باتری آیفون چگونه کار می کند و چگونه سلامت آن را مدیریت کنیم؟

آیفون شما از باتری لیتیوم یونی استفاده می کند که به مرور زمان تحلیل می رود، اما دلیل کمی برای نگرانی در مورد سلامت باتری در دستگاه جدید وجود دارد. در اینجا چیزی است که باید در مورد باتری آیفون خود بدانید.

باتری‌ها جعبه‌های سیاه مرموز نیستند که آیفون شما را تغذیه می‌کنند، در واقع، در مقایسه با سیلیکون پیشرفته‌ای که انرژی می‌دهند، محصولاتی کاملا ساده هستند. ماهیت فیزیکی باتری ها به این معنی است که در نهایت با گذشت زمان فرسوده می شوند و کاربردشان کم می شود، اما صاحبان دستگاه ها نیازی به نگرانی ندارند.

درک کمی از علم پشت باتری‌ها می تواند کمک زیادی به مدیریت هوشمند طول عمر دستگاه شما کند. مناقشات پیرامون آیفون در رابطه با منسوخ شدن برنامه ریزی شده و چرخه های ارتقای مورد انتظار را می توان به راحتی با کمی دانش به عنوان اغراق رد کرد.

اصول اولیه باتری لیتیوم یون

یک باتری از یک آند (+) و کاتد (-) تشکیل شده است که توسط یک الکترولیت به طور کلی قابل اشتعال از هم جدا شده اند. هنگامی که دستگاهی از باتری انرژی می گیرد، یون های لیتیوم باردار از طریق الکترولیت از آند به کاتد حرکت می کنند و الکترون آزاد می کنند.

این الکترون های آزاد شده دستگاه را نیرو می دهند و به کاتد باز می گردند و یک مدار الکتریکی کامل ایجاد می‌کنند. عکس آن هنگام شارژ کردن دستگاه اتفاق می افتد – الکترون ها به آند منتقل می شوند و به کاتد می‌روند.

این دو واکنش شیمیایی بدون اینکه خیلی فنی شوند، ناقص هستند و باعث از دست دادن گرما و فرسودگی باتری می شوند. مواد لیتیوم به آرامی تخلیه می شود، اکسیداسیون سطح قابل استفاده را کاهش می دهد و رشته‌ها از صفحات باتری رشد می‌کنند. همه اینها منجر به تخریب سلول و در نهایت تخلیه باتری می‌شود.

هیچ کاری برای متوقف کردن کامل این فرآیند توسط کاربر نمی تواند انجام دهد. مانند زمانی که از بنزین برای سوخت خودرو استفاده می شود، در نهایت تمام می شود. با این حال، تخلیه باتری لیتیومی زمان زیادی می برد و می تواند تا حدودی با رفتارهای کاربر و نرم افزار کاهش یابد.

بنابراین، هنگامی که یک آیفون جدید دارای رتبه باتری 100٪ است، تمام میلی آمپر ساعت توان نامی را در صورت شارژ کامل در دسترس خواهد داشت. همچنین به این معنی است که باتری می تواند در زمان اوج مصرف جریان بدون مشکل، انرژی کافی را به CPU ارائه دهد

اپل می گوید باتری هایش به گونه ای طراحی شده اند که تا 80 درصد ظرفیت اولیه خود را در 500 چرخه شارژ کامل حفظ کنند. چرخه شارژ با تخلیه کامل باتری به صفر و به دنبال آن شارژ کامل تا 100٪ تعریف می شود.

این عمر باتری مورد انتظار می تواند از کاربری به کاربر دیگر متفاوت باشد. انتظار می رود کاربر معمولی با استفاده منظم، سلامت باتری خود را در دو سال اول 80 درصد حفظ کند.

کسانی که دائماً از آیفون خود استفاده می کنند و دستگاه خود را از نزدیک به 100 درصد چندین بار در روز شارژ می کنند، باتری خود را سریعتر تحلیل می برند.

در نهایت، زمانی که باتری به کمتر از 80 درصد ظرفیت اصلی خود کاهش یابد، سیستم‌عامل‌های حفاظتی برای اطمینان از خاموش نشدن سهوی دستگاه درگیر می‌شوند. با تعویض باتری در یک ارائه دهنده خدمات مجاز اپل، می توان از این گاز گرفتگی جلوگیری کرد.

بعد از اینکه آیفون برای اولین بار پردازنده را خاموش کرد تا از خاموش شدن آن جلوگیری کند، یک ضامن جدید در تنظیمات باتری ظاهر می شود. این به کاربران این امکان را می دهد که ویژگی throttling را خاموش کنند و به پردازنده اجازه می دهد تا جریان کامل را بکشد.

با این حال، به محض اینکه مصرف جریان از مقدار باتری بیشتر شود، دستگاه خاموش می شود. غیرفعال کردن ویژگی دریچه گاز بسیار توصیه نمی شود و می تواند منجر به آسیب باتری شود.

باتری‌های تخریب شده

قبل از iOS 10.2.1 در سال 2017، آیفون کار زیادی برای حساب کردن باتری های قدیمی در نرم افزار خود انجام نداد. با این حال، طوفانی از شرایط، اپل را برای شکایت کاربران در مورد خاموش شدن ناخواسته در دستگاه‌های قدیمی تر آماده کرد.

دستگاه‌های اخیر دارای پردازنده‌های قوی‌تر، طراحی نازک‌تر و نمایشگر روشن‌تر بودند. این عوامل منجر به باتری های کوچکتر با ظرفیت کمتر شد که سریعتر از بین رفت. باتری کوچکتر همچنین به معنای ولتاژ اوج پایین تر است، که به این معنی است که باتری های قدیمی زودتر از حداکثر ولتاژ نامی پایین می آیند.

این عوامل باعث شد تا افراد بیشتری نسبت به همیشه آیفون بخرند، سپس آنها را برای مدت طولانی‌تر از حد انتظار نگه دارند، که منجر به گزارش‌های بیشتری از اتمام باتری‌ها شد. توجه داشته باشید که مدل‌های پلاس و آی‌پدها به دلیل ظرفیت باتری بزرگ‌ترشان، با مشکل خاموش شدن مواجه نشدند.

خاموش شدن متناوب توسط دارندگان آیفون 6، آیفون 6 اس و آیفون SE گزارش شده است. کاربران شکایت داشتند که دستگاه سطح باتری آیفون 6، آیفون 6 اس و آیفون SE حدود 30 درصد یا بیشتر را نشان می دهد و سپس به طور ناگهانی خاموش می شود که گویی باتری از بین می رود.

این اتفاق به این دلیل رخ داد که باتری این دستگاه‌ها به حدی تمام شده بود که دیگر نمی‌توانستند حداکثر توان را در طول اوج مصرف CPU ارائه کنند. از آنجایی که هیچ محافظ دیگری وجود نداشت، آیفون مصرف انرژی پردازنده بیش از جریان موجود را حس می‌کرد و فقط برای محافظت از باتری خاموش می‌شد.

iOS 10.2.1 و به‌روزرسانی‌های بعدی، محافظ‌هایی را ایجاد کردند که بر اساس سلامت باتری باقی‌مانده دستگاه، CPU را مهار می‌کند. باتری های تازه بالای 80 درصد هرگز با این ویژگی کاهش فشار CPU روبرو نخواهند شد.

اپل نیاز خود را تا زمانی که گزارش‌های گسترده‌ای مبنی بر خاموش شدن شروع نشد، در نظر نگرفته بود.

اپل هیچ گاه حفاظت از باتری را به صورت عمومی اعلام نکرد، در عوض، پاورقی را در به روز رسانی نرم افزار گنجانده و آن را در همان جا گذاشته است. بعداً کاربران متوجه کاهش سرعت دستگاه‌هایشان شدند و آن را به دلیل منسوخ شدن برنامه‌ریزی‌شده و دیگر توطئه‌ها سرزنش کردند تا اینکه اپل بیانیه‌ای صادر کرد.

شکایت‌ها شروع شد و اپل عذرخواهی عمومی درباره این ویژگی کرد و اعلام کرد که همیشه قرار بود دستگاه‌ها را طولانی‌تر کند، نه اینکه کاربران را مجبور به ارتقای زودهنگام کند. آیفون‌های جدیدی که با آیفون X شروع می‌شوند، باتری‌های بسیار بزرگ‌تری نیز داشتند، که به این معنی است که مدت زمان بیشتری طول می‌کشد تا باتری از حداکثر مصرف فعلی پایین بیاید.

ویژگی throttling CPU از باتری ها در برابر مصرف بیش از حد فعلی محافظت می کند، که می تواند منجر به یک رویداد حرارتی یا حتی آتش سوزی شود. علیرغم آنچه برخی از یوتیوب‌برها ممکن است به شما بگویند، این ویژگی برای ناامید کردن کاربران در ارتقای تلفن‌هایشان طراحی نشده است.

مدیریت سلامت باتری نیازی به یک کار تمام وقت ندارد

بحث های زیادی در مورد حفظ باتری و اینکه کاربران چگونه باید دستگاه های خود را شارژ کنند وجود دارد. برخی می گویند برای حفظ سلامت باتری از هر نوع شارژ بی سیم خودداری کنید، اما این تمام ماجرا نیست.

شیمی باتری تحت تأثیر گرما، سرعت شارژ و محیط است. در دنیای ایده‌آل، طولانی‌ترین ماندگاری باتری که یک فرد می‌تواند به آن دست پیدا کند، در صورتی است که دمای اتاق به طور دائم 65 درجه باشد، آیفون فقط از طریق سیم از حدود 20٪ تا حدود 80٪ در حدود 10 وات شارژ شود و پردازنده هرگز شارژ نشود. در حین استفاده داغ شد

این سناریوی خارق‌العاده به دلایل زیادی غیرعملی است، اگر غیرممکن نباشد. علاوه بر این، دستاوردهای نظری در سلامت باتری هرگز با کار درگیر در به حداکثر رساندن عمر باتری برابری نمی کند.

بنابراین، اپل چندین ابزار غیرقابل مشاهده برای کاربر پیاده سازی کرده است تا مطمئن شود که سلامت باتری تا زمانی که عملی است افزایش می یابد. به عنوان مثال، یک پردازنده مدیریت توان اختصاصی تضمین می کند که مصرف برق برای نرخ های شارژ بهینه در هر لحظه کنترل می شود.

آیفون همچنین عادت های شارژ شما را یاد می گیرد و بر اساس آن نحوه شارژ دستگاه را تنظیم می کند. بنابراین، ممکن است پس از وصل شدن به برق تا 80 درصد شارژ سریع شود، اما پس از آن باتری را تا زمانی که به زمان بیدار شدن روزانه شما نزدیک‌تر شود قبل از اینکه باتری را به 100 درصد برساند، در حالت شارژ نگه می‌دارد.

این سیستم‌های داخلی به ایمن نگه‌داشتن باتری آیفون کمک می‌کنند و می‌توانند بسیار کارآمدتر از دخالت انسان عمل کنند. بنابراین، کاربران فقط باید تصمیم بگیرند که چگونه و چه زمانی آیفون خود را شارژ کنند، سپس بقیه را به نرم افزار مدیریت انرژی بسپارند.

انتخاب نحوه شارژ: سیمی در مقابل بی سیم

آیفون شما می‌تواند از طریق کابل لایتنینگ، MagSafe puck و پد شارژ بی‌سیم Qi شارژ شود. این سه روش هر کدام مزایا و معایبی دارند.

شارژ سیمی آیفون

شارژ سیمی سریع‌ترین و کارآمدترین راه برای انتقال برق به دستگاه‌های شماست. به عنوان مثال، آیفون 13 حدود 22 وات است و آیفون 13 پرو مکس حتی می تواند شارژ را در حدود 27 وات به مدت نیم ساعت حفظ کند.

آیفون با استفاده از آداپتور 18 وات یا بیشتر که از Power Delivery پشتیبانی می کند، «شارژ سریع» را شروع می کند. این ویژگی می تواند به هر آیفون 8 یا جدیدتر اجازه دهد در حدود 30 دقیقه به 50 درصد ظرفیت برسد. آیفون 12 و جدیدتر به آداپتور شارژ 20 وات یا بیشتر برای شارژ سریع نیاز دارند.

اتصالات سیمی کارآمدترین هستند زیرا هادی های الکتریکی از نظر فیزیکی با هم تماس دارند. برق از طریق سطوح رسانا با بالاترین راندمان و با حداقل تلفات حرارتی از طریق سیم منتقل می شود.

با این حال، شارژ سریعتر به معنای گرمای بیشتر، اتلاف حرارت بیشتر و در کل راندمان کمتر است. کاربرانی که به شدت به شارژ سریع متکی هستند، باتری خود را سریع‌تر تحلیل می‌برند.

شارژرهای دیواری با هزینه کمتر، به ویژه از زمان معرفی GaN، وات بالاتری دریافت می کنند. بنابراین، احتمال بسیار خوبی وجود دارد که آیفون ها به طور منظم به شارژرهای سریع متصل شوند.

آیفون حتی زمانی که به شارژر سریع متصل است، نرخ شارژ را مدیریت می‌کند، بنابراین به نظر نمی‌رسد که باتری همیشه با قدرت کامل در حال کوبیدن باشد. با این حال، شارژ سریع یک ابزار است، بنابراین فقط در صورت لزوم از آن استفاده کنید. بعداً به بررسی بهترین شیوه‌های شارژ می‌پردازیم.

راحتی همیشه برخی جنبه ها را قربانی می کند، و در این مورد، شارژ سریعتر به معنای فرسودگی الکترودها با سرعت بیشتری است. فاکتور راحتی در مورد شارژ بی سیم نیز صدق می کند.

شارژ بی سیم Qi و MagSafe آیفون

شارژ بی‌سیم یک نوع شارژ بسیار راحت است که به کاربران اجازه می‌دهد تا آیفون‌های خود را روی یک سطح قرار دهند تا شروع به شارژ کنند. MagSafe با محکم کردن آیفون روی آهنربا و افزایش سرعت و کارایی شارژ، این کار را یک قدم جلوتر می‌برد.

شارژ بی سیم از سیم پیچ هایی استفاده می کند که با یک شکاف هوایی کوچک از هم جدا شده اند تا نیرو را از یک مجموعه سیم پیچ به مجموعه دیگر منتقل کنند. کارایی و سرعت هر چه سیم پیچ ها به یکدیگر نزدیکتر باشند بهبود می یابد، به همین دلیل است که هم ترازی مغناطیسی MagSafe کارها را بسیار کارآمدتر می کند.

آیفون تا 7.5 وات روی پد شارژ بی سیم شارژ می شود، در حالی که MagSafe حداکثر 15 وات را فعال می کند. شارژ بی سیم استاندارد Qi نه تنها کندتر است، بلکه کارایی آن بسیار کمتر است و در برخی موارد می تواند آیفون را بیشتر از MagSafe گرم کند.

شکاف هوا بین کویل ها، هر چقدر هم که کوچک باشد، مشکلات راندمان قابل توجهی ایجاد می کند. همانطور که الکتریسیته از سیم پیچ های شارژ عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که با سیم پیچ های آیفون در تعامل است تا باتری را شارژ کند. این میدان مغناطیسی ناکارآمدی ذاتی است زیرا بیشتر میدان در هوای خالی از دست می‌رود.

سیم پیچ‌خورده‌ای که در کنار هم قرار گرفته‌اند و جریان برق از آن عبور می‌کند، واقعاً داغ می‌شود، بنابراین پدهای شارژ بی‌سیم معمولا سطوح گرم هستند. سیم‌پیچ‌های آیفون در حین انتقال نیرو نیز گرم می‌شوند و منبع گرمایی دیگری را معرفی می‌کنند. به طور کلی، شارژ بی سیم یک فرآیند بسیار گرم است که می تواند در طولانی مدت روی شیمی باتری تأثیر بگذارد.

شارژرهای Qi به دلیل تراز ضعیف و تمایل سازنده به استفاده از قطعات ارزان تر، این مشکلات را تشدید می کنند. فقط به این دلیل که آیفون پس از قرار گرفتن روی شارژر Qi شروع به شارژ می کند، به این معنی نیست که سیم پیچ ها کاملاً در یک راستا قرار دارند، که باعث افزایش اتلاف حرارت انرژی و کاهش سرعت شارژ می شود. گرمای بیشتر یعنی باتری که سریع‌تر تحلیل می‌رود همانطور که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم.

MagSafe با داشتن استاندارد بالاتر برای مواد و همچنین داشتن تراز مغناطیسی به کاهش برخی از این مشکلات کمک می کند. برخی از شارژرها از آهنرباهای MagSafe بهره می برند در حالی که فقط سرعت شارژ Qi 7.5 واتی را ارائه می دهند که یک رسانه مناسب است. با این حال، مشتریان باید در صورت امکان به دنبال شارژرهای واقعی 15 واتی MagSafe باشند تا از بهترین تجربه و کارایی شارژ اطمینان حاصل کنند.

توجه داشته باشید که شارژرهای MagSafe هنوز خیلی کارآمد نیستند و برای دستیابی به شارژ بی‌سیم 15 واتی، کاربران باید آداپتورهای برق 20 واتی با تحویل برق داشته باشند. آداپتورهای برق بدون مشخصات مناسب، آیفون را تنها با 7.5 وات شارژ می کنند.

آیفون سرعت شارژ را تنظیم می کند تا گرما را مدیریت کند یا حتی در صورت داغ شدن بیش از حد 80 درصد، شارژ بی سیم را متوقف کند. استفاده از شارژ بی سیم در محیط های خنک بهترین عملکرد را تضمین می کند.

بهترین شیوه های شارژ

مهم ترین قانون شارژ آیفون شما برنامه ریزی از قبل است. شارژرها را در جاهایی که نیاز دارید داشته باشید، بدانید که برای چه رتبه‌بندی شده‌اند و بدانید چه زمانی بهتر است از آنها استفاده کنید. این سطح از درک نباید به زمان یا تلاش زیادی فراتر از تنظیم اولیه نیاز داشته باشد.

باتری شما به مرور زمان از نظر شیمیایی تخلیه می شود و هیچ راهی برای اجتناب از آن وجود ندارد. به طور متوسط، کاربران آیفون بسته به فاکتورهایی که در بالا توضیح داده شد، انتظار دارند سالانه حدود 10 درصد سلامت باتری را ببینند.

آنچه قابل تنظیم است میزان آسیب باتری است. بهترین راه برای انجام این کار در حالی که کمترین تلاش را انجام می دهید، اعتماد به نرم افزار مدیریت باتری و استفاده از بهترین روش های اساسی است.

به عنوان مثال، هنگام استفاده از پایه دریچه خودرو، آیفون خود را در معرض نور مستقیم خورشید قرار ندهید یا گرمای کامل آن را نداشته باشید. هرگز آیفون خود را در تابستان در وسیله نقلیه رها نکنید و مطمئناً آن را از سطوح داغ دور نگه دارید.

از شارژ کامل باتری آیفون خود جلوگیری کنید، اما سعی کنید از شارژ غیر ضروری نیز جلوگیری کنید. اگر قصد دارید چند ساعتی را ترک کنید، وصل کردن آیفون خود به شارژر سریع راهی عالی برای بالا بردن باتری در حین آماده شدن است.

شارژ شبانه کاملاً ایمن است زیرا آیفون نرخ شارژ را بر اساس برنامه خواب معمول شما مدیریت می کند. یک شارژر سیمی با کمتر از 18 وات در کنار تخت، بهترین سلامت باتری را تضمین می کند، اما شارژ شبانه MagSafe یا Qi نیز مضر نیست.

اگر واقعاً نگران سلامت باتری هستید، ابتدا شارژ آهسته سیمی، سپس شارژ سریع، سپس MagSafe را در اولویت قرار دهید و شاید از شارژ Qi اجتناب کنید یا آن را به حداقل برسانید. البته، همه روش‌های شارژ موجود ایمن هستند، فقط ممکن است منجر به نیاز به باتری جدید یک یا دو ماه قبل از پنجره دو ساله مورد انتظار شود.

برای اکثر مردم، بهتر است آیفون خود را شارژ نگه دارید و زیاد نگران سلامت باتری نباشید. اگر قصد دارید دستگاه را نگه دارید یا آن را به کسی تحویل دهید تا بیش از دو سال از آن استفاده کنید، انتظار داشته باشید که باتری آن را با قیمت 69 دلار جایگزین کنید.