В объятиях мороза: почему смартфоны часто отключаются зимой и что с этим можно сделать

Что делать, если телефон выключился на морозе? Отвечаем максимально коротко: с таким явлением ничего поделать нельзя. Просто потому, что победить законы физики человеку еще не удалось, а потому смартфоны, планшеты и прочие электронные устройства в холодную пору не смогут работать долго, как бы заряжены они ни были.

Основная причина в том, что батареи современных устройств содержат литий, который не любит минусовых температур и в таких условиях могут меняться и точно замедляются процессы внутри аккумулятора, что приводит к быстрому разряду. Но об этом позже. Рассказываем, как устроены аккумуляторы наших дорогих смартфонов.

Сегодня в смартфонах вставлены либо литий-ионные (Li-ion), либо литий-полимерные (Li-Po) батареи. Они состоят из трех основных компонентов: катода, анода и пористого сепаратора, пропитанного электролитом. Катод и анод изготавливаются из производных лития и графита, размещенных на фольге из металлов с различным электродным потенциалом, обеспечивая электрическую связь. В случае с Li-Po батареями электролит может быть в гелеобразной форме.

Принцип работы каждой батареи сводится к подаче напряжения на клеммы аккумулятора при зарядке. В этот момент ионы лития отрываются от катода, перемещаясь через проводник, и встраиваются в молекулярную структуру графитовой пластины. Этот процесс инициирует реакцию окисления, обеспечивая заряд батареи.

Во время использования устройства происходит обратный процесс. Под нагрузкой ионы лития стремятся вернуться на свое место, вызывая обратную реакцию: графитовый анод становится минусом, а литиевая пластина — плюсом. Однако не все ионы лития возвращаются обратно, часть из них погибает, образуя на аноде тонкую пленку, которая с каждым циклом заряда-разряда утолщается. Именно этот процесс приводит к «состариванию» аккумулятора. Это вы можете видеть, например, в для всех страшной вкладке «Состояние аккумулятора» — проценты емкости иногда капают нещадно.

С уменьшением температуры воздуха ионы лития в батарее становятся менее подвижными — путь через электролит им «прегражден». Это подобно замедлению живых организмов при понижении температуры. Так, скорость реакции в аккумуляторе снижается. Но несмотря на это, батарея не разряжается быстрее, она лишь становится не способна быстро отдавать энергию. Когда устройство нагревается, все снова начинает работать в штатном режиме.

Получается, что литий-содержащие аккумуляторы холод, мягко говоря, не любят. Однако между литий-ионными и литий-полимерными аккумуляторами есть разница. Диапазон рабочих температур для литий-полимерных аккумуляторов составляет примерно от −20 до 35 градусов Цельсия, в то время как для вторых проблемы могут возникнуть уже при температуре ниже нуля. Это связано с более высокой чувствительностью химии литий-ионных аккумуляторов к температуре заряда. Температурный диапазон заряда для литий-ионных аккумуляторов составляет примерно от 2 до 25 градусов Цельсия. Но литий-полимерные аккумуляторы встретишь не везде — все дело в высокой стоимости.

Еще один фактор — характеристики корпуса. Толщина и материал напрямую влияют на способность устройства сохранять заряд в холодную погоду. Тонкий алюминиевый корпус ускоряет охлаждение батареи, в отличие от более дешевого пластика, который обладает низкой теплопроводностью. Поэтому старые пластиковые телефоны сохраняют свою емкость даже в морозы. Стекло имеет средние показатели теплопроводности, однако такие смартфоны часто имеют алюминиевые вставки, что увеличивает их способность противостоять заморозкам. Но все равно не так эффективно, как у металлических.

Но не надо думать, что об этом не знают производители устройств. Если заглянуть в инструкцию к смартфону, то там прописан температурный диапазон, в котором компания гарантирует беспроблемную работу своего продукта. В подавляющем большинстве случаев речь идет о том, что пользоваться без ограничений по работоспособности гаджетом можно при температуре не ниже 0 градусов по Цельсию. Редко какие смартфоны могут работать при более низкой температуре, но есть и те, которые гарантировано не сдадутся и при -10, и при -15 градусах по Цельсию. В абсолютном большинстве случаев уже при нулевой температуре воздуха требовать чего-то от смартфона уже нельзя, что официально прописано в документации к нему. Правда, читают ее далеко не все пользователи.

Однако это вовсе не означает, что нельзя продлить жизнь смартфону на морозе. Есть ряд нехитрых советов, которые позволят чуть дольше, чем обычно, пользоваться своим гаджетом в холода:

Важно сохранять смартфон сухим как изнутри, так и снаружи — особенно во время холодной погоды. Даже в ясные морозные дни устройству грозит опасность. Обращали ли вы внимание, как дисплей вашего телефона запотевает, когда вы возвращаетесь в теплое помещение после прогулки на морозе? Конденсат, образующийся при резких перепадах температуры, может «проскользнуть» внутрь устройства и повредить его, даже если оно влагозащищенное. Он оседает на плате, а дальше вас ждет неисправный динамик. И это в лучшем случае.

Также стоит помнить, что при низких температурах влага расширяется. Главная пострадавшая в этом случае — герметичность корпуса. Для проверки влагозащиты можно воспользоваться приложением Water Resistance Tester и встроенным датчиком барометра в смартфоне. Приложение обнаруживает утечки давления при надавливании на определенные точки устройства и выводит результаты проверки на экран.

Активируйте адаптивный режим аккумулятора в настройках телефона, чтобы продлить его время автономной работы. После включения этой функции искусственный интеллект Android анализирует ваше поведение при использовании приложений и автоматически присваивает им определенные статусы.

Используйте чехол из материалов, которые используют в зимней одежде. Такие чехлы замедляют теплообмен между смартфоном и морозным воздухом, что помогает сохранить батарею в норме. Напоминаем, что нормальная температура батареи смартфона в режиме ожидания — 20-35°C. Минимальный контакт с холодом поможет продлить ее емкость. В крайнем случае храните телефон во внутреннем кармане вашей одежды.

Если ваше общение сводится к приему входящих звонков, лучше использовать гарнитуру. В мороз особенно полезен проводной вариант, который не разрядится в самый неподходящий момент. Однако, существуют и утепленные гарнитуры с Bluetooth, — вы сможете принять вызов в одно касание не доставая смартфон из кармана.

Попробуйте отогревать телефон ладошками. Существуют специальные защитные «муфты-палатки» для рук с окном для телефона, которые позволяют вам общаться при любой погоде, сохраняя батарею в тепле.

И еще парочка «блиц-советов»:

Два главных принципа, от которых нужно «плясать»: греть смартфон на теплой (не горячей!) поверхности медленно, отогреваться вместе с устройством при комнатной температуре. Без соблюдения этих правил не стоит пользоваться советом о подзарядке ниже.

Оказавшись в тепле, через 5-10 минут самопроизвольно выключившиеся на морозе телефоны обычно возвращаются к жизни, чего достаточно для срочных звонков. Ну а заряжать гаджеты полностью лучше всего в теплом помещении, а не на морозе, чтобы не навредить ни самому устройству в целом, ни аккумулятору в частности.

Важно знать, как не следует обращаться с аккумулятором вашего смартфона в зимний период. Что-то мы уже косвенно затронули, но пора и закрепить.

Не заряжайте телефон сразу после возвращения с улицы. Дождитесь, пока устройство прогреется до комнатной температуры. Зарядка холодного аккумулятора может привести к снижению его емкости и даже к перезаряду, что спровоцирует вздутие или взрыв батареи.

Никаких обогревателей, батарей и фенов. Это вредно не только для аккумулятора, но и для самого устройства. Помните о возможном образовании конденсата после резких перепадов температуры и оставляйте гаджет для естественного «оттаивания» при комнатной температуре. Принудительный нагрев смартфона может вызвать и разрушение стыков на хрупких элементах корпуса, особенно если он изготовлен из разных материалов с разной плотностью.

Избегайте перезарядки и разряда до нуля смартфона, чтобы продлить срок службы аккумулятора. Слишком низкое напряжение в аккумуляторе, которое падает ниже 2,5 Вольт при полном разряде, может привести к отключению цепи питания батареи. Это требует увеличения скорости протекания реакции во время следующей зарядки. То же самое относится и к перезарядке. При зарядке к 100%, напряжение в аккумуляторе возрастает до предельных 4,2 Вольт. Телефон захочет себя «обезопасить», включив систему защиты. А это чревато возгоранию или даже взрыву.

Стремитесь поддерживать уровень заряда на уровне 40-80%, не допуская критических значений напряжения. Современные батареи не обладают эффектом памяти, поэтому не требуют полного цикла зарядки и разрядки для поддержания работоспособности.