ما مستوى تآكل البطارية وكيف يُقدَّر؟

تفقد كل بطارية ليثيوم أيون قدرتها على الاحتفاظ بالشحن ببطء. فبعد عام أو عامين، قد يحتاج هاتف كان يصمد طوال اليوم إلى شحن إضافي في منتصف فترة ما بعد الظهر. ومستوى تآكل البطارية يضع رقمًا لهذا التراجع.

يشرح هذا الدليل معنى مستوى التآكل، وكيف تقدّره التطبيقات على Android، ولماذا ينبغي التعامل مع الرقم الذي تراه على أنه تقدير لا قياس مخبري.

سعة البطارية وتآكلها

معنى السعة

سعة البطارية هي مقدار الشحنة الكهربائية التي يمكنها تخزينها، وتُعطى عادةً بوحدة ملي أمبير ساعة (mAh). فالبطارية ذات السعة 5,000 mAh يمكنها نظريًا أن توفّر 5,000 ملي أمبير لمدة ساعة واحدة، أو 500 ملي أمبير لمدة عشر ساعات، قبل أن تفرغ.

النسبة المئوية في شريط الحالة ليست السعة، بل هي حالة الشحن: مدى امتلاء البطارية نسبةً إلى حدّها الأقصى الحالي. فالبطارية المتآكلة عند 100% تحمل طاقة أقل من بطارية جديدة عند 100%، رغم أن كلتيهما تعرض الرقم نفسه.

معنى التآكل

تآكل البطارية هو الفقدان التدريجي والدائم للسعة بسبب تغيّرات كيميائية داخل الخلية. وهو جزء طبيعي من عمر بطارية الليثيوم أيون، وليس عيبًا. والعوامل الرئيسية هي:

• دورات الشحن. كل دورة كاملة (أو عدة دورات جزئية مجموعها 100%) تسبب قدرًا بسيطًا من التآكل.
• الحرارة. تُسرّع درجات الحرارة المرتفعة التفاعلات الكيميائية التي تُتلف الخلية. فاللعب أثناء الشحن أو ترك الهاتف في سيارة حارة قاسٍ على البطارية بشكل خاص.
• البقاء طويلًا عند شحن مرتفع. البقاء عند 100% لفترات طويلة، خاصة مع الدفء، يُجهد الخلية.
• التفريغ العميق. تفريغ البطارية حتى 0% بانتظام يزيد الإجهاد.
• العمر. تتدهور البطاريات ببطء حتى عندما تكاد لا تُستخدم.

يُعبَّر عن مستوى التآكل عادةً بالنسبة المئوية للسعة المفقودة:

مستوى التآكل = (1 − السعة المقدّرة ÷ السعة التصميمية) × 100%

فالبطارية ذات السعة التصميمية 4,000 mAh التي تحمل الآن نحو 3,400 mAh يكون مستوى تآكلها 15% تقريبًا. وتعرض بعض التطبيقات القيمة المعاكسة، المسمّاة صحة البطارية (85% في المثال نفسه). وكلاهما يصف الشيء نفسه.

السعة التصميمية مقابل السعة المقدّرة

لحساب التآكل، تحتاج إلى رقمين، يأتي كلٌّ منهما من مصدر مختلف تمامًا.

السعة التصميمية

السعة التصميمية هي السعة الاسمية للبطارية عندما كانت جديدة، كما تحددها الشركة المصنّعة. وهي قيمة ثابتة لا تتغير مع تقدّم البطارية في العمر. وفي الهواتف ذات البطارية القابلة للإزالة، تكون مطبوعة على الملصق.

السعة الاسمية (التصميمية) مطبوعة على ملصق بطارية هاتف. الصورة: R. Henrik Nilsson، CC BY 4.0، عبر Wikimedia Commons.

لا يوفّر Android واجهة برمجية عامة واحدة تُبلغ عن السعة التصميمية على كل الأجهزة. وتعثر عليها التطبيقات عادةً بإحدى هذه الطرق:

• ملف تعريف الطاقة للجهاز. تأتي أجهزة Android مع ملف تعريف للطاقة يسرد القيم المتعلقة بالطاقة، ومنها رقم لسعة البطارية. وغالبًا ما تستطيع التطبيقات قراءة هذه القيمة.
• ملفات النظام. تكشف بعض الأجهزة السعة التصميمية عبر ملفات النواة، لكن الوصول إليها مقيّد في إصدارات Android الحديثة ويختلف بحسب الشركة المصنّعة.
• الإدخال اليدوي. إذا كانت القيمة التلقائية مفقودة أو خاطئة، تتيح لك بعض التطبيقات إدخال السعة من ملصق البطارية أو من المواصفات الرسمية للهاتف.

السعة المقدّرة

السعة المقدّرة هي مقدار الشحن الذي تستطيع البطارية الاحتفاظ به اليوم. ولا يقيس أي هاتف ذلك مباشرة بقراءة مستشعر واحدة. بل تستنتجها التطبيقات من البيانات التي يُبلغ عنها مقياس الوقود (Fuel Gauge) الخاص بالبطارية، وهو شريحة صغيرة أو برنامج ثابت يتتبع الشحنة الداخلة والخارجة.

هناك أسلوبان شائعان:

1. الاستقراء من عدّاد الشحن. تُبلغ أجهزة كثيرة عن عدّاد شحن: الشحنة المتبقية بوحدة ميكرو أمبير ساعة، يكشفها BatteryManager في Android. فإذا كان العدّاد يقرأ 2,000 mAh والبطارية عند 50%، فالسعة الكاملة نحو 4,000 mAh. هذه الطريقة سريعة، لكنها تعتمد كليًا على دقة العدّاد.
2. قياس جلسة شحن. يمكن للتطبيق تسجيل التيار المتدفق إلى البطارية أثناء الشحن، مثلًا من 20% إلى 90%، وجمعه، ثم تحويل النتيجة إلى ما يعادل 100%. تستغرق هذه الطريقة وقتًا أطول لكنها تعتمد بدرجة أقل على لقطة واحدة.

ولأن الطريقتين تعتمدان على ما تُبلغ عنه الأجهزة، تتحسن النتائج حين تجمع قراءات عبر عدة عمليات شحن وتنظر إلى المتوسط بدلًا من أي قيمة منفردة.

لماذا قد تكون بيانات البطارية غير دقيقة على بعض الأجهزة

إذا رأيت يومًا مستوى تآكل 0%، أو مستوى تآكل سالبًا، أو «صحة» بطارية تتجاوز 100%، فقد اصطدمت بحدود البيانات. وإليك أكثر الأسباب شيوعًا.

مقياس الوقود نفسه تقدير

يُنمذج مقياس الوقود البطارية باستخدام الجهد والتيار ودرجة الحرارة، ويتعلّم مع الوقت. وبعد استبدال البطارية، أو إعادة ضبط المصنع، أو أشهر من الشحن الجزئي فقط، قد ينحرف النموذج، فتبتعد فكرته عن «الامتلاء» بهامش ملحوظ.

تختلف الشركات المصنّعة في طريقة الإبلاغ عن القيم

يحدد Android شكل بيانات البطارية، لكن الشركات المصنّعة هي التي تنفّذه. وعمليًا:

• قد يُبلغ عن التيار بالميكرو أمبير في جهاز وبالملي أمبير في جهاز آخر.
• إشارة التيار (موجبة أو سالبة أثناء الشحن) ليست موحّدة بين الأجهزة.
• تُبلغ بعض الأجهزة عن عدّاد الشحن بقيمة صفر، أو قيمة ثابتة، أو رقم لا يتغير أبدًا.
• لا تتحدث بعض القيم إلا كل بضع ثوانٍ أو دقائق، لذا قد تلتقط القياسات القصيرة بيانات قديمة.

يحاول التطبيق المصمّم جيدًا اكتشاف هذه الخصائص الغريبة وتصحيحها، لكنه لا يستطيع إصلاح بيانات غير موجودة أصلًا.

قد تكون السعة التصميمية المسجّلة خاطئة

السعة الموجودة في ملف تعريف الطاقة للجهاز تُدخلها الشركة المصنّعة، وليست دقيقة دائمًا. فقد تكون قيمة عامة مؤقتة، أو رقمًا مقرّبًا، أو قيمة من نسخة مختلفة من الطراز. وإذا كانت السعة التصميمية خاطئة، فسيكون مستوى التآكل خاطئًا أيضًا، حتى لو كانت السعة المقدّرة دقيقة.

البطاريات البديلة وبطاريات الجهات الخارجية

إذا استُبدلت البطارية، فلم تعد السعة التصميمية الأصلية تنطبق. والبطارية البديلة ذات التصنيف المختلف، أو التي لم يتعلّم مقياس الوقود فيها الخلية الجديدة بعد، قد تُنتج قراءات مربكة لعدة دورات شحن.

البطاريات متعددة الخلايا والشحن السريع

تستخدم بعض الهواتف خليتين لدعم شحن أسرع. وبحسب طريقة إبلاغ الأجهزة عن البيانات، قد يرى التطبيق قيم خلية واحدة، أو الخليتين، أو مزيجًا منهما. كما أن الشحن السريع قد يجعل قراءات التيار تقفز صعودًا وهبوطًا، ما يؤثر في القياسات القائمة على الجلسات.

درجة الحرارة والاستخدام أثناء القياس

تتغير قراءات السعة مع درجة الحرارة: فالبطارية الباردة تبدو أقل سعة من الدافئة. كما أن الاستخدام الكثيف أثناء الشحن يشوّش الصورة، لأن جزءًا من التيار الداخل يذهب مباشرة إلى الشاشة والمعالج بدلًا من البطارية.

حدود أدوات البطارية على Android

من المفيد أن تعرف ما يستطيع أي تطبيق بطارية من جهة خارجية فعله وما لا يستطيع.

ما تستطيع التطبيقات الوصول إليه عادةً

تستطيع تطبيقات Android العادية عمومًا قراءة:

• مستوى الشحن (النسبة المئوية)
• حالة الشحن ومصدر الطاقة
• الجهد ودرجة الحرارة
• حالة صحة أساسية (مثل «جيدة» أو «ارتفاع الحرارة»)
• عدّاد الشحن والتيار اللحظي، على أجهزة كثيرة

ما لا تستطيع التطبيقات الوصول إليه عادةً

• بيانات الصحة التفصيلية. أضاف Android 14 عدد دورات الشحن بشكل عام، وإن كانت بعض الأجهزة لا تملأ هذه القيمة. أما الحقول الأغنى مثل حالة الصحة وتاريخ التصنيع فمقصورة على تطبيقات النظام، وبعض الشركات المصنّعة لا تعرض معلومات الصحة إلا في إعداداتها أو تطبيقات التشخيص الخاصة بها.
• التفاصيل الداخلية الخام لمقياس الوقود. ملفات البطارية منخفضة المستوى محظورة عادةً على التطبيقات دون صلاحيات الجذر (Root).
• القياس المباشر. يقرأ التطبيق ما يُبلغ عنه النظام، ولا يستطيع توصيل جهاز قياس بالبطارية.

حالة «الصحة» تقريبية

صُمّم حقل الصحة الأساسي الذي يوفّره Android للإشارة إلى المشكلات الخطيرة، مثل ارتفاع الحرارة أو تعطّل خلية. وغالبًا ما تظل البطارية ذات التآكل الكبير تُبلغ بأنها «جيدة». ولهذا تحسب التطبيقات التآكل من بيانات السعة بدلًا من الاعتماد على هذا الحقل.

كيف تحصل على قراءات أكثر موثوقية

لا يمكنك جعل الأجهزة أكثر دقة، لكن يمكنك تقليل التشويش:

1. تحقق من السعة التصميمية. قارن القيمة التي يعرضها تطبيقك بالمواصفات الرسمية لهاتفك. وصحّحها إذا كان تطبيقك يسمح بالإدخال اليدوي.
2. قِس عبر عدة عمليات شحن. القراءة الواحدة لقطة عابرة. أما الاتجاه على مدى أسبوع أو أسبوعين فأكثر دلالة بكثير.
3. اشحن عبر نطاق واسع. تكون التقديرات القائمة على الجلسات أدق عندما تُشحن البطارية عبر مدى كبير، مثل من نحو 20% إلى 100%.
4. اجعل الاستخدام خفيفًا أثناء القياس. تجنّب الألعاب ومكالمات الفيديو والملاحة أثناء جلسة القياس.
5. قِس في درجة حرارة الغرفة. تجنّب القياس عندما يكون الهاتف باردًا أو ساخنًا.
6. امنح البطارية الجديدة وقتًا. بعد الاستبدال، انتظر بضع دورات شحن كاملة قبل أن تثق بالأرقام.
7. استخدم شاحنًا عاديًا. إذا بدت قراءاتك متقلبة مع الشحن السريع، فجرّب شاحنًا عاديًا لجلسات القياس.

استخدام Battery Wear Level

Battery Wear Level هو تطبيق Banana Studio لمتابعة حالة بطاريتك. يعرض السعة التصميمية، وسعة الشحن الكامل، ومستوى التآكل، وتيار الشحن أو التفريغ بالملي أمبير، إلى جانب معلومات عامة عن الجهاز. وهو يعمل بالبيانات التي يُبلغ عنها جهازك، لذا ينطبق عليه كل ما ورد في هذا الدليل: تعتمد النتائج على أجهزتك وتكون أكثر فائدة كاتجاه عام. وتسرد صفحة التطبيق الأجهزة التي اختُبر عليها، ومنها أجهزة لا يمكن الوصول فيها إلى معلومات البطارية على الإطلاق.

للبدء:

• ثبّت Battery Wear Level من صفحة التطبيق أو من Google Play.
• قارن السعة التصميمية التي يعرضها بالمواصفات الرسمية لهاتفك.
• تحقق منه مجددًا بعد عدة عمليات شحن، وفي الظروف الموضحة أعلاه، قبل أن تستخلص النتائج.

إذا كنت تريد مراقبة درجة الحرارة وتيار الشحن أثناء القياس، فإن Battery Quick Tile يعرض نسبة البطارية ودرجة حرارتها والجهد والتيار والقدرة بالواط في مربع ضمن الإعدادات السريعة.

تفسير النتيجة

لا يوجد رقم واحد يجب عنده استبدال البطارية. فالأهم هو ما إذا كان هاتفك لا يزال يصمد معك طوال يومك. وإذا كان مستوى التآكل يرتفع باطّراد ولم يعد عمر البطارية يلبّي احتياجاتك، فقد يكون الوقت قد حان للتفكير في استبدال البطارية. وإذا بدا الرقم غير معقول، كأن يكون التآكل سالبًا، فتحقق من السعة التصميمية أولًا، ثم اجمع مزيدًا من القراءات.

تعامل مع مستوى التآكل على أنه مؤشر مفيد لا حكم نهائي. وبهذه الطريقة، يمكنه أن يخبرك بالكثير عن كيفية تقدّم بطاريتك في العمر وتأثير عادات الشحن لديك فيها. ولمعرفة الأسباب اليومية لقِصر عمر البطارية، راجع لماذا تنفد بطارية هاتفك أسرع مع مرور الوقت؟