آیا اتصال دائم لپ تاپ به برق، به باتری صدمه می‌زند؟

باتریِ بدون لپ‌تاپ بهتر از لپ‌تاپِ بدون باتری است. شاید این جمله به قشنگی آن جمله‌ی معروف فیلم «درباره‌ی الی» نباشد؛ اما حقیقت مهمی را در بر دارد: لپ‌تاپی که باتری‌اش از کار افتاده باشد، دیگر لپ‌تاپ نیست و در بهترین حالت کامپیوتر رومیزی است.

اگر دورکار هستید یا به‌ هر دلیلی، وقت بیشتری را در خانه می‌گذرانید، احتمالاً قبل از اینکه باتریِ از‌کار‌افتاده انتخاب دیگری برایتان باقی نگذاشته باشد، از لپ‌تاپ‌تان به‌عنوان کامپیوتر رومیزی استفاده می‌کنید. زمانی‌ هم که آن را برای شارژ‌ شدن به برق می‌زنید، فراموش می‌کنید کابل شارژر را از دستگاه جدا کنید و بدین‌ترتیب تا زمانی‌که پای کار هستید، لپ‌تاپ مدام به برق وصل است. 

این‌روزها تکنولوژی ساخت باتری به‌حدی پیشرفت کرده که عمر باتری اکثر لپ‌تاپ‌ها به‌جای دو‌ سه ساعت، بتواند به‌اندازه‌ی یک روز کاری هشت‌ساعته دوام بیاورد. مثلاً باتری مک‌بوک پرو ۱۴ اینچی M1 Max می‌تواند یک روز کاری را به راحتی پشت‌سر بگذارد و کماکان چند ساعتی را نیز برای وب‌گردی و تماشای ویدیو، همراهی‌تان کند!

باوجوداین، این ترس همچنان ذهن ما را به خود مشغول کرده است؛ اگر لپ‌تاپ مدام به برق وصل باشد، مشکلی برای باتری پیش می‌آید؟ آیا قبل از شارژ لپ‌تاپ باید اجازه دهیم باتری کاملا خالی شود؟ اصلاً چه کار کنیم تا عمر باتری لپ‌تاپ افزایش پیدا کند؟ برای پاسخ به این سوال‌ها و درک بهتر سازوکار باتری، با ما همراه باشید.

امروزه باتری‌های قابل شارژ در تمام گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ و دیگر دستگاه‌های الکترونیکی از نوع باتری‌های لیتیوم‌یونی هستند؛ بد نیست بدانید بزرگ‌ترین سازنده‌ی باتری‌های لیتیوم‌یونی جهان شرکت چینی CATL است که تولید ۹۶٫۷ گیگاوات‌ساعت از ۲۹۶٫۸ گیگاوات‌ساعت ظرفیت باتری دنیا را برعهده دارد.

مرجان شیخی

CATL؛ غول ناآشنای دنیای باتری‌های لیتیوم‌یونی

مطالعه '11

شاید برایتان سؤال شده باشد که فرایند شارژ و تخلیه شارژ در باتری به چه صورت است؛ هنگامی که باتری در حال شارژ شدن است، یون‌های لیتیوم با بار مثبت ازطریق محلول الکترولیت در سلول باتری از یک الکترود (به اسم کاتد) به الکترود دیگر (آند) منتقل می‌شوند و بدین‌ترتیب الکترون‌ها در قسمت آند که سمت منفی باتری است، متمرکز می‌شوند. وقتی که باتری تخیله شارژ می‌شود، برعکس این فرایند اتفاق می‌افتد و الکترون‌های جمع‌شده در سمت آند ازطریق مدارهایی که خارج از باتری هستند، به حرکت درآمده و دستگاه الکترونیکی را به کار می‌اندازند.

طی سال‌ها، دانشمندان فرمول ترکیب شیمیایی داخل باتری‌های لیتیومی را کمی دستکاری کردند تا ماندگاری بیشتری داشته باشد، سریع‌تر شارژ شود و بازدهی آن افزایش یابد. البته همه‌ی این دستکاری‌ها و بهبودبخشی‌ها هنوز موفق نشده باتری‌های مادام‌العمر تولید کند؛ چراکه چرخه‌ی شارژ کردن، تخلیه شارژ و شارژ دوباره مانند تمام چیزهای دیگر ساخت بشر، به تعداد محدودی می‌تواند ادامه پیدا کند. این محدودیت در باتری‌های مختلف، متفاوت است، اما اکثر باتری‌های قابل شارژ بین دو تا سه سال یا ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه‌ی کامل، عمر می‌کنند.

این عمر کوتاه هم به خاطر ماهیت واکنش‌های شیمیایی است که در آند و کاتد اتفاق می‌افتد. در اثر این واکنش‌ها، لایه‌های نازکی از اتم‌های عایق تشکیل می‌شود که از اثربخشی الکترودها می‌کاهد. پس اگر برای عمر کوتاه باتری لپ‌تاپ قدیمی‌تان دنبال مقصر می‌گردید، مقصر اصلی همین تجمع اتم‌ها روی الکترود است که جلوی حرکت الکترون‌ها را می‌گیرد.

اغلب لپ‌تاپ‌ها از باتری لیتیوم‌یونی یا لیتیوم‌پلیمری استفاده می‌کنند. حُسن این باتری‌ها آن است که می‌توانند به دفعات بسیار زیادی چرخه‌ی شارژ داشته باشند و کمترین آسیبی به گنجایش باتری نرسد. مزیت دیگر باتری‌های مذکور این است که نمی‌توان آن‌ها را بیش‌ازحد شارژ کرد؛ یعنی هر وقت به شارژ ۱۰۰ درصد رسیدند، مدار درونی باتری‌های لیتیومی فرایند شارژ را متوقف می‌کند و از اینجا به‌بعد، برقی که از‌طریق کابل به لپ‌تاپ می‌رسد، به‌جای عبور از باتری، مستقیم به منبع تغذیه هدایت می‌شود.

این اتفاق بسیار خوبی است؛ چرا‌که اگر باتری بیش‌ازحد شارژ شود، در بی‌خطرترین حالت ممکن از کار می‌افتد و در ترسناک‌ترین سناریو، به بمب ساعتی تبدیل می‌شود. پس خیالتان راحت! اتصال دائم لپ‌تاپ به برق خطر انفجار باتری و آتش‌سوزی به‌همراه ندارد و اگرچه در این وضعیت جانتان در امان است، طول عمر باتری همچنان در خطر است. 

برای اینکه بتوانید طول عمر باتری لیتیومی خود را تاحدممکن افزایش دهید، توصیه می‌شود قبل از رسیدن شارژ به ۱۰۰ درصد، اتصال لپ‌تاپ به برق را قطع کنید. این توصیه از جانب مدیرعامل شرکت Cadex Electronics است که در افزایش طول عمری باتری تخصص دارد و حامی مالی وب‌سایت مرجع باتری Battery University است.

به‌گفته‌ی ایزیدور بوخمان، مدیرعامل این شرکت و از نویسندگان وب‌سایت Battery University، بهترین راه برای افزایش طول عمر باتری لپ‌تاپ (حتی تا چهار برابر) این است که آن را تا ۸۰ درصد شارژ کنیم و سپس بگذاریم تا ۴۰ درصد تخلیه‌ شود. دلیل این کار آن است که هر سلول باتری لیتیومی تا سطح ولتاژ آن شارژ می‌شود. هرچه درصد شارژ بیشتر شود، سطح ولتاژ نیز بیشتر خواهد شد و هرچه ولتاژ درون سلول افزایش یابد، فشار بیشتری به باتری وارد می‌شود و این فشار از تعداد چرخه‌های شارژ که همان عمر باتری است، کم می‌کند.

با‌توجه‌به جدول بالا، اگر در هر بار شارژ میزان ولتاژ هر سلول به‌اندازه‌ی ۰٫۱ ولت کاهش یابد، تعداد چرخه‌ی شارژ باتری دو برابر می‌شود، تا جایی که به حد مطلوب برسد. با ۳٫۹۰ ولت در هر سلول، تعداد چرخه‌ی شارژ باتری بین ۲،۴۰۰ تا ۴۰۰۰ افزایش می‌‎یابد.

به‌گفته‌ی Battery University، برای افزایش حداکثری عمر باتری بهتر است شارژ هر سلول در حد ۳٫۹۲ ولت، یعنی حدود ۶۰ تا ۶۵ درصد شارژ، نگه داشته شود. کارشناسان باتری معتقدند این میزان تمام فشارهای مربوط به ولتاژ را از بین می‌برد و ولتاژ پایین‌تر از این حد ممکن است نه‌تنها فایده‌ای نداشته باشد، بلکه مشکلات دیگری نیز برای باتری پدید آورد.

شاید برایتان عجیب باشد که حرارت مهم‌ترین عامل در کاهش طول عمر باتری لپ‌تاپ است. اگر یادتان باشد گفتیم باتری‌های لیتیومی را نمی‌توان بیش‌ازحد شارژ کرد و این برای در‌امان‌ماندن از خطر انفجار، ویژگی فوق‌العاده‌ای است؛ اما وقتی باتری ۱۰۰ درصد شارژ شد، جریان برق باتری را دور می‌زند و مستقیم به‌سمت منبع تغذیه می‌رود. این کار باعث افزایش حرارت دستگاه می‌شود.

در دماهای بیشتر از ۳۰ درجه‌ی سلسیوس، طول عمر باتری در خطر آسیب جدی قرار می‌گیرد؛ پس اگر عادت دارید لپ‌تاپتان را در روزهای داغ تابستان در ماشین بگذارید، اگر از خطر سرقت جان سالم به‌در ببرد، به‌دلیل حرارت زیاد عمر باتری‌اش به‌شدت کاهش می‌یابد.

تازه وقتی هم فشار دمای زیاد با فشار ولتاژ بیشتر هم‌زمان به جان باتری بیفتند، قطعا اتفاقات ناخوشایندی در انتظار باتری لپ‌تاپ شما است. در همین زمینه، مطالعه‌ی‌ Battery University نشان می‌دهد اگر باتری با ۴۰ درصد شارژ در دمای ۴۰ درجه نگه‌داری ‌شود، گنجایش آن بعد از یک سال به ۸۵ درصد کاهش می‌یابد. 

حالا که فهمیدیم حرارت بلای جان باتری است، ممکن است این سؤال پیش بیاید: آیا بهتر است باتری را کلاً از لپ‌تاپ خارج و مستقیم از برق استفاده کنیم؟ متأسفانه در بسیاری از لپ‌تاپ‌های جدید امکان بیرون‌ آوردن باتری وجود ندارد و در لپ‌تاپ‌هایی با باتری تعویض‌شدنی جواب هر سازنده متفاوت است. برای مثال، ایسر می‌گوید اگر می‌خواهید از برق مستقیم استفاده کنید، به بیرون‌آوردن باتری نیازی نیست؛ اما اگر می‌خواهید چندین روز از لپ‌تاپ استفاده نکنید، بهتر است باتری آن را خارج کنید. زمانی‌ که اپل لپ‌تاپ‌هایی با باتری تعویض‌پذیر می‌ساخت، توصیه می‌کرد هیچ‌وقت باتری را از دستگاه خارج نکنید. 

قبل از هر چیز باید با این واقعیت انکار‌ناپذیر روبه‌رو شوید که باتری مثل هر وسیله‌ی دست‌ساز انسان و حتی خود انسان عمر محدودی دارد و با هر بار شارژ و تخلیه‌ی آن، از تعداد چرخه‌های شارژش کم می‌شود، تا جایی که دیگر از کار می‌افتد. بااین‌حال، روش‌هایی وجود دارد که به‌کمک آن‌ها می‌توان عمر باتری را افزایش داد.

بسیاری از لپ‌تاپ‌های مدرن، نرم‌افزاری برای سلامت باتری ارائه می‌دهند که معمولاً با عباراتی مثل «‌Battery Charge Threshold» (آستانه شارژ باتری) شناخته می‌شوند. برای مثال، لپ‌تاپ‌های لنوو اپلیکیشنی به نام «Vantage» دارند که به کاربر اجازه می‌دهد آستانه‌ی شارژ باتری، یعنی حداکثر و حداقل میزان شارژ را تعیین کند. برای این کار تنها کافی است اپلیکیشن را باز کرده، وارد بخش Device Settings شوید و گزینه‌ی Battery Charge Threshold را فعال کنید. از این بخش می‌توانید به لپ‌تاپ بگویید که باتری متصل به برق را تا چه سطحی شارژ کند.

نرم‌افزارهای Command و Power Manager در لپ‌تاپ‌های دل نیز تنظیمات مشابهی برای سلامت باتری ارائه می‌دهند. در اپلیکیشن Power Manager که در مدل‌هایی مثل XPS 13 دردسترس است، انتخاب گزینه‌ی «Primarily AC Use» به‌طور خودکار آستانه‌ی شارژ باتری را پایین می‌آورد.

برای اکثر لپ‌تاپ‌های سرفیس هم می‌توان محدودیت شارژ تعیین کرد، اما این کار به آسانی باز کردن نرم‌افزار در لپ‌تاپ‌های دیگر نیست. برای تعیین آستانه شارژ باتری در لپ‌تاپ‌های سرفیس باید سراغ تنظیمات UEFI رفت که در واقع جایگزین BIOS در دستگاه‌های جدید شده است. دستگاه‌های قدیمی‌تر هم برای دسترسی به این تنظیمات ممکن است به به‌روزرسانی فرم‌ور خاصی نیاز داشته باشند که می‌توانید از خود وب‌سایت مایکروسافت دانلود کنید.

با فعال کردن آستانه شارژ باتری با انتخاب گزینه‌ی «Enable battery limit»، باتری لپ‌تاپ پس از رسیدن به ۵۰ درصد دیگر شارژ نمی‌شود. اگر این گزینه را زمانی فعال کنید که شارژ باتری از ۵۰ درصد بیشتر باشد، تا زمانی که شارژ به زیر ۵۰ درصد نرسد، لپ‌تاپ شروع به شارژ شدن نخواهد کرد.

برای مک‌بوک‌ها، وارد بخش Battery Health از تنظیمات سیستم شوید و گزینه‌ی «Optimized Battery Charging» را فعال کنید. با فعال کردن این گزینه، مک‌بوک الگوی شارژ لپ‌تاپ را یاد می‌گیرد و بیشینه‌ی شارژ را تا ۸۰ درصد نگه می‌دارد.

در ادامه، به چند نکته‌ی مفید برای افزایش عمر باتری لپ‌تاپ اشاره می‌کنیم: 

• باتری‌های لیتیومی اگر بین ۴۰ تا ۸۰ درصد شارژ شوند، عمر طولانی‌تری خواهند داشت. 
• از قراردادن لپ‌تاپ روی بالش یا پتو یا سطوح نرم خودداری کنید چون باعث به‌دام‌انداختن حرارت و کاهش عمر باتری می‌شود. 
• اگر قصد دارید چند هفته از لپ‌تاپتان استفاده نکنید، درصورت امکان باتری آن را خارج کنید. 
• اگر باتری تعویض‌پذیر نیست، قبل از انبار‌کردن لپ‌تاپ آن را کمتر از ۵۰ درصد شارژ کنید. در این حالت، باتری شروع به تخلیه‌شدن می‌کند. اگر باتری مدت زیادی شارژ نشود، به آن صدمه می‌رسد. 
• اگر مدت زمان انبار‌کردن لپ‌تاپ طولانی شد، هر‌از‌گاهی لپ‌تاپ را از انبار بیرون آورید و آن را شارژ کنید. 
• از قراردادن لپ‌تاپ در دمای بسیار گرم یا بسیار سرد خودداری کنید. 
• برای افزایش طول عمر باتری و کاهش دفعات چرخه‌ی شارژ، نور صفحه‌کلید و تنظیمات اسلیپ و روشنایی صفحه‌نمایش را کم کنید. افزون‌براین، اگر از وای‌فای استفاده نمی‌کنید، آن را قطع کنید. 
• اگر لپ‌تاپ داغ کرده است، با آن بازی نکنید یا نرم‌افزارهای سنگین اجرا نکنید. 
• به‌جای استندبای، لپ‌تاپ را خاموش کنید یا در حالت Hibernate قرار دهید. 
• تب‌های اضافی مرورگرتان را ببندید تا از مصرف شارژ بیشتر جلوگیری شود؛ مخصوصاً اگر به‌جای مرورگر فوق‌العاده‌ی اج، از گوگل کروم استفاده می‌کنید.
• اتصال دستگاه‌های اکسترنال به لپ‌تاپ، مثل فلش درایوها و دی‌وی‌دی و دیسک سخت را درصورت نیازنداشتن به آن‌ها قطع کنید. 
• اطلاعات موردنیازتان را روی لپ‌تاپ یا فلش درایو کپی کنید. درایوهای نوری برای خواندن سی‌دی یا دی‌وی‌دی انرژی زیادی مصرف می‌کنند. 
• میزتان را تمیز کنید. شاید توصیه عجیبی به‌نظر برسد؛ اما گرد‌و‌خاک روی میز می‌تواند به‌راحتی وارد منفذهای فن خنک‌کننده لپ‌تاپ شود و حرارت دستگاه را افزایش دهد. بهتر است دست‌کم هفته‌ای یک بار میز خود را تمیز کنید. 

اتصال دائم لپ‌تاپ به برق در کوتاه‌مدت به باتری آسیبی نمی‎‌زند و از آنجا که باتری‌های لیتیومی را نمی‌توان بیش‌ازحد شارژ کرد، خطر انفجار و آتش‌سوزی نیز شما را تهدید نمی‌کند. بااین‌حال، اگر لپ‌تاپ مدام به برق وصل باشد، بعد از یک سال متوجه خواهید شد ظرفیت باتری آن به‌شدت کاهش یافته است. افزون‌براین، استفاده‌ی مدام از شارژ باتری باعث می‌شود سریع‌تر چرخه‌های شارژ را مصرف کند و این طول عمر باتری را کاهش می‌دهد. 

بهترین راه‌حل برای استفاده‌ی حداکثری از باتری لپ‌تاپ آن است که بین این دو حالت، توازن برقرار کنید: بعضی روزها از شارژ باتری استفاده کنید و روزهای دیگر آن را به برق بزنید. هرکاری که می‌کنید، فقط یادتان باشد خطرناک‌ترین دشمن باتری لپ‌تاپ حرارت زیاد است؛ پس اجازه ندهید دمای لپ‌تاپ بیش از حد افزایش یابد.