تأثير الشواحن المتنقلة على بطاريات الهواتف الذكية

أصبحت الهواتف الذكية جزءًا أساسيًا من الحياة اليومية، ما جعل الحاجة إلى شحنها أمرًا متكررًا، خصوصًا أثناء التنقل أو في الأماكن التي لا تتوفر فيها مقابس كهربائية قريبة ، وهنا يبرز دور الباور بانك أو بطارية الشحن المحمولة، باعتباره حلًا عمليًا لشحن الهاتف عند الحاجة ، وإليك التفسير العلمي، والمخاطر الحقيقية، والعادات البسيطة التي تساعد في حماية كل من هاتفك والباور بانك

وقبل الحديث عن الباور بانك تحديدًا، يجب فهم العدوين الرئيسيين لبطاريات الليثيوم-أيون فى الهواتف الذكية :

1ــ الإجهاد الناتج عن الجهد الكهربائي المرتفع : تكون بطاريات الليثيوم-أيون أكثر استقرارًا عندما تكون نسبة شحنها بين نحو 20% و80% ، أما عند الوصول إلى 100% (4.2 فولت لكل خلية)، فإن المادة المكوِّنة للقطب الموجب تتعرض لإجهاد كيميائي ، وكلما بقيت البطارية مشحونة بالكامل لفترة أطول، تسارع فى تدهورها ، فمن الأفضل عدم شحن بطاريات الليثيوم-أيون بالكامل، لأن الجهد المرتفع يسبب إجهادًا للبطارية .

2ــ الحرارة أثناء الشحن : يُعد ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية أثناء الشحن أمرًا طبيعيًا، لكن أي ارتفاع يتجاوز 10 درجات فوق درجة حرارة البيئة المحيطة يُعد مؤشرًا على وجود إجهاد ، حيث تؤدي الحرارة إلى تسريع تدهور الإلكتروليت داخل البطارية وزيادة مقاومتها الداخلية مع مرور الوقت.

تعمل معظم أجهزة الباور بانك بطريقة بسيطة؛ فهي تشحن الهاتف حتى يصل إلى 100% ثم تتوقف ، ولكن إذا نمت وهاتفك متصل بالباور بانك، فسيصل إلى 100%، ثم يواصل الباور بانك محاولة الحفاظ على هذا المستوى، لأنه لا يمتلك عادةً نظام الشحن الذكي الموجود في بعض الشواحن الجدارية الجيدة ، وهذه هي مشكلة "إعادة الشحن المتكرر"، إذ يتنقل مستوى البطارية بين 98% و100% طوال الليل، ما يعني بقاءها لساعات عند أعلى مستوى من الجهد الكهربائي، وهو ما يحذر منه "Battery University" باعتباره أحد أشكال "الدورات المصغرة" عند الحد الأقصى للجهد.

فمعظم أجهزة الباور بانك من العلامات التجارية الموثوقة  توفر إمدادًا كهربائيًا مستقرًا بقدرة 5 فولت أو عبر معيار USB Power Delivery، مع تفاوض مناسب بشأن الجهد والتيار ، كما أن نظام إدارة البطارية داخل الهاتف هو الذي يتحكم فعليًا في مقدار الطاقة التي تدخل البطارية، إذ يحدد التيار المناسب ويوقف الشحن عند الامتلاء بغض النظر عما يرسله الشاحن.

قد يسبب الباور بانك مشكلات في الحالات التالية:

ـ أجهزة الباور بانك الرخيصة للغاية وغير المعروفة، إذ قد توفر جهدًا كهربائيًا غير مستقر أو لا تلتزم بمعايير USB-PD، ما قد يؤدي إلى تشغيل دوائر الحماية في الهاتف بشكل متكرر، وهو أمر غير مفيد لعمر البطارية.

ــ سرعات الشحن المرتفعة جدًا، إذ توفر بعض أجهزة الباور بانك قدرة تصل إلى 45 أو 65 واط لهواتف لا تدعم سوى 18 أو 30 واط. ورغم أن نظام إدارة البطارية سيخفض السرعة تلقائيًا، فإن الحرارة الناتجة لا تزال تؤثر في البطارية.

ــ استخدام الهاتف بكثافة أثناء شحنه من الباور بانك داخل جيب دافئ، لأن الحرارة تتراكم ويزداد تأثيرها.

هناك حقيقة لا يدركها كثيرون، وهي أن شحن الهاتف باستخدام باور بانك جيد يماثل كيميائيًا الشحن باستخدام شاحن جداري جيد ، فبطارية الليثيوم-أيون داخل الهاتف لا تعرف مصدر الإلكترونات ، وتتوفر أجهزة الباور بانك بقدرات مختلفة مثل 10 واط و18 واط و30 واط و45 واط و65 واط وحتى 100 واط ، ويعتمد تأثير ذلك في البطارية على قدرة هاتفك:

- إذا كان هاتفك يدعم 18 واط واستخدمت باور بانك بقدرة 65 واط، فسيتفاوض الهاتف تلقائيًا ويشحن بسرعة 18 واط فقط.

- إذا كان الهاتف يدعم 45 واط واستخدمت باور بانك بقدرة مماثلة، فستكون الحرارة مماثلة للشحن الجداري بهذه القدرة.

- أما أسوأ سيناريو فهو استخدام باور بانك بقدرة 65 واط لشحن الهاتف طوال الليل، إذ يصل الهاتف إلى 100% سريعًا ثم يقضي ساعات طويلة عند هذا المستوى.

وتزداد شعبية أجهزة الباور بانك اللاسلكية التي تدعم معايير Qi وQi2 وMagSafe.  لكنها تضيف عاملًا آخر، وهو الحرارة، إذ يولد الشحن اللاسلكي حرارة أعلى من الشحن السلكي عادةً بنحو 5 إلى 10 درجات مئوية ، ولا تمثل هذه الحرارة مشكلة عند الاستخدام العرضي، لكنها قد تتراكم إذا تُرك الهاتف يشحن لاسلكيًا طوال الليل داخل غطاء مغلق ، ولذلك يُفضل استخدام معيار Qi2 وتجنب وضع الهاتف على الباور بانك اللاسلكي في البيئات الحارة.