Người dùng truyền tai nhau dùng sạc siêu nhanh thường xuyên gây chai pin, thực hư thế nào?

Mặc dù mang nhiều tiện lợi là vậy nhưng sạc siêu nhanh cũng mang đến kha khá các mối lo ngại dành cho người dùng, vấn đề chính là “chai pin”. Điều này đã và đang khiến cho cộng đồng người dùng công nghệ liên tục tranh luận và các hãng điện thoại bắt đầu đưa ra các giải pháp để việc sạc pin được an toàn hơn.

Thậm chí, khi mà các hãng sản xuất đến từ Trung Quốc nâng công suất sạc lên thành 120W hay thậm chí là 240W, trong khi đó các thương hiệu lâu đời như Apple, Samsung vẫn duy trì ở mức dưới 45W đã khiến cho cuộc tranh luận này trở nên sôi nổi hơn bao giờ hết. Vậy câu trả lời cho việc sạc siêu nhanh có nên sử dụng thường xuyên và có gây chai pin không sẽ được mình giải đáp trong bài viết bên dưới.

Nguyên lý sạc điện của viên pin

Pin điện thoại là một thiết bị lưu trữ năng lượng, cho phép cung cấp điện cho các hoạt động của thiết bị. Quá trình sạc pin là quá trình chuyển đổi năng lượng điện từ nguồn ngoài vào pin, để tăng dung lượng pin và kéo dài thời gian sử dụng. Quá trình sạc pin có liên quan đến sự luân chuyển của các ion điện trong pin, tức là các hạt mang điện tích dương hoặc âm.

Các loại pin điện thoại phổ biến hiện nay là pin lithium-ion (Li-ion) hoặc lithium-polymer (Li-Po), vì chúng có khả năng lưu trữ năng lượng cao, tuổi thọ dài và khả năng chống xả hao. Các pin này có cấu tạo gồm hai điện cực: một cực âm (anode) và một cực dương (cathode), được ngăn cách bởi một chất điện phân (electrolyte). Chất điện phân là một chất có khả năng dẫn điện khi tan trong dung dịch hoặc ở dạng lỏng, do chứa các ion điện.

Khi pin không được sạc, các ion lithium ở cực âm liên kết với các nguyên tử carbon, tạo thành hợp chất lithium-carbon (LiC6). Khi pin được kết nối với nguồn ngoài để sạc, dòng điện buộc các electron (hạt mang điện tích âm) chạy từ cực dương sang cực âm của pin. Điều này khiến cho các ion lithium ở cực âm bị tách ra khỏi các nguyên tử carbon, và di chuyển qua chất điện phân về phía cực dương của pin. Trong quá trình này, các ion lithium mang theo điện tích dương, do đó giúp duy trì luồng dòng điện trong pin.

Khi các ion lithium đến cực dương, chúng liên kết với các nguyên tử kim loại khác, như coban (Co), niken (Ni) hoặc mangan (Mn), tạo thành hợp chất lithium kim loại (LiCoO2, LiNiO2 hoặc LiMn2O4). Quá trình này giúp nạp năng lượng vào pin, và kéo dài cho đến khi dung lượng pin đạt mức tối đa.

Khi pin được sử dụng để cung cấp điện cho thiết bị, quá trình ngược lại xảy ra. Các electron chạy từ cực âm sang cực dương của pin, qua một mạch điện bên ngoài. Điều này khiến cho các ion lithium ở cực dương bị tách ra khỏi các nguyên tử kim loại, và di chuyển qua chất điện phân về phía cực âm của pin. Khi các ion lithium đến cực âm, chúng liên kết lại với các nguyên tử carbon, tạo thành hợp chất lithium-carbon. Quá trình này giúp tiêu thụ năng lượng của pin, và kéo dài cho đến khi dung lượng pin cạn kiệt.

Như vậy, quá trình sạc pin điện thoại và sự luân chuyển của các ion điện là một quá trình hóa học phức tạp, liên quan đến sự chuyển đổi giữa năng lượng điện và năng lượng hóa học. Quá trình này có ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của pin, do đó cần có các biện pháp bảo vệ và sử dụng pin một cách hợp lý.

Nguyên nhân chính dẫn đến việc chai pin

Nhiệt độ là yếu tố luôn xuất hiện khi chúng ta bắt đầu sạc pin trên điện thoại và đặc biệt là công nghệ sạc siêu nhanh. Chính vì nhiệt độ sẽ tác động trực tiếp đến khả năng chuyển đổi các ion mang điện trong viên pin và dẫn đến tình trạng mất dần đi dung lượng pin ban đầu mà sản xuất đã thiết kế.

Việc mà ion mang điện tích không thể chuyển đổi năng lượng là do vấn đề chính của chất điện phân và đây cũng là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng chai pin. Chất điện phân là dung môi nhưng lại là thành phần không thể thiếu và không thể thay thế bên trong các viên pin.

Trường hợp thường gặp ở các loại pin sử dụng chất điện phân dạng rắn, như pin lithium-ion, pin lithium-polymer,... chính là chất điện phân bị kết tủa. Khi chất điện phân bị kết tủa hoặc sinh ra các sản phẩm phụ, tức là có sự thay đổi về cấu trúc và thành phần của chất điện phân, làm giảm khả năng dẫn điện và dung lượng của pin.

Từ đó, chất điện phân sẽ ngăn cản các ion mang điện tích tiếp tục chuyển hoá năng lượng và giảm dần hiệu suất theo thời gian. Thậm chí điều này diễn ra trong thời gian dài sẽ khiến viên pin bị chết và không thể tái sử dụng được nữa.

Các giải pháp của nhà sản xuất khi trang bị sạc siêu nhanh

Với việc sạc siêu nhanh sinh ra quá nhiều nhiệt trong quá trình sử dụng có thể ảnh hưởng lớn đến chất điện phân và các thành phần đi kèm đã khiến các nhà sản xuất tìm ra nhiều cách để khắc phục các trường hợp có thể xảy ra khi sử dụng và trang bị sạc siêu nhanh.

Công suất sạc không duy trì trong thời gian dài

Các nhà sản xuất có thể công bố thiết bị của họ đạt đến sạc nhanh 120W hay 240W nhưng công suất này không hề được duy trì trong suốt quá trình sạc. Các nhà sản xuất sẽ chia nhỏ chúng ra từng giai đoạn khác nhau:

• Giai đoạn 1: Sạc nhanh (Fast Charging). Đây là giai đoạn đầu tiên của quá trình sạc, khi pin còn ở mức thấp. Trong giai đoạn này, dòng điện vào pin được duy trì ở mức cao, để nạp nhanh năng lượng vào pin. Tốc độ sạc trong giai đoạn này có thể lên tới 80% dung lượng pin trong vòng 15 đến 30 phút. Tuy nhiên, giai đoạn này cũng có thể gây ra nhiệt độ cao cho pin và thiết bị, do đó cần có các biện pháp làm mát và bảo vệ.
• Giai đoạn 2: Sạc chậm (Slow Charging). Đây là giai đoạn tiếp theo của quá trình sạc, khi pin đã được nạp đầy khoảng 80% dung lượng. Trong giai đoạn này, dòng điện vào pin được giảm dần, để giảm thiểu hiện tượng quá sạc và bảo vệ tuổi thọ pin. Tốc độ sạc trong giai đoạn này có thể mất từ 15 phút đến 30 phút để nạp đầy 20% dung lượng còn lại. Giai đoạn này cũng giúp giảm nhiệt độ cho pin và thiết bị.
• Giai đoạn 3: Sạc duy trì (Trickle Charging). Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình sạc, khi pin đã được nạp đầy 100% dung lượng. Trong giai đoạn này, dòng điện vào pin được duy trì ở mức rất thấp, chỉ để bù cho việc tự xả của pin. Tốc độ sạc trong giai đoạn này rất chậm và không ảnh hưởng nhiều tới dung lượng pin. Giai đoạn này cũng không gây ra nhiệt độ cao cho pin và thiết bị.

Thiết kế tản nhiệt Vapor Chamber lớn để tản nhiệt điện thoại

Vapor Chamber là một loại tản nhiệt dạng lỏng, được thiết kế dưới dạng một ống chứa chất lỏng có khả năng bay hơi và ngưng tụ khi tiếp xúc với các bộ phận tỏa nhiệt của thiết bị. Khi thiết bị hoạt động, chất lỏng trong Vapor Chamber sẽ bay hơi và mang theo nhiệt lượng từ các bộ phận tỏa nhiệt sang các bộ phận mát hơn, rồi ngưng tụ lại và quay trở về vị trí ban đầu.

Quá trình này giúp làm mát thiết bị hiệu quả và duy trì nhiệt độ ổn định. Các nhà sản xuất đã thiết kế Vapor Chamber lớn hơn để tăng diện tích tiếp xúc và khả năng tản nhiệt cho thiết bị khi sử dụng công nghệ sạc siêu nhanh. Ví dụ, Xiaomi đã trang bị Vapor Chamber kích thước 1720mm² cho chiếc Xiaomi 12 Pro, cho phép tản nhiệt hiệu quả khi sạc siêu nhanh với công suất 120W.

Chia viên pin làm đôi và sạc thành nhiều dòng điện nhỏ hơn

Đây là một cách để giảm thiểu áp lực cho pin khi sạc siêu nhanh. Thay vì sử dụng một viên pin duy nhất, các nhà sản xuất đã chia viên pin thành hai cell riêng biệt và sạc cùng lúc với hai dòng điện nhỏ hơn.

Điều này giúp giảm điện áp và dòng điện vào từng cell pin, do đó giảm nguy cơ quá sạc, quá nóng hoặc hao mòn pin. Các công nghệ sạc siêu nhanh áp dụng cách này bao gồm SuperVOOC của OPPO, Super Fast Charging của Samsung, HyperCharge của Xiaomi hay Super Dart Charge của realme,...

Người dùng cần làm gì để có thể sạc siêu nhanh mà không ảnh hưởng đến viên pin?

Sẽ không có quá nhiều để làm cho thiết bị khi bạn sử dụng sạc siêu nhanh trên điện thoại của mình. Tất cả các vấn đề đều được các nhà sản xuất tính toán kỹ càng nhất ngay từ khi xuất xưởng nên điều bạn cần làm là không khiến thiết bị mình trở nên quá nóng trong quá trình sạc.

Đầu tiên, hãy sử dụng bộ sạc chính hãng hoặc tương thích với thiết bị và công nghệ sạc. Mỗi thiết bị và công nghệ sạc có một thông số kỹ thuật nhất định, như điện áp, dòng điện, công suất,... Nếu sử dụng bộ sạc không phù hợp, có thể gây ra hiện tượng quá áp, quá dòng hoặc quá tải, làm hỏng pin hoặc thiết bị. Bạn nên chọn bộ sạc chính hãng hoặc có chứng nhận của các tổ chức uy tín, như CE, UL, FCC,...

Không dùng điện thoại trong lúc sạc, đặc biệt là các hoạt động nặng như chơi game, xem video,... Khi dùng điện thoại trong lúc sạc, bạn sẽ tiêu thụ năng lượng của pin trong khi pin vẫn đang được nạp. Điều này sẽ làm giảm hiệu quả của công nghệ sạc siêu nhanh và kéo dài thời gian sạc. Ngoài ra, khi dùng điện thoại trong lúc sạc, bạn cũng có thể gây ra nhiệt độ cao cho pin và thiết bị, làm ảnh hưởng đến tuổi thọ và an toàn của pin.

Sạc pin ở nơi nhiệt độ thấp và thoáng mát. Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình sạc pin. Nếu sạc pin ở nơi nhiệt độ cao, có thể gây ra hiện tượng quá nóng, quá sạc hoặc phân hủy hóa học của pin, làm giảm dung lượng và tuổi thọ của pin.

Bạn nên sạc pin ở nơi nhiệt độ thấp và thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp, các nguồn nhiệt hoặc các vật cản làm giảm khả năng tản nhiệt của pin. Có thể tốt nhất bạn nên bật điều hoà khi sạc pin và thậm chí là gắn sò lạnh khi sử dụng sạc siêu nhanh công suất lớn.

Tóm lại

Công nghệ sạc siêu nhanh mang lại rất nhiều tiện lợi mà bạn có thể sử dụng mọi lúc để đáp ứng được hết nhu cầu sử dụng của bản thân. Việc bạn cần làm là hiểu bản chất của việc chai pin và làm sao để điện thoại không quá nóng hay gây cản trở điện thoại thoát nhiệt trong quá trình sạc.

Bên cạnh đó, mức giá cho viên pin bây giờ cũng khá rẻ rồi chỉ dưới 1 triệu đồng là bạn đã có thể thay pin mới. Vì thế hãy sử dụng thoải mái nhất trong suốt quá trình của mình và ít nhất thì sau 2 - 3 năm viên pin mới thực sự chai cũng như cần được thay thế.

• Thứ người dùng cần nhất trên smartphone lại đang 'dậm chân tại chỗ' suốt 10 năm qua
• Điểm danh loạt smartphone 8 triệu nổi bật nhất hiện nay
• Bài viết chuyên mụcThị trường