raciocínio é apoiado pelo colega professor Wagemaker. Portanto, o conselho é manter seu gadget aquecido no inverno, colocando-o na bolsa ou no bolso da jaqueta.

Carregadores rápidos e carregadores sem fio?

De acordo com o Wagemaker da TU Delft, está claro por que os carregadores rápidos são piores para a bateria do que os carregamentos mais lentos. “Com o carregamento rápido, a corrente é continuamente inserida na bateria com uma voltagem mais alta, geralmente tão alta quanto a bateria permitir. Isso é ótimo, porque a bateria carrega rapidamente, mas se você sempre usa um carregador rápido, sempre carrega no limite da bateria. Isso acelera o envelhecimento da bateria e, portanto, tem um efeito negativo na vida útil. ”

Em princípio, isso não é diferente com carregadores sem fio com alta tensão máxima, diz Notten. O carregamento sem fio da bateria é uma técnica especialmente popular em smartphones (mais caros). O carregamento funciona mais ou menos assim: você conecta a estação de carregamento na tomada e coloca seu smartphone na estação, após o que o telefone converte a energia magnética em voltagem para carregar a bateria.

Um jornalista americano relatou recentemente, com base em sua própria pesquisa, que a bateria faz mais ciclos com carregamento sem fio do que com carregamento com fio e, portanto, envelhece mais rápido. Vários especialistas informaram recentemente ao Nu.nl que essa afirmação é improvável. Um deles explica que a bateria trata a energia recebida da mesma forma que em um carregador com fio. Além disso, para evitar danos à bateria e a outros componentes do telefone, o padrão de carregamento sem fio (Qi) mais amplamente usado exige que os fabricantes construam uma proteção em torno da bobina do smartphone.

Carregar até 100 por cento?

Uma bateria totalmente carregada dá uma certa sensação, mas carregar uma bateria a cem por cento é ruim para a vida útil. “Tudo tem a ver com a tensão máxima”, explica o professor Notten, da Eindhoven University of Technology. “Essa tensão afeta a vida útil da bateria. Portanto, fique longe da parte superior e inferior do processo de carga e descarga. ”De acordo com Notten, é melhor carregar a bateria de íon de lítio do seu dispositivo até oitenta ou noventa por cento e não deixá-la cair abaixo de vinte por cento.

"É melhor do que descarregar completamente a bateria." A American Battery University, uma das empresas mais conhecidas que testa baterias, destaca isso, assim como fabricantes de smartphones como a Samsung.

O professor Wagemaker da TU Delft concorda que a duração da bateria é melhor se a capacidade for mantida entre vinte e oitenta por cento. Ele sublinha o raciocínio de Notten: “Se possível, evite o fim do carregamento e o carregamento do zero, ou seja, uma bateria vazia. Quando você pensa sobre a vida útil, você não usa toda a capacidade da bateria - mas você cede um pouco de energia. ”

Uma bateria que nunca está completamente cheia deve, portanto, ser carregada mais rapidamente. Não é o ideal, mas carregar com mais frequência é melhor para a vida útil da bateria, dizem a empresa de testes de bateria Battery University e o professor Notten.

Vida útil da bateria de íon de lítio

Um dispositivo com bateria sempre se desgasta. Muitos eletrônicos, como smartphones e tablets, têm uma bateria plana de íon de lítio, Wagemaker é o primeiro a explicar. Esse tipo de bateria ocupa menos espaço do que uma bateria cilíndrica de íons de lítio, mas também tem uma vida útil mais curta. Como os laptops, por exemplo, estão ficando mais finos, eles também mudam com mais frequência de um formato de cilindro para uma bateria descarregada. A duração da bateria difere por bateria e, portanto, por dispositivo. Cada vez que a bateria está totalmente carregada, é contado como um ciclo. Uma bateria de íon de lítio sem carga dura em média entre quinhentos e setecentos ciclos.

De acordo com a Wagemaker, aqueles que usam sua bateria economicamente, carregando-a lentamente e mantendo-a entre vinte e oitenta por cento, podem durar muito mais. “Se fizermos algo assim no laboratório, obtemos visivelmente mais ciclos, ou seja, cargas da bateria. Você percebe isso especialmente depois dos setecentos. ”

Notório Samsung Galaxy Note 7

De vez em quando, surgem relatos de carregadores, cabos e produtos perigosos. O Samsung Galaxy Note 7 é talvez o mais famoso dos últimos anos. O dispositivo foi lançado em agosto de 2016 e em poucas semanas houve relatos de que o dispositivo apresentava risco de incêndio. Vários consumidores tiveram seus telefones pegando fogo ou mesmo explodindo. A Samsung, portanto, iniciou um recall no início de setembro e logo depois apareceu com novos modelos Note 7 que teriam uma bateria segura. Quando essas novas cópias também pegaram fogo espontaneamente em alguns casos, foi decidido fazer um recall do Galaxy Note 7 em todo o mundo. As lojas devolveram os modelos não vendidos ao fabricante e milhões de clientes receberam uma caixa à prova de fogo para devolver o dispositivo. O fiasco custou à Samsung mais de dez bilhões de dólares e abalou a reputação da marca. Mais tarde, a Samsung concluiu com sua própria pesquisa que erros de produção haviam se infiltrado na bateria, o que tornava algumas unidades muito grandes e muito pequenas e superaquecidas durante o uso.