Percentuale di carica / scarica ideale per la massima durata della batteria?

Uno dei miei amici ha uno smartphone Samsung relativamente nuovo. Ha questa app che lo avvisa ogni volta che la carica arriva fino all'80% e gli dice di scollegare il caricabatterie.

Mi dice che aumenterà il numero di cicli di ricarica per la sua batteria. Dice che se lo fa caricare fino al 100%, ciò significa che deve sostituire la batteria del telefono più spesso.

È vero?

In qualche modo, penso che questa sia una cosa del passato. In questi giorni ho pensato che l'architettura interna delle batterie fosse realizzata in modo tale che non scendesse troppo in basso o troppo in alto. (In altre parole, quando il telefono è al 100%, non è proprio al 100%. È ciò a cui la batteria può essere caricata in modo sicuro per non degenerare troppo.)

Ecco una risposta correlata che mi ha insegnato qualcosa al riguardo.

Nei commenti alla risposta collegata, è stato messo in evidenza che le batterie non possono rimanere al 100% di carica poiché sono dannose per la batteria e la percentuale della batteria scende rapidamente a circa il 90%, come spiegato in questo post XDA . Questa è una precauzione implementata dagli OEM (anche se non sono sicuro che tutti gli OEM lo facciano)

A ciò si collega la durata della batteria in termini di tensione per cella

Fonte: Come prolungare le batterie a base di litio

La maggior parte degli ioni di litio si carica a 4,20 V / cella e ogni riduzione della tensione di carica di picco di 0,10 V / cella raddoppia la durata del ciclo .... In termini di longevità, la tensione di carica ottimale è di 3,92 V / cella . Gli esperti della batteria ritengono che questa soglia elimini tutte le sollecitazioni legate alla tensione;

Questa tensione secondo la tabella 4 (sopra) corrisponde al livello di carica della batteria a 58 ℅. Questo è chiaramente poco pratico e la raccomandazione del tuo amico di caricare all'80%, più che raddoppia i cicli di scarica.

Questo era nella parte di ricarica . La tabella 2 mostra un altro aspetto interessante che si scarica e il suo impatto sulla durata della batteria

IMO, se uno volesse fortemente massimizzare la durata della batteria, idealmente, tenendo presente l'uso pratico - carica quando la batteria scende al 50% e interrompi la ricarica all'80 o al 90%

Grazie a Dmitry nei commenti che dice e successivamente ha fatto un punto interessante nella sua risposta per l'utente finale è number of charge cycles*capacity at full charge: è quanto dura una batteria per un determinato modello di utilizzo

Modifica: per i dispositivi rooted, esiste un'app su XDA che disconnette la ricarica a una determinata percentuale. Questo è ora open source. L'approccio seguito sembra essere simile alla mia soluzione qui Limitare (arrestare) automaticamente la carica della batteria a una determinata percentuale

Modifica 2: Scoperto questo modulo magisk che fa lo stesso bit seguendo la descrizione è meglio del modulo sopra elencato. Non testato nessuno dei due come sto usando la propria soluzione

Modifica 3 Questa teoria è contestata da alcuni e non è definitivamente conclusa in un modo o nell'altro. Credo che sia valido. Aggiungendo questo per essere oggettivamente chiaro

Una buona metrica della durata della batteria è l'energia totale che fornisce durante la sua vita, che è number of charge cycles* capacity at full charge. Se il telefono utilizza X Joules all'anno e la batteria è in grado di fornire Y Joules per tutta la sua durata, durerà Y/Xanni.

Prendendo i dati da Battery University , ho trovato una tabella che mostra l'effetto della tensione di carica, V sul numero di cicli di cambio, N, energia per ciclo E (in%) e energia totale N * E:

Qui, E * N rappresenta il numero di cicli di carica equivalenti della capacità nominale (100%). Quando il livello di carica aumenta, c'è un piccolo aumento della capacità, ma è sminuito da un enorme calo dei cicli di carica. Con una carica del 62,5% (3,9 V), la batteria è in grado di produrre un equivalente energetico di 2000 cicli di scarica al 100%, 5 volte in più rispetto alla carica completa. Ecco una trama della tabella sopra, per esempio:

Va notato che questa non è una ricerca originale che scopre una cospirazione dei produttori di telefoni. I cellulari semplicemente non dovrebbero durare più di qualche anno e 400 cicli sono sufficienti per questo scopo. Le batterie che devono durare più a lungo (ad es. Nelle sonde spaziali ) utilizzano cicli con una scarica del 30-50%.

È ragionevole discutere se caricare il telefono al 60% della sua capacità. Se il tuo telefono ha una piccola batteria e deve essere caricato ogni giorno, semplicemente non hai circa il 40% della capacità di riserva e dover ricaricare due volte al giorno non è pratico. D'altra parte, ho uno di quei telefoni a marchio Energizer con una batteria robusta e caricarlo due volte a settimana invece di una volta alla settimana è totalmente praticabile.

Naturalmente, ci sono altre cause di invecchiamento e guasto della batteria oltre ai cicli di carica / scarica, quindi l'impatto netto sulla durata della batteria sarà probabilmente inferiore a quanto previsto da questi dati. Inoltre, i controller di carica del cellulare sono progettati per funzionare con una capacità di scarica del 100% e potrebbero funzionare in modo errato se non vedono quasi mai la batteria caricata al 100% o scarica allo 0%.

È vero, finché parliamo di batterie agli ioni di litio.

Regole:

1. Più piccola è la carica, maggiore è la longevità.
2. Più superficiale è la scarica, maggiore è la longevità

Ho letto il meglio per la massima longevità sarebbe di caricare al 75% e non lasciarlo mai scaricare al di sotto del 65%. Ciò è poco pratico, tuttavia, poiché uccide la tua mobilità. Quello che faccio è cercare di caricare un massimo dell'85% e non scaricare mai oltre il 20%. Mi sento bene.