Sạc và xả pin: pin hoạt động như thế nào?

Khi nhắc đến thiết bị sạc như điện thoại thông minh và máy tính xách tay, dường như mọi người đều có những phong tục kỳ lạ. Ví dụ: mọi người để pin của thiết bị mới của họ xả hoàn toàn trước khi sử dụng hoặc rút phích cắm ngay lập tức khỏi ổ cắm khi pin đầy. Nhưng làm thế nào để bạn xử lý tốt nhất pin của bạn? Chúng tôi tìm hiểu bằng cách nhờ các chuyên gia giải thích cách hoạt động của pin.

Pin hay còn gọi là pin là một trong những bộ phận quan trọng nhất của đồ điện tử. Rốt cuộc, điện thoại đắt tiền, máy tính xách tay hoặc thiết bị đọc sách điện tử tiện dụng của bạn sẽ không hoạt động nếu không có pin. Tuy nhiên, ít người biết pin hoạt động như thế nào và có rất nhiều huyền thoại trên internet về việc sạc và xả pin. Thời gian để có được một số sự rõ ràng. Trong bài viết này, chúng tôi tập trung vào pin lithium-ion, loại pin được sử dụng phổ biến nhất trong các thiết bị điện tử tiêu dùng.

Sạc pin mới

Khi bạn lấy thiết bị mới của mình ra khỏi hộp, bạn sẽ muốn thiết lập và sử dụng nó ngay lập tức. Nhưng chờ đã: trên mạng có thông báo rằng trước tiên bạn phải sạc pin và chỉ sau đó bạn mới có thể bắt đầu sử dụng thiết bị. Có đúng không? Không, Giáo sư Peter Notten, giáo sư Vật liệu và Thiết bị Năng lượng tại Đại học Công nghệ Eindhoven cho biết. “Pin lithium-ion đã được sạc và xả nhiều lần tại nhà máy, nhằm mục đích khởi đầu tốt đẹp. Theo tôi biết thì việc sạc pin trước hay không, không ảnh hưởng gì đến tuổi thọ của pin ”.

NS. Marnix Wagemaker, giáo sư và nhà nghiên cứu pin tại Đại học Công nghệ Delft, đồng ý với quan điểm này. "Với pin lithium-ion, điều này không có gì khác biệt."

Điều đó tạo nên sự khác biệt, vì vậy bạn có thể sử dụng thiết bị điện tử hoàn toàn mới của mình ngay lần đầu tiên. Tất nhiên là trừ khi (gần hết) pin.

Bộ sạc rẻ tiền có thể nguy hiểm

Có một cơ hội tốt là bạn sẽ không chỉ sạc điện thoại, máy tính bảng và các thiết bị khác bằng cáp và phích cắm ban đầu mà còn với các phụ kiện không phải của chính hãng, chẳng hạn như cửa hàng giảm giá hoặc trang web của Trung Quốc. Các bộ sạc không có thương hiệu từ các cửa hàng như vậy được thừa nhận là rẻ hơn nhiều, nhưng mức giá thấp hơn đó phải đến từ một nơi nào đó. Các bộ phận được sử dụng trong cáp và phích cắm rẻ tiền thường có chất lượng thấp hơn và đôi khi thậm chí còn nguy hiểm. Do đó, Giáo sư Notten gọi việc sử dụng các phụ kiện rẻ tiền, không có nguồn gốc là "không khôn ngoan".

“Bộ sạc phải chỉnh hoàn toàn với pin, việc liên lạc giữa hai máy là vô cùng quan trọng. Độ chính xác của bộ sạc quyết định phần lớn đến tuổi thọ của pin ”. Theo Notten, trong trường hợp được gọi là không khớp giữa bộ sạc và pin, 'những điều kỳ lạ' có thể xảy ra, chẳng hạn như đoản mạch.

Wagemaker cho biết thêm: “Bộ sạc đi kèm với sản phẩm đã được cân nhắc kỹ lưỡng về mức điện áp mà nó có thể cung cấp cho pin, ví dụ như 4,2 volt. Nếu bạn sử dụng một bộ sạc khác có mức tối đa, chẳng hạn như 4,4 vôn, pin của bạn sẽ được sạc ở mức tiềm năng quá cao. Nếu nó hơi quá cao, nó chủ yếu gây hại cho tuổi thọ của pin, nhưng sự chênh lệch quá lớn thực sự có thể gây nguy hiểm ”.

USB-C

Hãy cẩn thận hơn với các thiết bị có kết nối USB-C, vì USB-C hỗ trợ điện áp cao hơn so với micro-USB 2.0 nổi tiếng. Ngày càng có nhiều thiết bị điện tử có cổng usb-c và mặc dù có mô tả rõ ràng về tiêu chuẩn usb-c nhưng không phải tất cả các nhà sản xuất đều tuân thủ điều này. Ví dụ: cáp USB-c của điện thoại OnePlus 2 và 3 không đáp ứng tiêu chuẩn và các thương hiệu phụ kiện đáng ngờ vẫn sản xuất cáp và phích cắm (rẻ hơn) có công suất tối đa cao hơn mong muốn. Điều này rất nguy hiểm vì nó có thể dẫn đến pin quá nóng, từ đó có thể bắt lửa hoặc phát nổ. Trước khi bạn mua sản phẩm USB-C, hãy kiểm tra kỹ xem công suất tối đa tính bằng vôn và ampe có tương ứng với công suất của phụ kiện sản phẩm gốc hay không. Hoặc mua một cáp hoặc phích cắm ban đầu, sau đó bạn biết chắc chắn rằng bạn đang ở đúng nơi.

sạc qua đêm

Giáo sư Notten nói: “Về nguyên tắc là có thể. “Pin Lithium-ion sử dụng chế độ sạc CCCV nổi tiếng trong đó nửa đầu sạc nhanh và nửa sau sạc chậm hơn để tránh các tình huống nguy hiểm. Nhưng nếu để pin trên bộ sạc trong thời gian dài, chẳng hạn như qua đêm, các phản ứng phụ nhỏ sẽ xảy ra làm giảm tuổi thọ của pin ”. Bạn không nhận thấy hiệu quả sau một vài tháng, nó mất nhiều thời gian hơn.

Wagemaker cũng gọi là đủ an toàn để treo thiết bị vào bộ sạc vào ban đêm, miễn là bạn sử dụng các phụ kiện ban đầu. “Nếu bộ sạc tốt, nó biết rằng pin đã được sạc và nó dừng lại. Không còn dòng điện chạy qua nên không gây nguy hiểm gì ”. Tuy nhiên, giáo sư không sạc thiết bị của mình vào ban đêm, chỉ để được an toàn.

Các chuyên gia có thêm một lời khuyên cấp thiết dành cho những ai hay sạc điện thoại dưới gối vào ban đêm: hãy dừng lại ngay lập tức! Notten: “Nó nên bị cấm, vì pin không thể mất nhiệt dưới gối. Và pin không nên quá nóng, bởi vì nhiệt độ cao hơn có thể dẫn đến tất cả những điều kỳ lạ như đoản mạch ”. Các nhà sản xuất như Apple cũng cảnh báo về việc pin quá nóng. Trên trang web của mình, nhà sản xuất iPhone nói rằng pin lithium trong iPhone có thể bị hỏng do nhiệt độ cao. Do đó, Apple khuyên khách hàng nên loại bỏ bất kỳ trường hợp nào khỏi thiết bị của họ nếu thiết bị trở nên rất nóng khi đang sạc.

Nhiệt độ tốt nhất để sạc pin là nhiệt độ phòng. Theo Giáo sư Notten, việc sạc điện thoại, máy tính xách tay hoặc máy tính bảng dưới ánh nắng mặt trời hoàn toàn không tốt cho pin vì các phản ứng tiêu cực khi sạc sẽ nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn.

Hiệu chỉnh pin

Nếu thời lượng pin của thiết bị của bạn (đột ngột) đáng thất vọng và bạn không có lời giải thích nào cho điều đó, bạn có thể hiệu chỉnh pin để thiết lập lại. Ví dụ, Nintendo đã đề xuất phương pháp này vào năm ngoái khi máy chơi game Switch của họ gặp sự cố về pin.

Giáo sư Notten chỉ ra rằng phương pháp này phù hợp với các loại pin được sử dụng trong quá khứ, nhưng ông không tin rằng nó đóng một vai trò quan trọng đối với pin lithium hiện tại trong máy tính bảng và máy tính xách tay, cùng nhiều thứ khác.

Pin cạn nhanh hơn khi trời lạnh

Ở nhiệt độ thấp, điện áp của pin giảm xuống và càng lạnh thì pin càng nhanh. Giáo sư Notten: “Khi pin đạt đến giới hạn dưới của điện áp, nó sẽ dừng lại. Và thiết bị cũng vậy. Nó có thể xuất hiện trống, nhưng nó không phải là. Nếu bạn làm nóng nó trong nhà đến nhiệt độ phòng, nó sẽ hoạt động trở lại ”. Lý luận của ông được hỗ trợ bởi giáo sư đồng nghiệp Wagemaker. Vì vậy, lời khuyên là hãy giữ ấm thiết bị của bạn vào mùa đông bằng cách cho nó vào túi xách hoặc túi áo khoác của bạn.

Bộ sạc nhanh và bộ sạc không dây?

Theo Wagemaker của TU Delft, rõ ràng tại sao bộ sạc nhanh lại gây hại cho pin hơn sạc chậm hơn. “Với sạc nhanh, dòng điện liên tục được đẩy vào pin với điện áp cao hơn, thường là cao nhất cho phép của pin. Điều đó thật tuyệt, vì pin sạc nhanh, nhưng nếu bạn luôn sử dụng bộ sạc nhanh, bạn luôn sạc ở mức giới hạn của pin. Điều này làm tăng tốc độ lão hóa của pin và do đó có ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ. "

Về nguyên tắc, điều này không khác gì với bộ sạc không dây có điện áp tối đa cao, Notten nói. Sạc pin không dây là một kỹ thuật đặc biệt phổ biến trên điện thoại thông minh (đắt tiền hơn). Quá trình sạc hoạt động gần giống như sau: bạn cắm trạm sạc vào ổ cắm và đặt điện thoại thông minh của mình lên trạm sạc, sau đó điện thoại sẽ chuyển năng lượng từ trường thành điện áp để sạc pin.

Một nhà báo người Mỹ gần đây đã báo cáo dựa trên nghiên cứu của riêng mình rằng pin tạo ra nhiều chu kỳ hơn với sạc không dây so với sạc có dây và do đó tuổi thọ nhanh hơn. Một số chuyên gia gần đây đã thông báo cho Nu.nl rằng tuyên bố này khó có thể xảy ra. Một trong số họ giải thích rằng pin xử lý năng lượng nhận được giống như khi sử dụng bộ sạc có dây. Ngoài ra, để tránh làm hỏng pin và các thành phần khác của điện thoại, tiêu chuẩn sạc không dây (Qi) được sử dụng rộng rãi nhất yêu cầu các nhà sản xuất phải xây dựng một tấm chắn xung quanh cuộn dây của điện thoại thông minh.

Tải lên đến 100 phần trăm?

Pin sạc đầy mang lại cảm giác chắc chắn, nhưng sạc đầy pin đến trăm phần trăm là ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ. Giáo sư Notten của Đại học Công nghệ Eindhoven giải thích: “Tất cả đều liên quan đến sự căng thẳng tối đa. “Điện áp đó ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin. Do đó, hãy tránh xa phần trên và dưới của quá trình sạc và xả. ”Theo Notten, tốt hơn hết là bạn nên sạc pin lithium-ion của thiết bị ở mức 80 hoặc 90% và không để nó giảm xuống dưới 20%.

"Nó tốt hơn là làm cạn kiệt hoàn toàn pin." Đại học Pin Hoa Kỳ, một trong những công ty nổi tiếng nhất về kiểm tra pin, nhấn mạnh điều này, cũng như các nhà sản xuất điện thoại thông minh như Samsung.

Giáo sư Wagemaker của TU Delft đồng ý rằng tuổi thọ pin là tốt nhất nếu dung lượng được giữ ở mức từ hai mươi đến tám mươi phần trăm. Anh nhấn mạnh lý luận của Notten: “Nếu có thể, hãy tránh việc kết thúc sạc và sạc từ 0, tức là pin đã cạn. Khi bạn nghĩ về tuổi thọ, bạn không sử dụng toàn bộ dung lượng của pin - nhưng sau đó bạn sẽ cho đi một phần năng lượng ”.

Do đó, pin không bao giờ đầy hoàn toàn cũng phải được sạc nhanh hơn. Không lý tưởng, nhưng sạc thường xuyên sẽ tốt hơn cho tuổi thọ của pin, công ty thử nghiệm pin Battery University và giáo sư Notten cho biết.

Tuổi thọ pin Lithium-ion

Một thiết bị có pin luôn luôn bị hao mòn. Nhiều thiết bị điện tử như điện thoại thông minh và máy tính bảng có pin lithium-ion phẳng, Wagemaker là người đầu tiên giải thích. Loại pin này chiếm ít không gian hơn so với pin lithium-ion hình trụ, nhưng cũng có tuổi thọ ngắn hơn. Ví dụ, vì máy tính xách tay ngày càng mỏng hơn, chúng cũng thường xuyên chuyển từ dạng hình trụ sang dạng pin phẳng hơn. Thời lượng pin kéo dài khác nhau trên mỗi pin và do đó trên mỗi thiết bị. Mỗi lần sạc đầy pin được tính là một chu kỳ. Một pin lithium-ion phẳng có tuổi thọ trung bình từ năm trăm đến bảy trăm chu kỳ.

Theo Wagemaker, những người sử dụng pin tiết kiệm bằng cách sạc từ từ và giữ pin từ 20 đến 80% có thể sử dụng lâu hơn đáng kể. “Nếu chúng tôi làm điều gì đó như thế này trong phòng thí nghiệm, chúng tôi nhận được nhiều chu kỳ hơn đáng kể, tức là các lần sạc từ pin. Bạn lưu ý rằng đặc biệt là sau bảy trăm. "

Samsung Galaxy Note 7 khét tiếng

Theo thời gian, các báo cáo về bộ sạc, cáp và sản phẩm nguy hiểm sẽ xuất hiện. Samsung Galaxy Note 7 có lẽ là sản phẩm nổi tiếng nhất trong những năm gần đây. Thiết bị ra mắt vào tháng 8 năm 2016 và trong vài tuần đã có báo cáo rằng thiết bị này là một mối nguy hiểm về hỏa hoạn. Một số người tiêu dùng đã để điện thoại của họ bị bắt lửa hoặc thậm chí phát nổ. Do đó, Samsung đã bắt đầu thu hồi vào đầu tháng 9 và ngay sau đó đã đưa ra các mẫu Note 7 mới có pin an toàn. Khi những bản sao mới này cũng tự phát cháy trong một số trường hợp, người ta đã quyết định thu hồi Galaxy Note 7 trên toàn thế giới. Các cửa hàng đã trả lại các mẫu máy không bán được cho nhà sản xuất và hàng triệu khách hàng đã được gửi một hộp chống cháy để trả lại thiết bị. Vụ thất bại khiến Samsung thiệt hại hơn mười tỷ đô la và làm giảm uy tín của thương hiệu. Samsung sau đó đã kết luận từ nghiên cứu của riêng mình rằng lỗi sản xuất đã len lỏi vào pin, khiến một số thiết bị quá lớn, quá nhỏ và quá nóng trong quá trình sử dụng.