Porcentagem ideal de carga / descarga para máxima autonomia da bateria?

Um dos meus amigos tem um smartphone Samsung relativamente novo. Ele tem esse aplicativo que o notifica sempre que o carregamento é de até 80% e diz para ele desconectar o carregador.

Ele me diz que isso aumentará o número de ciclos de carregamento de sua bateria. Ele diz que, se ele permitir carregar até 100%, isso significa que ele precisará substituir a bateria do telefone com mais frequência.

Isso é verdade?

De alguma forma, sinto que isso é coisa do passado. Pensei que a arquitetura interna das baterias hoje em dia fosse feita para não cair muito baixo ou muito alto. (Em outras palavras, quando o telefone está em 100%, na verdade não é 100%. É para isso que a bateria pode ser carregada com segurança, a fim de não se deteriorar demais.)

Aqui está uma resposta relacionada que me ensinou algo sobre isso.

Nos comentários da resposta vinculada, foi destacado que as baterias não podem permanecer com 100% de carga, uma vez que é prejudicial à bateria e a% da bateria cai rapidamente para cerca de 90%, conforme explicado neste post do XDA . Essa é uma precaução implementada pelos OEMs (embora não tenha certeza se todos os OEMs fazem isso)

Relacionada a isso, a longevidade da bateria em termos de voltagem por célula

Fonte: Como prolongar as baterias à base de lítio

A maioria dos íons de Li carrega a 4,20V / célula, e todas as reduções no pico de tensão de carga de 0,10V / célula dobram a vida útil do ciclo ... Em termos de longevidade, a tensão ideal de carga é de 3,92V / célula . Os especialistas em bateria acreditam que esse limite elimina todas as tensões relacionadas à tensão;

Esta voltagem conforme Tabela 4 (acima) corresponde ao nível de carga da bateria em 58 ℅. Isso é claramente impraticável e a recomendação do seu amigo de cobrar até 80%, mais do que dobra os ciclos de descarga.

Esta foi a parte de carregamento . A tabela 2 mostra outro aspecto interessante da descarga e seu impacto na vida útil da bateria

IMO, se alguém quiser maximizar a vida útil da bateria, idealmente, mantendo em mente o uso prático - carregue quando a bateria cair para 50% e pare de carregar em 80 ou 90%

Graças a Dmitry nos comentários que diz e, posteriormente, fez um ponto interessante em sua resposta para o usuário final number of charge cycles*capacity at full charge: é quanto tempo uma bateria durará para um determinado padrão de uso

Editar: para dispositivos com raiz, existe um aplicativo no XDA que desconecta o carregamento em uma determinada porcentagem. Agora é de código aberto. A abordagem seguida parece ser semelhante à minha solução aqui Limitar automaticamente (parar) o carregamento da bateria em uma determinada porcentagem

Edit 2: Descobriu este módulo magisk que faz o mesmo bit seguindo a descrição e é melhor que o módulo listado acima. Não testei nenhum deles, pois estou usando a própria solução

Edit 3 Esta teoria é contestada por alguns e não é decisivamente concluída de uma maneira ou de outra. Eu acredito que seja válido. Adicionando isso para ser objetivamente claro

Uma boa métrica da vida útil da bateria é a energia total que ela fornece durante sua vida útil, que é number of charge cycles* capacity at full charge. Se o seu telefone usa X Joules por ano e a bateria é capaz de fornecer Y Joules durante a vida útil, ela durará Y/Xanos.

Tomando os dados da Battery University , criei uma tabela a seguir mostrando o efeito da tensão de carga, V no número de ciclos de mudança, N, energia por ciclo E (em%) e a energia total N * E:

Aqui, E * N representa o número de ciclos de carga equivalentes de capacidade nominal (100%). À medida que o nível de carga aumenta, há um pequeno aumento de capacidade, mas é diminuído por uma enorme queda nos ciclos de carga. Para uma carga de 62,5% (3,9V), a bateria pode produzir uma energia equivalente a 2000 ciclos de 100% de descarga, 5 vezes mais do que a carga total. Aqui está um gráfico da tabela acima, para ilustração:

Note-se que esta não é uma pesquisa original que revela uma conspiração dos fabricantes de telefones. Espera-se que os celulares não durem mais do que alguns anos, e 400 ciclos são suficientes para esse fim. As baterias que precisam durar mais tempo (por exemplo, em sondas espaciais ) estão usando ciclos com 30-50% de profundidade de descarga.

Se faz sentido carregar o telefone com 60% de sua capacidade, é discutível. Se o seu telefone tiver uma bateria pequena e precisar ser carregado todos os dias, você simplesmente não terá cerca de 40% da capacidade de sobra, e não será necessário carregar duas vezes por dia. Por outro lado, eu tenho um desses telefones da marca Energizer com uma bateria forte e carregá-lo duas vezes por semana em vez de uma vez por semana é totalmente viável.

Obviamente, existem outras causas de envelhecimento e falha da bateria além dos ciclos de carga / descarga, portanto o impacto líquido na vida útil da bateria provavelmente será menor do que esses dados prevêem. Além disso, os controladores de carga para celular são projetados para funcionar com 100% de capacidade de descarga e podem funcionar incorretamente se quase nunca virem a bateria carregada a 100% ou a 0%.

É verdade, desde que falemos de baterias de íon de lítio.

Regras:

1. Quanto menor a carga, maior a longevidade.
2. Quanto mais rasa a descarga, maior a longevidade

Eu li que o melhor para a longevidade máxima seria cobrar até 75% e nunca deixá-lo descarregar abaixo de 65%. Isso é impraticável, no entanto, pois mata sua mobilidade. O que faço é tentar cobrar no máximo 85% e nunca descarregar mais do que 20%. É bom para mim.