O carregamento rápido danifica a bateria do smartphone?
Resposta curta: não. O carregamento rápido não danifica a bateria do smartphone. Abaixo explicamos por quê.
Para responder a esta pergunta, é necessário analisar 3 fatores:
⚠️ Primeiro fator: a química da bateria e os seus limites.
Os smartphones utilizam sobretudo baterias Li-Ion e Li-Pol, muito semelhantes na sua estrutura e nos processos químicos, embora as baterias Li-Pol possam ter uma tensão ligeiramente superior (até 4.35V). Muitas vezes, ambos os tipos são designados genericamente como baterias de lítio. Existem também baterias LiFePo4, igualmente de lítio, mas com uma tensão diferente (máx. 3.65V) e uma menor densidade energética. Por isso, ainda não são utilizadas em smartphones.
Durante muito tempo, a regra para as baterias Li-Ion era que a corrente de carga/descarga não devia ultrapassar 0.5-1C, ou seja, 0.5-1A por cada 1000mAh de capacidade. Com o tempo, a química das baterias evoluiu: novos eletrólitos e materiais para os eletrodos permitiram a alguns fabricantes criar baterias de alta corrente capazes de suportar, sem danos, até 6C (OPPO), 8-12C (Infinix) e mesmo 15C (Xiaomi, Vivo) por célula.
⚠️ Segundo factor: la temperatura.
A temperatura é provavelmente o principal fator que afeta a vida útil e o funcionamento estável das baterias. O calor é gerado:
na própria bateria durante o carregamento, dependendo da sua química e da tecnologia utilizada no seu fabrico (ver o primeiro fator)
no controlador de carga, ao converter a tensão fornecida pelo carregador para a tensão da bateria
nos componentes do smartphone durante o funcionamento (processador, memória, etc.).
Dissipar o calor (arrefecer os componentes) é um desafio importante de engenharia. Muitas vezes, a estrutura metálica do smartphone funciona como dissipador.
É essencial controlar a temperatura dos componentes internos, sobretudo da bateria. Por isso, são sempre instalados sensores de temperatura na bateria. Se a temperatura ultrapassar o limite definido, a corrente de carga é reduzida ou interrompida. Em situações especialmente críticas, o smartphone desliga-se.
⚠️ Terceiro fator: a tecnologia ou o protocolo de carregamento da bateria.
Existem muitos protocolos de carregamento de baterias, que surgiram e evoluíram à medida que avançavam as tecnologias de fabrico das baterias e dos controladores de carga. Os primeiros protocolos, como DCP, QC2.0 e PD, fornecem ao dispositivo uma tensão fixa a partir do carregador. A tensão escolhida e a corrente de carregamento (entre as opções fixas disponibilizadas pelo carregador) são determinadas pelo controlador de carga do smartphone. Por exemplo, 5V1.5A ou 9V3A.
Com o tempo, surgiram protocolos de carregamento rápido mais eficientes, como PPS (utilizado em smartphones Samsung e Google Pixel) e outros semelhantes (QC3, QC4, QC5, UFCS), além de protocolos proprietários (Samsung SFC, OPPO VOOC/SuperVOOC, Xiaomi HyperCharge). A vantagem destes protocolos é permitir ajustar a tensão e a corrente dentro de um intervalo autorizado, por exemplo, 3.3-21V-5A, e fornecer diretamente à bateria corrente com a tensão e a intensidade necessárias, sem conversão. Isso reduz significativamente o aquecimento geral do dispositivo (as perdas na conversão de tensão podem chegar a 10% e aquecer visivelmente o smartphone, incluindo a bateria). Estes protocolos permitem aumentar bastante a potência de carregamento, mantendo uma temperatura aceitável da bateria durante o processo.
A bateria é carregada segundo o esquema CC/CV: no início do ciclo, uma bateria descarregada recebe a corrente mais elevada que pode suportar (com monitorização constante da temperatura). Quando atinge a tensão máxima permitida para essa bateria (por exemplo, 4.2V), a tensão mantém-se constante e a corrente diminui gradualmente. No final do ciclo, a corrente de carga torna-se muito baixa, mantendo a tensão constante.
Importa notar que o protocolo de carregamento é definido quando se estabelece a ligação entre o carregador e o dispositivo. Não basta que ambos suportem o protocolo pretendido (e a respetiva versão): em alguns casos, o cabo também tem de ser compatível. Por exemplo, para carregar os modelos de topo da Samsung à potência máxima, é necessário um cabo USB-C - USB-C com chip e-marker e classificação de 100W ou 240W, porque a corrente pode atingir 5A. Um cabo USB-C - USB-C comum, sem chip e-marker (60W), só permite uma corrente de 3A, limitando assim o potencial de carregamento rápido do smartphone.
ℹ️ Conclusões:
Os protocolos que carregam diretamente a bateria sem converter a tensão (como PPS e outros semelhantes) são muito mais eficientes, geram menos calor durante o carregamento e representam a opção preferível para prolongar a vida útil da bateria.
O controlador de carga é tão importante para o sistema como a própria bateria e protege-a. Escolhe o melhor protocolo de carregamento disponível e a corrente adequada ao nível de carga, tendo em conta as características e os limites da bateria, bem como o intervalo de temperaturas de funcionamento permitido. Assim, mesmo com protocolos de carregamento rápido mais simples e antigos, consegue manter um resultado aceitável.
