COOLna

Kapacita baterií telefonů, ale i powerbank se udává v mAh. Miliampérhodiny jsou skutečně snadno použitelná jednotka, avšak při vyšších kapacitách, například odolné telefony s 10 000 mAh už se používají jednotky Ah, ampérhodiny, zde by se 10 000 mAh rovnalo 10 Ah.

U některých zařízení se udává jejich uschovaná energie ve Watthodinách, jednotka Wh. Tato jednotka je mnohem univerzálnější, a používá se pro přepočty mezi akumulátory s různým jmenovitým napětím, pro výpočty ohledně efektivity a pro výpočty s měniči.

Wh = V × Ah, neboli watthodiny získáme vynásobením jmenovitého napětí baterie, a kapacity v Ah. Klasické lithiové li-ion a li-poly akumulátory v telefonech, noteboocích a svítilnách mají nominální napětí mezi 3,6 – 3,7V. Běžné tužkové baterie známe, nabíjecí NiMH mají 1,2V, nenabíjecí 1,5V, speciální primární lithiové 1,7V a nabíjecí NiZn 1,6V. Telefon s 3Ah baterií má tedy 3,7V × 3Ah = 11,1Wh. Nabíjecí tužková baterie má 1,2V × 2,5Ah = 3Wh.

Z toho vyplývá, že pokud bychom chtěli srovnávat všechny tyto tužkové baterie mezi sebou, ale i proti li-ion baterii v telefonu, potom nemůžeme srovnávat kapacitu v mAh, protože baterie s vyšším napětím budou v nevýhodě. Pokud ale kapacitu každé baterie přepočítáme na energii ve Wh, která zohledňuje napětí, potom můžeme přímo srovnávat například i tužkovou baterii s baterií v telefonu, nebo klidně s 12V autobaterií.

Rozsah cyklování, aneb na kolika procentech baterky dáme mobil nabít, a na kolika procentech jej odpojíme, má asi největší význam na životnost. Běžně se tento rozsah řeší u fotovoltaických systémů s bateriemi, ať jsou to tradiční zastaralé olověné akumulátory, nebo moderní LiFePO4, zásady jejich cyklování se prakticky shodují i s akumulátory Li-ion, Li-poly a Li-HV, které známe z telefonů nebo notebooků.

Do kolika procent baterii vybijeme, než ji dáme opět nabíjet je náš spodní limit. Mnoho lidí si dnes stále myslí, že akumulátory musíme vytlouct až na dno, ovšem toto platilo pouze pro NiMH a NiCd akumulátory, které z telefonů zmizely před xx lety. Tímto způsobem moderním lithiovým akumulátorům dost ubližujeme.

Horní limit je občas těžké si ohlídat. Většina výrobců telefonů, zejména ti největší hráči, mají svou pozici na trhu natolik jistou, že už nepotřebují dělat věci ve prospěch zákazníka, ale už jim jde jen o to dostat ze zákazníka co nejvíc. Opačný příklad jsou telefony, z hlavy si vzpomenu na Sony a Asus, které umožňují v nastavení baterie nastavit maximální horní nabíjecí limit. Obecně platí, že nabíjet baterii na 93% místo 100% zdvojnásobí počet pracovních cyklů, a jen 87% ztrojnásobí.

Můžeme tedy vyvodit, že bychom se měli držet co nejblíže kolem středu, kolem cca 55%, a nechodit příliš daleko na obě strany. Skutečně používáním baterie v této oblasti jsme schopni dosáhnout i 5 až 10 násobného počtu pracovních cyklů baterie v porovnání s klasickým schématem 10% – 100% – 10%. Bohužel, tímto ukusováním krajních mezí si také ukusujeme energii, která nám je k dispozici. Dnes je běžná kapacita akumulátoru v telefonu přibližně 4Ah, neboli 4000 mAh.

Kdybychom se drželi výhradně v pásmu 40 – 60%, tak sice zdesetinásobíme cyklovou životnost, ale také se připravíme o 4/5 (80%) využitelné energie. Je to jako kdybychom měli v autě 55 litrovou nádrž na benzin, a jakmile nám poklesne hladina na 25 litrů, jeli bychom natankovat dalších 5 litrů paliva. Ujedeme 80 kilometrů, a zase máme jen 25 litrů a zase musíme tankovat. Jinými slovy, budeme pořád nabíjet, každých pár hodin. V konečném důsledku nám ty získané cykly sežere právě ona nutnost častějšího nabíjení (tankování).

Brát ohled na ono pravidlo držet se co nejvíc u středu skutečně přináší zisk, ale nesmíme to přehánět. Já osobně dávám telefon nabít když má 30%, a v nastavení mám horní limit 90%. Jsem tedy posunutý více nahoru. Způsobuje to vcelku podobné opotřebení, jako kdybych jel 20-80%, ale tento režim mi nedá takovou rezervu „kdyby něco“. Proto doporučuji se posunout (offsetovat) více nahoru na rozsah 30-90%.

Vlastním i telefon s 10Ah neboli 10 000 mAh akumulátorem, a ten skutečně cykluji mezi 40-80%, protože jeho obrovský akumulátor mi i takto pokryje celý den. Je tedy lepší mít telefon s větší baterií, kterou budu používat v užším rozsahu, než mít malou baterčičku, dorvat ji do plna, a pak ji ždímat do nuly.

Nabíjení je velmi důležitá procedura, která jde velmi často optimalizovat pro lepší životnost, aniž by nám to způsobovalo nějaké nepříjemnosti. Čím nižší nabíjecí proud, tím lépe. Pro elektrický proud známe jednotku ampér, často používáme i miliampér, protože jeden ampér je sám o sobě už poměrně vysoká jednotka. Pokud se budeme bavit o rychlosti nabíjení a o životnosti, pak bude strašně záležet na tom, jaký referenční telefon zvolíme.

To, co bude platit pro telefon s 3Ah akumulátorem nebude ani zdaleka platit pro telefon s 10Ah akumulátorem. Proto se v praxi používá poměrné číslo C, jehož rozměr je hodina na mínus prvou. Číslo C udává poměr mezi proudem a kapacitou baterie. Tedy 1Ah baterie a 1A proud dají poměr 1C. 1A proud a 2Ah baterie 0,5C. A 1A proud ve vztahu k 10Ah baterii nám dá 0,1C.

U vysokovýkonných lithiových článků (například v nářadí) platí, že proud 0,5C je asi nejlepší optimum. Nabíjení proudem 1C už baterii značně opotřebuje, a 2C ji už kope hrob. Na druhou stranu, chodit níž než 0,5C už prakticky nedává příliš smysl, protože benefit již není tak výrazný. Většina telefonů má nízkoproudé články. Soustředí se více na kapacitu než na výkon, a tak vydrží sloužit déle. Zde platí pravidlo, že optimum je přibližně 0,25-0,3C. Čili taková 12Ah baterie má optimální nabíjecí proud 3-4A. Běžný telefon s 4Ah akumulátorem má optimum cca 1A.

Pokud mám tedy dost času, připojím svůj telefon na obyčejnou „pomalou“ nabíječku. Rychlonabíječky umožní telefonu nabíjení až 1,5C nebo 2C, což akumulátory neskutečně šíleně degraduje. DCP nabíječky dávají zpravidla do 2,4A, což pro standardní telefon činí kolem 0,5C. To je už na hraně, a šlo by jít níž. Klasické nabíječky mají spojené datové piny, a většina telefonů si z nich dovolí vzít jen 1 až 1,2A, což je vskutku optimální proud pro všechny telefony, které znám.

Nutno podotknout, že telefony a tablety s velkou kapacitou se z tohoto budou nabíjet třeba jen 0,1C a potrvá to až deset hodin. Proto je třeba volit zejména podle kapacity baterie, čili při úvaze 0,25-0,3C bude číselná hodnota proudu třetina až čtvrtina číselné hodnoty kapacity. (Používám termín „číselná hodnota“, protože kapacita v mAh/Ah a proud v mA/A nejsou nikterak záměnné jednotky, i přes vzájemnou podobnost.)

Teplota je důležitý faktor zejména při nabíjení. Lithiové akumulátory jsou koncipovány do člověkem obývaného prostředí, a proto jsou optimalizovány tak, aby dosahovaly nejlepších parametrů při běžné pokojové teplotě. V přílišném mrazu i přílišném horku akumulátory trpí. A o to víc trpí, kdybychom je za těchto podmínek nabíjeli.

Jak poznám, že je má baterie na odpis? Už přes deset let existují aplikace pro android, které umí kapacitu baterie změřit. Telefony Samsung dokonce samy monitorují zdraví baterie. Obecně se ale dá říci, že pokud telefon na baterii už nic nevydrží ani po hardresetu, pak je jeho baterie na výměnu. Špatná baterie jde poznat i podle selhávání v mrazu, když má málo procent. Na toto běžně trpí telefony iPhone, hlavně model 6.

U telefonů Android tyto problémy nebývají, ale lze se pokusit je vyvolat, a pokud nastanou, je to ukazatel špatné baterie. Stačí dát telefon na chvíli do lednice nebo mrazáku, když má zrovna 20% baterie. Pak jej vytáhnout, zapnout fotoaparát a pořídit fotografii v temnu s bleskem. LED blesk má velký špičkový odběr, a může způsobit selhávání fotografického čipu během snímání obrazu jako důsledek nedostatečného napájení. Vyústí to v divné pruhy na fotografii, nebo barvy, které nejsou ve scéně přítomny.

Pokud nám baterie dosloužila, pak je její likvidace docela záludnost. Klasické tužkové alkalické a zinkouhlíkové baterie není problém vyhazovat do krabice na baterie kdekoliv v supermarketu nebo v elektře. Lithiové Li-ion a Li-poly akumulátory jsou ale dost nebezpečné. Obecně se doporučuje je nejdřív vybít na 0V a až poté vhodit do sběrné nádoby. Vybít ji můžeme například přes autožárovku. Kdybychom tam totiž vhodili například plně nabitou Li-poly (které jsou proti Li-ion velice volatilní), pak by se ten akumulátor mohl v krabici o něco vyzkratovat a následně vybuchnout.