Điều gì xảy ra với pin smartphone khi sạc nhanh?

Chúng tôi đã tham khảo ý kiến của một số chuyên gia về tác động của chế độ sạc nhanh đến tuổi thọ pin điện thoại và làm thế nào để có thể kéo dài tuổi thọ của chúng. Vậy câu trả lời là gì?

Samsung là hãng đầu tiên đưa tính năng sạc nhanh lên điện thoại, tiếp đó là Huawei, Google, OnePlus và cả Apple cũng đã trang bị tính năng này. Hiện nay, hầu hết các dòng điện thoại mới đều được trang bị kèm một bộ sạc nhanh trong hộp sản phẩm, nhất là những thiết bị cao cấp. Nhưng liệu việc sử dụng tính năng sạc nhanh có mặt trái nào không?

Pin là một trong những điểm được người dùng quan tâm nhất trên một chiếc điện thoại. Với những chiếc điện thoại thông minh ngày nay, chúng ta có thể thực hiện nhiều tác vụ hơn với chúng. Do vậy, hầu hết người dùng phổ thông đều tìm kiếm một thiết bị có thể sử dụng cả ngày dài chỉ với một lần sạc. Theo nghiên cứu được công bố tại Worldpanel ComTech 2019, tuổi thọ pin là điều được chú ý nhiều nhất, hơn cả thông số camera. Xếp sau đó là thời gian sử dụng pin tính trên tuổi thọ thiết bị.

Chính vì sự tập trung vào tìm kiếm những chiếc điện thoại có thời gian sử dụng lâu mà tính năng sạc nhanh đã được phổ cập trên nhiều dòng điện thoại. Trong trường hợp điện thoại của bạn hết pin giữa ngày thì tính năng sạc nhanh quả là một giải pháp cứu cánh hiệu quả nhất. Chỉ với 10 phút sạc điện thoại cũng có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể giữa việc chuyển sang tinh năng tiết kiệm pin hoặc tệ hơn là hết sạch pin trước khi bạn về đến nhà.

Giờ đây, tính năng sạc nhanh đã được phổ cập trên hầu hết tất cả các dòng điện thoại từ giá rẻ đến cao cấp. Vậy khả năng sạc nhanh sẽ tác động như thế nào đến pin điện thoại? Và liệu tính năng này có làm dung lượng pin bị sụt giảm sau một thời gian dài sử dụng không? Ngoài ra, chúng tôi còn thắc mắc rằng nên tránh làm gì khi đang sạc điện thoại để không gặp phải những hậu quả đáng tiếc.

Để trả lời những câu hỏi trên, chúng tôi đã tìm đến một số chuyên gia nghiên cứu và kỹ sư thiết kế pin. Và dưới đây là những gì chúng tôi đã thu thập được.

Công nghệ pin điện thoại phải mất một thời gian nữa để;có thể thay đổi

Tất cả các loại điện thoại di động và hầu hết các phương tiện giao thông chạy bằng điện đều sử dụng pin lithium-ion và chúng có khả năng sạc lại. Việc nghiên cứu tạo ra một loại pin mới vẫn là một thách thức lớn, do vậy mà trong một vài thập kỷ tới có lẽ sẽ không có quá nhiều thay đổi trên lĩnh vực này. Thay vào đó, các công ty sẽ tập trung nghiên cứu các chương trình cải thiện thời gian sử dụng pin, từ các tính năng tiết kiệm pin tích hợp trong phần cứng điện thoại cho đến phần mềm quản lý quá trình sạc và sử dụng pin hiệu quả hơn. Nhờ đó, thiết bị có thể khai thác pin một cách từ tốn thay vì ngốn tất cả trong một thời gian ngắn.

Nhưng điều đáng tiếc là các dự án phát triển tuổi thọ pin chỉ mới tập trung phát triển cho xe điện, vệ tinh và hệ thống năng lượng trong nhà hay các trong các lĩnh vực mà công nghệ pin đã phát triển xa hơn 2 đến 3 năm so với công nghệ hiện đang được ứng dụng trên thiết bị di động.

Một điểm gây khó khăn cho việc phát triển pin cho thiết bị di động chính là kích cỡ viên pin. So với xe điện thì nguồn điện của thiết bị di động nhỏ hơn rất nhiều. Ví dụ pin của chiếc Tesla 3's có dung lượng lớn gấp 4.000 lần pin của chiếc điện thoại iPhone 11 Pro Max.

So sánh thông số hai loại pin trên khá rắc rối vì pin trên di động sử dụng đơn vị tính mAh (mili ampe-giờ), trong khi pin trên các phương tiện giao thông chạy bằng điện tính bằng đơn vị Wh (watt-giờ). Tuy nhiên, chúng ta vẫn có công thức để quy đổi và so sánh chúng. Ví dụ pin của điện thoại Pixel 4 có dung lượng 2.800 mAh (tương đương 10,6 Wh) và iPhone 11 Pro Max có pin khoảng 3.969 mAh (tương đương 15,04 Wh). Trong khi đó chiếc xe Chevy Volt sử dụng viên pin có dung lượng lên đến 18.400 Wh và chiếc xe điện tầm trung Tesla Model 3 có dung lượng pin lên đến 62.000 Wh.

Tesla Model 3's (Ảnh: Nick Miotke/Roadshow)

Có một sự thật là dung lượng pin càng lớn thì càng có nhiều cách để kéo dài tuổi thọ của chúng. Ví dụ như khi bạn sạc pin, điện áp tăng khiến viên pin chịu ứng suất, đặc biệt là trong khoảng từ 80% đến 100%. Do vậy, để tránh tình trạng này, các xe điện chỉ cho sạc pin mới đến khoảng 80%. Bởi vì có dung lượng rất lớn, do đó chỉ cần 80% cũng đủ để chiếc xe có thể di chuyển trong một quãng đường có thể chấp nhận được. Phương pháp này có thể giúp tăng gấp đôi tuổi thọ pin nhờ vào việc tránh để viên pin phải chịu ứng suất do điện áp cao.

Tăng dung lượng pin điện thoại có thể giúp bạn sử dụng chúng cả ngày chỉ với một lần sạc, nhưng thường nó chỉ tốt khi ở mức dưới 100%. Sử dụng thiết bị sau một ngày dài sẽ khiến viên pin dần cạn kiệt và đến khi sắp hết năng lượng thì cũng là lúc viên pin phải chịu ứng suất còn lớn hơn do điện áp tăng cao khi thiết bị sụp nguồn.

Hiện nay, hầu như chưa có đột phá mới nào trong phát triển công nghệ pin, hầu hết các công nghệ mới đều chú trọng vào việc khai thác và quản lý pin một cách hiệu quả hơn mà thôi.

Sạc nhanh không làm ảnh hưởng đến tuổi thọ pin

Các củ sạc điện thoại thông thường có cường độ dòng điện ra khoảng từ 5W đến 10W. Một củ sạc nhanh có thể tăng cường độ dòng điện ra lên đến 8 lần so với sạc thường. Ví dụ, với chiếc điện thoại iPhone 11 Pro Max được trang bị củ sạc 18W, Galaxy Note 10 Plus được bán kèm củ sạc 25W và Samsung còn bán riêng củ sạc nhanh lên đến 45W.

Trừ khi pin hay củ sạc của bạn bị lỗi kỹ thuật thì việc sử dụng sạc nhanh hoàn toàn không gây hại cho pin điện thoại của bạn.

Và đây là lý do. Pin có hỗ trợ sạc nhanh hoạt động theo hai pha. Pha đầu tiên sẽ tăng điện áp khi pin gần hết hay đã hết dung lượng. Nhờ vậy mà viên pin có thể được sạc đến 50-70% chỉ trong 10-30 phút đầu tiên. Bởi vì trong pha này, viên pin có thể hấp thụ một lượng lớn điện tích trong thời gian ngắn mà không làm ảnh hưởng đến tuổi thọ pin.

Như với cục sạc 45W của Samsung, công ty này tuyên bố có thể sạc Galaxy Note 10 Plus từ 0% lên 70% chỉ trong 30 phút. Apple cũng cho biết củ sạc nhanh của họ có thể sạc iPhone 11 Pro từ 0% đến 50% trong 30 phút.

Samsung Galaxy Note 10 Plus (Ảnh: Juan Garzon/CNET)

Bạn có biết vì sao 20-30% cuối khi sạc lại mất nhiều thời gian hơn giai đoạn đầu không? Phần cuối cùng này là pha thứ hai trong quá trình sạc nhanh. Trong pha này, nhà sản xuất sẽ hạ thấp điện áp và điều chỉnh tốc độ sạc một cách cẩn thận để tránh gây tổn hại đến viên pin.

Arthur Shi, một kỹ sư chuyên mổ xẻ các thiết bị trên trang Ifixit cho biết viên pin cũng giống như miếng bọt biển vậy. Khi bạn mới đổ nước vào một miếng bọt biển khô, chúng có thể hút nước rất nhanh chóng. Với quá tình sạc nhanh thì đây là pha thứ nhất.

Khi bạn tiếp tục đổ nước vào miếng bọt biển với cùng một lượng như trước, nước sẽ ngập tràn trên bề mặt miếng bọt biển và tranh nhau thấm vào bên trong. Với quá trình sạc pin thì lượng điện tích dư không được nạp vào pin có thể dẫn đến những khả năng gây hỏng pin.

Việc xảy ra hư hỏng khá hiếm nếu như mọi thứ được kiểm soát nghiêm ngặt. Hệ thống giám sát quá trình sạc nhanh kiểm soát chặt chẽ giữa hai pha và giảm tốc độ sạc ở pha thứ hai để viên pin có thời gian nạp toàn độ điện tích và tránh các nguy cơ tiềm tàng. Đó là lý do vì sao có thể mất đến 10 phút để sạc vài phần trăm pin cuối cùng.

Trong sự cố phát nổ trên dòng điện thoại Samsung Galaxy Note 7 trước đây cũng chính là xuất phát từ lỗi thiết kế và phần mềm quản lý pin.

Bạn không thể sạc pin điện thoại đến mức quá tải

Đa số người dùng đều lo ngại về việc ngâm sạc lâu khiến pin bị quá tải. Nỗi lo này xuất phát từ suy nghĩ rằng cắm sạc pin càng lâu thì lượng điện sạc vào sẽ vượt mức chứa tối đa của pin, khiến pin bị mất ổn định. Và các hậu quả được cho là có thể xảy ra như giảm tuổi thọ pin, pin bị nóng và thậm chí là bắt lửa hay nổ.

Theo như chuyên gia mà chúng tôi đã phỏng vấn cho biết hệ thống sạc pin được thiết kế để ngắt sạc ngay khi pin đạt 100% dung lượng trước khi nó có thể trở nên quá tải.

"Trừ khi mạch sạc gặp vấn đề, thì bạn không thể nào sạc pin cho một chiếc điện thoại hiện nay đến mức quá tải", Venkat Srinivasan, một chuyên gia nghiên cứu pin tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne, ông cũng là giám đốc Trung tâm hợp tác Argonne về công nghệ lưu trữ năng lượng. "Chúng ta có những công nghệ bảo vệ để ngăn trường hợp này xảy ra".

Tuy nhiên, bạn nên nhớ rằng việc giữ mức pin đạt 100% có thể khiến viên pin phải chịu ứng suất lớn (như đã nhắc đến ở phần trên).

Apple đã có một sự điều chỉnh để giải quyết vấn đề này trong hệ điều hành iOS 13, nhờ đó người dùng iPhone có thể sạc đến 100% mà không lo những tác hại về lâu dài.

iOS 13 có thể giúp giảm tác hại từ việc sạc pin lâu (Ảnh: Angela Lang/CNET)

Nếu bạn thường xuyên sạc điện thoại trong thời gian dài hay trong khi đi ngủ, bạn có thể bật chế độ sạc trên iOS 13 có tên Optimized Battery Charging, chế độ này sẽ theo dõi thời gian biểu của bạn và giữ mức pin iPhone ở 80% để tránh bị tác động xấu từ việc sạc pin quá lâu. Sau đó, thiết bị sẽ tự động sạc tiếp đến khi đạt 100% vào thời gian bạn thường xuyên rút dây sạc. Chế độ này rất phù hợp với những người có thời gian sạc điện thoại cố định hằng ngày.

Hoặc bạn cũng có thể sử dụng cách thủ công đó là rút sạc khi điện thoại đạt 80% pin, nhưng đổi lại, bạn sẽ mấy khoảng vài giờ sử dụng so với khi sạc 100%.

Bạn không nên để mức pin cạn đến 0%

Trước đây, bạn có thể được các điểm bán hàng khuyên rằng nên để để điện thoại cạn sạch pin mỗi một đến hai tháng để pin có thể hiệu chỉnh lại trạng thái của nó. Nhưng đối với những viên pin hiện đại ngày nay, điều này không còn là một vấn đề bạn phải quá quan tâm nữa.

Thực tế, đưa mức pin xuống còn 0% có thể dẫn đến phản ứng hóa học khiến tuổi thọ pin bị giảm sút. Để tránh việc pin bị cạn kiệt hoàn toàn, hệ thống quản lý pin được trang bị một tính năng nhằm tắt nguồn thiết bị khi pin đạt ngưỡng an toàn tối thiểu trước khi nó cạn kiệt hoàn toàn. Do vậy, dù thiết bị có sụp nguồn đi nữa thì pin vẫn còn năng lượng, chỉ có bạn nghĩ là nó đã hết sạch mà thôi.

Nếu bạn muốn viên pin của mình khỏe mạnh hơn thì nên sạc mỗi khi mức pin xuống khoảng 30%, đây là mức an toàn trước khi viên pin rơi vào trạng thái xấu khi năng lượng quá thấp.

Nhiệt độ cao có thể làm hư hỏng pin

Nhiệt độ chính là một kẻ địch đích thực của pin. Nhiệt độ cao có thể khiến tuổi thọ pin sụt giảm nhanh chóng.

Bạn nên tránh để điện thoại dưới ánh sáng mặt trời, không để trên bệ cửa sổ hay trên mui xe ô tô, đặc biệt là những ngày nắng nóng. Nếu để điện thoại tại nơi có nhiệt độ cao có thể khiến pin hư hỏng trong một thời gian ngắn, thậm chí là có thể gây nổ.

Isidor Buchmann, nhà sáng lập và CEO của công ty công nghệ pin Cadex Electronics cho biết nhiệt độ từ 30 độ C trở lên đã có thể làm giảm hiệu suất hoạt động của pin.

Vậy không lẽ chúng ta phải bảo quản điện thoại trong tủ đá? Câu trả lời là không cần đâu. Nhưng bạn nên để điện thoại tránh những nguồn nhiệt cao càng xa càng tốt. Nếu bạn phải ra ngoài trời nắng trong thời gian dài, bạn có thể quấn điện thoại trong một cái khăn hay áo thun, hoặc bạn cũng có thể để điện thoại trong một túi đeo cùng với một chai nước lạnh. Mục đích là giúp nhiệt độ điện thoại không tăng quá cao.

Sử dụng củ sạc và dây sạc của hãng khác không làm hỏng pin điện thoại của bạn

Trừ khi bạn sử dụng củ sạc và dây sạc giả, hàng kém chất lượng hoặc bị hư hỏng, thì việc sử dụng củ sạc và dây sạc của điện thoại hãng khác, hay thậm chí là sử dụng mỗi thứ một hãng, cũng không ảnh hưởng đến pin điện thoại của bạn. Tuy nhiên, bạn có thể sẽ không đạt được tốc độ sạc nhanh như khi sử dụng bộ sạc kèm theo máy.

Một số hãng điện thoại như Huawei hay OnePlus sử dụng thiết kế bộ sạc độc quyền, chính là phần vi mạch sạc nhanh trong củ sạc. Để có thể sử dụng tính năng sạc nhanh trên những điện thoại này, bạn cần phải sử dụng bộ sạc tương thích với công nghệ của hãng đó.

OnePlus sử dụng công nghệ sạc nhanh độc quyền, công nghệ này có mặt trên OnePlus 7T Pro (Ảnh: Andrew Hoyle/CNET)

Những nhà sản xuất khác như Samsung và Apple vẫn sử dụng công nghệ sạc nhanh tiêu chuẩn, nhờ đó bạn vẫn có thể sạc nhanh thiết bị bằng bộ sạc từ nhiều hãng sản xuất khác nhau.

An toàn nhất là bạn nên sử dụng bộ sạc được trang bị kèm theo thiết bị, bởi vì việc sử dụng lẫn lộn các loại củ sạc và cáp sạc có thể làm chậm tốc độ sạc điện thoại.

Vậy còn cách nào khác để kéo dài tuổi thọ pin?

Để có thể sử dụng pin điện thoại một cách bền bỉ nhất, bạn có thể sử dụng một số mẹo để kéo dài thời gian sử dụng điện thoại. Cụ thể như giảm độ sáng màn hình, tắt Wifi và Bluetooth khi không sử dụng, ngăn các ứng dụng hoạt động dưới nền và kiểm soát các ứng dụng sử dụng định vị GPS.

Nhưng còn một sự thật bạn cần phải biết là dù có cẩn thận đến mức nào đi nữa, thì pin điện thoại vẫn có thể hoạt động tốt trong một thời gian khá dài. Đây là điều mà tôi đã đúc kết ra được từ việc sử dụng điện thoại một cách hoàn toàn thoải mái mà không phải lo lắng hay quan tâm đến việc sạc pin như thế nào.

Minh Bảo – Theo CNET