Varför blir batterier sämre med tiden?
Upptäck varför litiumjonbatterier försämras med tiden, hur laddningscykler påverkar kapaciteten och vad du kan göra för att förlänga batteriets livslängd.
Alla uppladdningsbara batterier försämras med tiden, oavsett hur väl du tar hand om dem. Detta beror på kemiska processer som sker inuti batteriet vid varje laddning och urladdning. I den här artikeln förklarar vi varför batterier blir sämre och vad du kan göra för att förlänga deras livslängd.
Hur litiumjonbatterier fungerar
Litiumjonbatterier, som används i de flesta moderna elektroniska enheter, fungerar genom att flytta litiumjoner mellan två elektroder genom en elektrolyt. När batteriet laddas flyttas jonerna till den negativa elektroden (anoden), och när batteriet urladdas flyttas de tillbaka till den positiva elektroden (katoden).
Denna process är mycket effektiv, vilket är varför litiumjonbatterier kan lagra så mycket energi i förhållande till sin storlek. Men varje gång jonerna flyttas fram och tillbaka sker små kemiska förändringar i elektroderna och elektrolyten.
Med tiden byggs det upp lager av material på elektroderna som hindrar jonerna från att röra sig fritt. Detta kallas passivering och är en av huvudorsakerna till att batterier förlorar kapacitet. Ju fler laddningscykler batteriet genomgår, desto tjockare blir dessa lager.
Kemiska processer vid laddning
Vid varje laddning sker irreversibla kemiska reaktioner i batteriet. En del av litiumjonerna fastnar permanent i elektrodmaterialet och kan inte längre delta i laddnings- och urladdningsprocessen. Detta minskar gradvis mängden aktiva joner, vilket direkt påverkar batteriets kapacitet.
Elektrolyten, vätskan som jonerna rör sig genom, bryts också ner långsamt. Detta skapar biprodukter som kan bilda beläggningar på elektroderna eller reagera med andra komponenter i batteriet. Dessa reaktioner accelereras av höga temperaturer och höga laddningsnivåer.
När batteriet laddas till 100% eller urladdas till 0% utsätts elektroderna för extra stress. Vid full laddning är elektroden maximalt expanderad, och vid full urladdning är den maximalt kontraherad. Denna mekaniska påfrestning kan orsaka sprickor i elektrodmaterialet över tid.
Moderna batteristyrsystem försöker minimera dessa effekter genom att aldrig ladda batteriet helt till dess fysiska maximum eller urladdning helt till minimum. När din telefon visar 100% är batteriet ofta bara laddat till cirka 95% av sin faktiska kapacitet, vilket skyddar det från överbelastning.
Faktorer som påverkar batteriets livslängd
Temperatur är en av de viktigaste faktorerna. Höga temperaturer påskyndar de kemiska reaktionerna i batteriet dramatiskt. Ett batteri som regelbundet utsätts för temperaturer över 30°C kan förlora kapacitet dubbelt så snabbt som ett batteri som hålls svalt.
Kyla är också skadlig, men på ett annat sätt. Vid temperaturer under 0°C blir elektrolyten trögflytande, vilket gör det svårare för jonerna att röra sig. Detta kan orsaka att batteriet tillfälligt verkar ha mycket lägre kapacitet. När batteriet värms upp återgår kapaciteten, men extrem kyla kan orsaka permanent skada.
Laddningshastighet spelar också roll. Snabbladdning genererar mer värme och sätter större stress på batteriet än långsam laddning. Därför är det bättre för batteriets långsiktiga hälsa att ladda långsamt över natten än att snabbladda flera gånger om dagen.
Hur ofta du laddar påverkar också livslängden. Varje gång batteriet går från 0% till 100% räknas det som en fullständig laddningscykel. Men att ladda från 50% till 100% räknas bara som en halv cykel. Därför är det bättre att ladda ofta med små mängder än att vänta tills batteriet är nästan tomt.
Laddningscykler och kapacitet
En laddningscykel definieras som att använda 100% av batteriets kapacitet, men det behöver inte ske i en enda urladdning. Om du använder 50% av batteriet ena dagen och 50% nästa dag räknas det som en fullständig cykel.
De flesta litiumjonbatterier är designade för att klara 500-1000 fullständiga laddningscykler innan de når 80% av sin ursprungliga kapacitet. Detta betyder inte att batteriet slutar fungera efter så många cykler, utan att det har förlorat 20% av sin förmåga att hålla laddning.
Efter 1000 cykler kan batteriet fortfarande ha 70-75% av sin ursprungliga kapacitet, vilket kan vara tillräckligt för många användare. Men för någon som använder sin enhet intensivt kan denna minskning vara märkbar och frustrerande.
Det är värt att notera att även om du inte använder batteriet alls kommer det fortfarande att åldras. Litiumjonbatterier försämras med tiden även när de bara ligger stilla, särskilt om de förvaras fulladdade eller i varma miljöer. Detta kallas kalenderåldrande och är skilt från cykelåldrande.
Tips för att förlänga batteriets liv
Undvik extrema temperaturer. Lämna inte din telefon eller laptop i en varm bil på sommaren eller i extrem kyla på vintern. Idealt ska batterier förvaras och användas vid temperaturer mellan 15-25°C.
Håll laddningsnivån mellan 20-80% när det är möjligt. Detta minskar stressen på batteriet jämfört med att regelbundet ladda till 100% eller låta det gå ner till 0%. Många moderna enheter har funktioner som "optimerad batteriladdning" som hjälper till med detta automatiskt.
Använd originalladdare eller certifierade laddare från välkända tillverkare. Billiga laddare kan leverera inkonsekvent ström eller sakna viktiga säkerhetsfunktioner, vilket kan skada batteriet över tid.
Om du inte ska använda en enhet på länge, förvara den med cirka 50% laddning på en sval plats. Att förvara ett batteri fullladdat eller helt urladdat under lång tid kan orsaka permanent kapacitetsförlust. Kontrollera laddningen var tredje månad och ladda upp till 50% om den har sjunkit.