شارژ اولیه باتری: افسانه یا حقیقت؟

نویسنده: مرجان شیخی

جارستان: اگر هنوز درباره‌ی درستی یا نادرستی شارژ اولیه ۸ ساعته قبل از استفاده از گوشی یا تبلت جدید شک دارید، این مقاله به سوالات شما جواب می‌دهد و توصیه‌هایی هم درمورد افزایش طول عمر باتری دارد.

 حافظه‌ی ماهی قرمز فقط سه ثانیه است. آفتاب‌پرست برای استتار رنگ پوستش را عوض می‌کند. باتری گوشی هوشمند جدید را باید قبل از استفاده یک بار به‌طور کامل شارژ کرد. این سه جمله چه وجه اشتراکی با یکدیگر دارند؟ درست است؛ هر سه تای آن‌ها افسانه‌ای بیش نیستند.

به جز دو جمله‌ی اول (حافظه‌ی ماهی قرمز گاهی تا چند ماه هم دوام می‌آورد و آفتاب‌پرست رنگش را برای تنظیم دمای بدن و برقراری ارتباط با آفتاب‌پرست‌های دیگر عوض می‌کند، نه استتار)، باوری که بین بسیاری از افراد در مورد شارژ اولیه‌ی باتری وجود دارد، ریشه در حقیقت دارد؛ حقیقتی که البته با پیشرفت تکنولوژی دیگر وارد نیست.

زمانی‌که نیاز بود باتری قبل از استفاده‌ی دستگاه، یک بار به‌طور کامل شارژ شود، به دوره‌ی محبوبیت باتری‌های نیکل–کادمیم (معروف به نیکاد Ni-Cd) در دهه‌ی ۷۰ و ۸۰ میلادی برمی‌گردد. این نوع باتری را پیش از اولین استفاده باید یک بار به‌طور کامل تخیله و دوباره به‌طور کامل شارژ می‌کرد. سپس باید به‌طور مرتب کامل شارژ می‌شد؛ مثلا اگر باتری نیکل–کادمیم به‌طور مداوم فقط تا ۷۵ درصد شارژ می‌شد، گنجایش باتری به همان نسبت کم‌تر می‌شد.

باتری‌های لیتیومی که امروزه در اغلب دستگاه‌های الکترونیکی از جمله گوشی‌های موبایل به کار می‌روند، نیاز به شارژ اولیه ندارند.

دلیل دیگری که به شارژ اولیه نیازی نیست این است که گوشی‌های همراه وقتی از جعبه بیرون می‌آیند، معمولا حدود ۳۰ درصد شارژ دارند. اکثر باتری‌ها در کارخانه برای اطمینان از کیفیت، کاملا شارژ شده و سپس برای انتقال به مقصد تخلیه‌ شارژ می‌شوند. قوانین حمل‌و‌نقل هوایی به دلایل ایمنی فقط اجازه می‌دهد باتری تا ۳۰ درصد شارژ داشته باشد، اما در حمل‌و‌نقل زمینی ممکن است شارژ باتری بیشتر باشد.

شارژ اولیه‌ای که چندان هم «اولیه» نیست

حتی بعد از پیشرفت در صنعت گوشی‌های هوشمند و گذر از باتری نیکاد به لیتیوم، تولیدکنندگان، باتری‌هایشان را بدون شارژ و تست کردن به مقصد می‌فرستادند. هر از چند گاهی هم دستگاهی با یک باتری معیوب به دست مشتری می‌رسید و خب این اتفاق خوبی برای شرکت تولیدکننده‌ی باتری نبود.

به همین خاطر بود که امروزه باتری‌ها یک بار در کارخانه‌ی تولید باتری و یک بار در کارخانه‌ی تولید گوشی به‌طور کامل شارژ می‌شوند و این به این معنی است که زمانی‌که گوشی موبایل جدید به دستتان می‌رسد، باتری آن برای تست و اطمینان از سلامت، چندین بار قبل از رسیدن به مغازه و خرید شما شارژ و تخلیه شارژ شده است. پس اصولا پدیده‌ای به‌نام «شارژ اولیه» آن‌طور که شما فکر می‌کنید، وجود ندارد. 

باتری لیتیوم‌یونی را بیشتر بشناسید

امروزه باتری‌های قابل شارژ در تمام گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ و دیگر دستگاه‌های الکترونیکی از  نوع باتری‌های لیتیوم‌یونی هستند؛ بد نیست بدانید بزرگ‌ترین تولیدکننده و مصرف‌کننده‌ی باتری لیتیوم‌ در جهان، تسلا است.  

شاید برایتان سؤال شده باشد که فرایند شارژ و تخلیه شارژ در باتری به چه صورت است؛ هنگامی که باتری در حال شارژ شدن است، یون‌های لیتیوم با بار مثبت ازطریق محلول الکترولیت در سلول باتری از یک الکترود (به اسم کاتد) به الکترود دیگر (آند) منتقل می‌شوند و به این ترتیب الکترون‌ها در قسمت آند که سمت منفی باتری است، متمرکز می‌شوند. وقتی که باتری تخیله شارژ می‌شود، برعکس این فرایند اتفاق می‌افتد و الکترون‌های جمع شده در سمت آند ازطریق مدارهایی که خارج از باتری هستند، به حرکت درآمده و دستگاه الکترونیکی را به کار می‌اندازند.

بزرگ‌ترین باتری لیتیومی جهان ساخت تسلا: Hornsdale Power Reserve در استرالیا

طی سال‌ها، دانشمندان فرمول ترکیب شیمیایی داخل باتری‌های لیتیومی را کمی دستکاری کردند تا ماندگاری بیشتری داشته باشد، سریع‌تر شارژ شود و بازدهی آن افزایش یابد. البته همه‌ی این دستکاری‌ها و بهبودبخشی‌ها هنوز موفق نشده باتری‌های مادام العمر تولید کند چرا که چرخه‌ی شارژ کردن، تخلیه شارژ و شارژ دوباره مانند تمام چیزهای دیگر ساخت بشر، به تعداد محدودی می‌تواند ادامه پیدا کند. این محدودیت در باتری‌های مختلف، متفاوت است اما اکثر باتری‌های قابل شارژ بین دو تا سه سال عمر می‌کنند.

مقصر اصلی عمر کوتاه باتری تجمع اتم‌های عایق روی الکترود است

این عمر کوتاه هم به خاطر ماهیت واکنش‌های شیمیایی است که در آند و کاتد اتفاق می‌افتد. در اثر این واکنش‌ها، لایه‌های نازکی از اتم‌های عایق تشکیل می‌شود که از اثربخشی الکترودها می‌کاهد. پس اگر برای عمر کوتاه باتری گوشی یا لپ‌تاپ قدیمی‌تان دنبال مقصر می‌گردید، مقصر اصلی همین تجمع اتم‌ها روی الکترود است که جلوی حرکت الکترون‌ها را می‌گیرد.

چگونه عمر باتری لیتیومی را افزایش دهیم؟

شاید شنیده باشید که برای افزایش عمر باتری، باید دستگاه را به محض بیرون آوردن از جعبه یک بار به‌طور کامل شارژ و تخلیه شارژ کرد. اما واقعیت این است که این ترفند هیچ تأثیری بر باتری‌های امروزی ندارد. برای افزایش عمر باتری فقط توجه به یک نکته اهمیت دارد: چگونگی شارژ کردن دستگاه.

اگر از آن دسته افرادی هستید که فکر می‌کنید شارژ کامل برای عمر باتری بهتر از شارژ نسبی است و هنوز هم طبق همین باور، باتری گوشی یا لپ‌تاپ‌تان را شارژ می‌کنید، دست نگه دارید. طبق توصیه‌ی Battery University که وب‌سایت تخصصی اطلاعات مربوط به باتری است، بهترین روش برای افزایش عمر باتری، نیم‌شارژ کردن و تخلیه شارژ نسبی است، چون در این حالت فشار کمتری به باتری وارد می‌شود. این وب‌سایت توصیه می‌کند که وقتی باتری در حال مصرف شدن است، اجازه دهید میزان شارژ به ۵۰ درصد برسد و بعد دوباره آن را به شارژ بزنید. وقتی هم در حال شارژ باتری‌های لیتیومی هستید، نباید بگذارید شارژ به ۱۰۰ درصد برسد.  

اگر فکر می‌کنید شارژ کامل برای عمر باتری بهتر از شارژ نسبی است و هنوز هم طبق همین باور، باتری گوشی یا لپ‌تاپ‌تان را شارژ می‌کنید، دست نگه دارید

اگر هم باتری را ۱۰۰ درصد شارژ کردید، شارژر دستگاه‌تان را از برق بکشید و بگذارید دستگاه از باتری استفاده کند. این البته یک توصیه ایمنی نیست چرا که باتری های لیتیومی طوری طراحی شده‌اند که حتی اگر در وضعیت شارژ کامل نگه داشته شوند، منفجر نخواهند شد. اما در بلند مدت، عمر دستگاه‌های الکترونیکی اگر در حالت شارژ کامل همچنان به برق وصل باشد، سریع‌تر به پایان می‌رسد.

اگرچه نیم‌شارژ کردن و تخلیه نسبی شارژ، عمر باتری را افزایش می‌دهد، اما استثنا هم دارد. هر یک ماه یک بار اجازه دهید باتری تا حد ۵ درصد خالی شود تا بتواند خودش را بازتنظیم یا همان کالیبره کند. این مکانیزم کمک می‌کند تا باتری لپ‌تاپ یا گوشی موبایل‌تان درصد دقیق‌تری از میزان شارژ باقی‌مانده را به شما نشان دهد. حواستان باشد که نگذارید باتری دستگاه به‌طور مداوم تا آخر خالی شود. از نظر سامسونگ، بهترین کار این است که همواره باتری دستگاه‌تان را بالای ۲۰ درصد نگه‌ دارید.

این‌ها البته توصیه‌هایی برای افزایش عمر باتری است و اگر گوشی‌تان شب تا صبح در حال شارژ باشد، خطری برای شما ندارد. گوشی‌ها و لپ‌تاپ‌های جدید مکانیزم‌هایی دارند تا فشاری که در این حالت به باتری وارد می‌شود، کم‌تر شود. خبر خوب اینکه هر سال تغییرات و اصلاحات جزیی در تکنولوژی صورت می‌گیرد و هربار که گوشی هوشمندتان را ارتقا می‌دهید، به باتری لیتیوم‌یونی می‌رسید که عمر طولانی‌تری دارد و شارژ بیشتری را در خود نگه می‌دارد.

چگونه از باتری دستگاه خود بهتر مراقبت کنیم؟

درکنار پرهیز از شارژ و تخلیه شارژ کامل که به باتری فشار می‌آورد و از عمر آن کم می‎کند، دقت کنید که باتری لیتیومی را در معرض دماهای بیش از حد گرم مثل داخل خودرو در فصل تابستان یا بیش از حد سرد در اتاق‌هایی که دمای بسیار پایینی دارند، قرار ندهید چون سرما و گرمای شدید به عمر باتری صدمه می‌زند. هنگام شارژ هم حواستان باشد دستگاه بیش از حد داغ نشود، که البته اگر تولیدکننده‌ی لپ‌تاپ یا گوشی شما کارش را درست انجام داده باشد، نیازی نیست شما نگران این موضوع باشید.

نکته‌ی دیگری که باید به آن توجه کنید این است که حتما از شارژر خودِ گوشی یا تبلت استفاده کنید تا مطمئن شوید که صدمه‌ای به باتری وارد نمی‌شود و فرایند شارژ دستگاه به بهترین و کارآمدترین شکل ممکن انجام می‌شود. شارژر اصلی دستگاه بهترین ضمانت برای حفظ سلامت و عمر مفید باتری است.

اگر قصد دارید از لپ‌تاپ یا گوشی هوشمند خود به مدت طولانی استفاده نکنید، طبق توصیه‌ی اپل و منابع دیگر، بایستی آن را تا ۵۰ درصد شارژ کنید، سپس آن را خاموش کنید و همان‌طور که قبلا گفته شد، در جای بیش از حد گرم یا سرد قرار ندهید.

بد نیست به دفترچه‌ی راهنمای دستگاه خود هم نگاهی بیاندازید تا با نکات بیشتری برای مراقبت از باتری آشنا شوید. با رعایت این نکات می‌توانید عمر باتری دستگاه‌تان را تا زمانی‌که قصد خرید دستگاه جدید را دارید، افزایش دهید.

اگر شارژ اولیه افسانه است، چرا تولیدکنندگان هنوز اصرار به ۸ ساعت شارژ کامل دارند؟

همان‌طور که گفته شد، گوشی‌های هوشمند جدید از باتری‌های لیتیوم‌یونی استفاده می‌کنند و زمانی‌که آن‌ها را از جعبه بیرون می‌آورید، معمولا تا نیمه شارژ هستند و شارژ کامل آن‌ها حدودا ۲ ساعت طول می کشد و نیازی به شارژ اولیه ۸ ساعته نیست.

بااین‌حال، بعضی تولیدکنندگان همچنان اصرار دارند که دستگاه جدید قبل از مصرف، ۸ ساعت شارژ شود. این احتمالا به این خاطر است که وقتی دستگاه را برای اولین‌بار روشن می‌کنید، درصد شارژی که نمایش داده می‌شود، خیلی دقیق نیست. اگر میزان شارژ کم‌تر از آنی باشد که انتظار دارید و شروع به نصب برنامه کنید، ممکن است در حین نصب، شارژ دستگاه تمام شده و خاموش شود. برای پرهیز از این اتفاق، تولیدکننده از شما می‌خواهد که قبل از نصب برنامه و کارهای دیگر، اول دستگاه را کامل شارژ کنید تا برای بار اولِ استفاده از محصول شرکت، بهترین تجربه‌ی ممکن را داشته باشید.

حافظه چرخه‌ای در باتری‌های قدیمی باعث کاهش عمر آن‌ها می‌شد

این توصیه البته ریشه در باتری‌های قدیمی نیکاد دارد که در آن‌ها از نیکل اکسی هیدروکسید برای الکترود مثبت و از کادمیم برای الکترود منفی استفاده می‌شد. در بین سال‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰، هر عیبی که در باتری پیش می‌آمد، معمولا گردن «حافظه‌ی چرخه‌ای» می‌افتاد؛ یعنی باتری در یادش می‌ماند که چه میزان انرژی در تخلیه شارژ قبلی استفاده شده و اجازه‌ی تخلیه بیشتر از این مقدار را در چرخه‌های بعدی نمی‌داد. زمانی هم که مصرف باتری از این مقدار بیشتر می‌شد، ولتاژ به‌طور ناگهانی می‌افتاد انگار که می‌خواست به این اضافه‌کاری اعتراض کند. پیشرفت‌هایی که از آن زمان در صنعت باتری‌سازی اتفاق افتاده، عملا این پدیده‌ی «حافظه‌ی چرخه‌ای» را از بین برده است.

پس دفعه‌ی بعدی که گوشی موبایل جدیدتان را از جعبه بیرون آوردید و از شدت هیجان یادتان رفت که اول آن را به‌طور کامل شارژ کنید، اصلا نگران نباشید. هیچ اتفاقی برای باتری لیتیوم گوشی هوشمند شما نخواهد افتاد. برای افزایش عمر باتری دستگاه هم به توصیه‌هایی که در این مقاله گفته شد، عمل کنید، خرافات مربوط به شارژ اولیه ۸ ساعته یا شارژ ۱۰۰ درصدی باتری را دور بریزید و از تازه‌ترین پیشرفت‌های تکنولوژی لذت ببرید.