Benarkah Fast Charging Bikin Battery Health Turun? Ini Faktanya

tirto.id - Saat baterai ponsel mulai sekarat, fitur pengisian daya cepat untuk charging HP selalu jadi penyelamat. Hanya dalam waktu singkat, ponsel sudah siap digunakan. Namun, benarkah fitur quick charge ini bisa menurunkan battery health HP?

Saat ini, fast charging telah menjadi fitur standar pada sebagian besar smartphone modern, mulai dari kelas entry-level hingga flagship. Teknologi ini diciptakan memang untuk mengisi daya baterai dalam waktu yang jauh lebih singkat dibandingkan pengisian daya biasa.

Kehadiran fast charging iPhone dan Android membuat pengguna tidak perlu menunggu berjam-jam hingga baterai penuh. Prosesnya jadi lebih praktis dan cepat sehingga HP bisa segera dipakai lagi untuk bekerja, belajar, bermain game, atau kebutuhan lainnya.

Di balik kemudahan fast charging, fitur ini rupanya juga memunculkan kekhawatiran di kalangan pengguna smartphone. Tidak sedikit yang beranggapan bahwa mengisi daya dengan daya tinggi dapat membuat battery health lebih cepat turun.

Artinya, kapasitas baterai cepat berkurang dan usia pakainya menjadi lebih pendek. Namun, benarkah fast charging menjadi penyebab utama battery health cepat menurun, atau justru ada faktor lain yang lebih berpengaruh terhadap kesehatan baterai?

Apa Itu Battery Health dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Battery health bisa diartikan sebagai indikator yang menunjukkan seberapa baik kondisi baterai ponsel saat ini dibandingkan saat masih baru. Nilai kesehatan baterai umumnya dinyatakan dalam bentuk persentase.

Ketika sebuah smartphonebaru keluar dari pabrik, battery health berada di angka 100%. Seiring penggunaan, kemampuan tersebut umumnya akan menurun bertahap. Akibatnya, kapasitas penyimpanan energi semakin berkurang meskipun baterai masih dapat digunakan.

Perlu dipahami bahwa battery health berbeda dengan persentase baterai yang muncul di layar. Persentase baterai menunjukkan sisa daya yang tersedia saat ini, sedangkan battery health menggambarkan kapasitas maksimum yang masih dapat ditampung baterai dibandingkan kapasitas awalnya.

Sebagai contoh, sebuah ponsel dengan kapasitas baterai 5.000 mAh dan battery health 100% masih mampu menyimpan sekitar 5.000 mAh. Namun, jika battery health turun menjadi 90%, kapasitas efektifnya tinggal sekitar 4.500 mAh.

Artinya, baterai akan lebih cepat habis dibandingkan saat masih baru meskipun indikator baterai di layar tetap menunjukkan 100% setelah selesai diisi. Saat kesehatan baterai benar-benar menurun dan cepat habis walau dipakai sebentar, kita sering menyebutnya dengan istilah “baterai drop”.

Bagaimana Cara Kerja Baterai Lithium-ion?

Sebagian besar smartphone modern menggunakan baterai lithium-ion (Li-ion). Baterai ini terdiri atas empat komponen utama, yaitu katoda (elektrode positif), anoda (elektrode negatif), elektrolit, dan separator.

Saat ponsel digunakan, ion lithium bergerak dari anoda menuju katoda melalui elektrolit, sementara elektron mengalir melalui rangkaian ponsel untuk menghasilkan energi listrik yang menghidupkan berbagai komponen perangkat.

Sebaliknya, ketika ponsel diisi daya, proses tersebut berlangsung secara terbalik. Energi dari chargermendorong elektron kembali ke anoda, sedangkan ion lithium bergerak dari katoda menuju anoda melalui elektrolit untuk disimpan kembali sebagai energi kimia.

Menurut jurnal Fast-Charging of Lithium-Ion Batteries: A Review of Electrolyte Design Aspects, selama proses pengisian daya dilakukan, ion lithium harus melewati beberapa tahapan.

Mulai dari difusi melalui lapisan pelindung elektroda, bergerak di dalam elektrolit, melepaskan selubung pelarut (desolvation), hingga akhirnya masuk dan tersimpan di dalam struktur grafit anoda.

Kelancaran proses perpindahan ion ini menjadi salah satu faktor utama yang menentukan kecepatan pengisian dan umur pakai baterai.

Hubungan Battery Health dengan Charging Cycle

Penurunan battery health sangat berkaitan dengan charging cycle atau siklus pengisian baterai. Satu charging cycle tidak selalu berarti satu kali mengisi baterai dari 0% hingga 100%, melainkan akumulasi penggunaan daya sebesar 100%.

Sebagai contoh, hari ini baterai digunakan dari 100% ke 50%, lalu diisi kembali hingga penuh. Keesokan harinya baterai kembali digunakan dari 100% ke 50%. Dua kali penggunaan 50% tersebut setara dengan satu charging cycle.

Semakin banyak charging cycle yang dilalui, semakin banyak pula reaksi kimia yang terjadi di dalam baterai. Reaksi yang terus berulang inilah yang secara perlahan bisa mengurangi kesehatan baterai.

Mengapa Battery Health Pasti Menurun Seiring Waktu?

Battery health pada dasarnya pasti akan menurun karena baterai lithium-ion mengalami penuaan secara alami setiap kali melewati siklus charge dan discharge. Selama proses tersebut, sebagian ion lithium sudah tidak bisa menyimpan energi akibat berbagai reaksi kimia yang terjadi di dalam baterai.

Jurnal Review on Degradation Mechanism and Health State Estimation Methods of Lithium-ion Batteries menjelaskan bahwa degradasi baterai dapat dipicu oleh beberapa hal, termasuk pembentukan lapisan Solid Electrolyte Interphase (SEI) hingga fenomena lithium plating.

Semua hal itu bisa membuat kapasitas baterai terus berkurang sehingga battery health perlahan turun seiring bertambahnya usia dan jumlah charging cycle. Dengan kata lain, penurunan kesehatan baterai adalah konsekuensi alami dari proses kimia di dalam baterai.

Fast Charging dan Cara Kerjanya

Fast charging adalah teknologi pengisian daya yang memungkinkan baterai smartphone terisi lebih cepat dibandingkan pengisian daya biasa. Salah satu standar fast charging yang paling banyak digunakan saat ini adalah USB Power Delivery (USB PD).

Dikutip dari laman Android Authority, USB PD adalah standar fast charging yang dikembangkan oleh USB Implementers Forum (USB-IF) dan diperkenalkan pada 2012. Sejak 2020, USB PD menjadi standar pengisian daya yang paling banyak didukung di industri smartphone.

Meskipun sejumlah produsen memiliki teknologi fast charging milik mereka sendiri, sebagian besar smartphone modern tetap mendukung USB PD melalui port USB-C sehingga kompatibel dengan berbagai charger yang menggunakan standar tersebut.

Berbeda dengan charger USB konvensional yang umumnya menggunakan tegangan dan daya tetap, USB PD memungkinkan charger fast charging dan smartphone saling "bernegosiasi" mengenai besaran tegangan, arus, dan daya maksimum yang aman sebelum proses pengisian dimulai.

Dengan cara ini, perangkat dapat menerima daya sesuai kemampuannya tanpa dipaksa menerima daya yang terlalu besar.

Cara Kerja Fast Charging

Perbedaan utama antara charging biasa dan fast charging terletak pada daya listrik yang disalurkan ke baterai. Perlu dipahami bahwa dalam sistem pengisian daya, kecepatan ditentukan oleh daya (watt), hasil perkalian antara tegangan (volt) dan arus listrik (ampere).

Jadi, produsen dapat meningkatkan kecepatan pengisian dengan menaikkan tegangan, arus listrik, atau kombinasi keduanya.

Sebagai contoh, charger 10 watt dapat diperoleh dari konfigurasi 5V x 2A, sedangkan charger 45 watt bisa menggunakan konfigurasi 15V x 3A atau kombinasi lain yang menghasilkan daya serupa. Angka watt yang tertera pada charger adalah indikator untuk mengetahui kecepatan pengisian daya.

Sementara itu, charger standar umumnya mengirimkan daya yang cukup kecil sehingga proses pengisian membutuhkan waktu lama. Teknologi fast charging mampu menyalurkan daya yang jauh lebih besar, misalnya 18 watt, 33 watt, 67 watt, 100 watt, atau bahkan lebih tinggi.

Semakin besar daya yang dapat diterima perangkat, semakin singkat pula waktu yang dibutuhkan untuk mengisi baterai. Namun, kecepatan tersebut hanya bisa dicapai jika charger, kabel, dan smartphone sama-sama mendukung protokol fast charging yang kompatibel.

Mengapa Pengisian Sangat Cepat di Awal, tapi Melambat Saat Hampir Penuh?

Banyak pengguna menyadari bahwa baterai smartphone dapat naik dari 0% ke 50% atau 60% dalam waktu singkat, tapi malah membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai 100%. Kenapa hal ini bisa terjadi?

Hal ini sebenarnya merupakan karakteristik normal baterai lithium-ion. Pada tahap awal pengisian, baterai masih mampu menerima arus listrik yang besar sehingga charger dapat menyalurkan daya maksimum.

Namun, ketika kapasitas baterai semakin penuh, tegangan di dalam sel baterai ikut meningkat. Agar proses pengisian tetap stabil, sistem mengurangi arus yang masuk secara bertahap sehingga daya pengisian otomatis menurun.

Akibatnya, proses pengisian menjadi lebih lambat ketika mulai mendekati 100% dibandingkan saat baterai masih kosong.

Peran Battery Management System (BMS)

Komponen penting yang mengatur seluruh proses fast charging adalah Battery Management System (BMS). Sistem ini berfungsi sebagai "otak" yang terus memantau kondisi baterai, mulai dari suhu, tegangan, arus, hingga tingkat pengisian atau State of Charge (SoC).

Berdasarkan informasi tersebut, BMS menentukan berapa besar daya yang aman diterima baterai pada setiap tahap pengisian. Sebagai contoh, ketika baterai masih berada pada kapasitas rendah, BMS akan mengizinkan daya tinggi agar proses pengisian berlangsung cepat.

Sebaliknya, saat kapasitas baterai mendekati penuh atau suhu perangkat mulai meningkat, BMS secara otomatis menurunkan daya pengisian. Pengaturan ini membuat kecepatan fast charging dapat berubah sesuai kebutuhan.

BMS pun berperan besar dalam mencegah HP overheating karena perangkat tidak terus-menerus menerima daya tinggi selama proses pengisian berlangsung.

Apakah Fast Charging Bikin Battery Health Turun?

Jawaban singkatnya adalah bisa, tapi bukan karena fast charging itu sendiri. Penurunan battery health lebih dipengaruhi oleh kondisi yang muncul selama proses pengisian, seperti suhu baterai hingga besarnya arus yang diterima.

Itulah sebabnya, dua ponsel dengan daya fast charging yang sama belum tentu mengalami penurunan battery health dengan kecepatan yang sama. Lalu, bagaimana fast charging memengaruhi kesehatan baterai?

Suhu Tinggi Mempercepat Degradasi Baterai

Seperti yang diketahui, fast charging bekerja dengan menyalurkan daya yang lebih besar sehingga baterai dapat terisi dalam waktu lebih singkat. Untuk mencapai hal tersebut, sistem dapat meningkatkan tegangan maupun arus listrik.

Namun, peningkatan arus listrik menimbulkan konsekuensi tersendiri, salah satunya adalah membuat sel baterai bekerja lebih keras sehingga suhunya semakin naik.

Menurut jurnal Lithium-ion Battery Fast Charging: A review, temperatur merupakan salah satu faktor yang paling berpengaruh terhadap umur pakai baterai lithium-ion. Suhu tinggi diketahui dapat mempercepat penurunan kinerja baterai.

Suhu tinggi bisa mempercepat mekanisme degradasi lain seperti pembentukan lapisan Solid Electrolyte Interphase (SEI). Akibatnya, sebagian ion lithium aktif hilang, lalu terjadi penurunan kapasitas yang mempercepat degradasi baterai.

Dalam kondisi ekstrem, panas yang tidak terkendali dapat meningkatkan risiko thermal runaway, yaitu reaksi berantai ketika suhu baterai terus meningkat sehingga berpotensi menyebabkan kerusakan serius.

Meski demikian, kondisi ini umumnya hanya terjadi akibat kegagalan baterai, kerusakan fisik, atau penyalahgunaan, bukan pada penggunaan normal smartphone.

Lithium Plating

Selain temperatur, jurnal yang sama juga membahas fenomena lithium plating, yaitu kondisi ketika ion lithium tidak masuk ke dalam anoda saat proses pengisian daya, melainkan mengendap sebagai logam lithium di permukaannya.

Kondisi ini paling sering terjadi saat fast charging, terutama jika baterai berada pada suhu rendah atau anoda tidak mampu menerima ion lithium dengan cukup cepat. Pada awalnya, endapan lithium berbentuk butiran kecil yang kemudian bereaksi dengan elektrolit membentuk lapisan pelindung (SEI).

Jika pengendapan terus berlanjut, endapan tersebut dapat tumbuh menjadi struktur yang disebut mossy dan akhirnya berkembang menjadi struktur bercabang menyerupai jarum yang disebut dendrit.

Pertumbuhan dendrit merupakan kondisi yang paling berbahaya karena berpotensi menyebabkan korsleting internal dan kenaikan suhu baterai secara drastis.

Meski tidak selalu berkembang menjadi dendrit, endapan lithium tetap dapat mengurangi kapasitas baterai karena sebagian lithium tidak lagi dapat digunakan untuk menyimpan energi.

Selain itu, lithium logam jauh lebih reaktif dibandingkan grafit sehingga memicu lebih banyak reaksi samping. Akibatnya, kapasitas penyimpanan energi terus menurun dan performa baterai semakin berkurang seiring waktu.

Battery Management System (BMS) Membantu Mengurangi Risiko Degradasi

Meski fast charging memiliki tantangan tersendiri, smartphone modern sudah dilengkapi dengan Battery Management System (BMS) yang berperan besar sebagai pusat kendali pengisian daya.

BMS secara real-time memantau suhu baterai, tegangan, arus, dan tingkat pengisian. Berdasarkan hal tersebut, sistem akan menyesuaikan kecepatan pengisian agar tetap berada dalam batas aman.

Misalnya, ketika suhu baterai mulai meningkat atau kapasitas baterai mendekati penuh, BMS akan secara otomatis menurunkan arus pengisian sehingga panas dapat dikendalikan dan tekanan pada sel baterai berkurang.

Jurnal Effect of Fast Charging on Lithium-Ion Batteries: A Review menegaskan bahwa thermal management dan strategi pengendalian pengisian merupakan faktor penting untuk menjaga umur pakai baterai selama fast charging.

Dengan kata lain, pada smartphone modern, yang menentukan dampak fast charging terhadap battery health bukan hanya besarnya daya charger, tapi juga seberapa baik sistem BMS dan manajemen termal yang disematkan agar panas, arus, dan kondisi baterai tetap terkendali.

Faktor yang Lebih Berpengaruh pada Battery Health

Banyak orang mengira fast charging yang memasukkan daya lebh besar ke perangkat adalah penyebab utama battery health cepat menurun. Padahal, kondisi baterai dipengaruhi oleh berbagai faktor yang saling berkaitan.

Suhu baterai, kebiasaan penggunaan, pola pengisian daya, hingga kualitas aksesori yang digunakan justru memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap proses degradasi baterai. Berikut adalah beberapa faktor yang memengaruhi battery health pada ponsel:

1. Suhu Baterai yang Terlalu Tinggi

Suhu merupakan salah satu faktor yang paling berpengaruh terhadap usia baterai lithium-ion. Ketika suhu baterai terlalu tinggi, reaksi kimia di dalam sel berlangsung lebih cepat sehingga mempercepat penuaan baterai.

Dalam jangka panjang, kondisi ini dapat mengurangi kapasitas penyimpanan energi. Oleh karena itu, menjaga suhu perangkat tetap stabil jauh lebih penting daripada sekadar menghindari fast charging.

2. Bermain Game Saat Ponsel Sedang Diisi Daya

Bermain game, terutama game dengan grafis berat, membuat prosesor dan GPU bekerja keras sehingga menghasilkan panas. Jika dilakukan bersamaan dengan proses charging, baterai menerima panas dari dua sumber sekaligus, yaitu dari proses pengisian daya dan dari beban kerja perangkat.

Jika tidak diimbangi dengan sistem pendingin yang andal, kombinasi ini malah membuat suhu baterai meningkat lebih tinggi dibandingkan saat hanya mengisi daya atau hanya bermain game. Hal ini juga akan berpotensi mempercepat degradasi jika dilakukan terlalu sering.

3. Menggunakan HP di Bawah Sinar Matahari Langsung

Paparan sinar matahari langsung atau lingkungan bersuhu tinggi dapat membuat temperatur ponsel meningkat dengan cepat. Jika perangkat digunakan untuk navigasi, merekam video, bermain game, atau bahkan diisi daya dalam kondisi tersebut, baterai akan bekerja pada suhu yang kurang ideal.

Semakin lama baterai berada pada temperatur tinggi, semakin besar pula peluang terjadinya reaksi kimia yang mempercepat penurunan battery health.

4. Terlalu Sering Mengisi hingga 100% lalu Dibiarkan Lama

Mengisi baterai hingga 100% sesekali bukanlah masalah. Namun, jika baterai sering dibiarkan berada di 100% dalam waktu lama, misalnya tetap terhubung ke charger selama berjam-jam setelah penuh, sel baterai akan terus berada pada tegangan tinggi.

Dalam jangka panjang, kondisi ini dapat mempercepat penuaan kimia baterai. Kabar baiknya, banyak smartphone modern kini menyediakan fitur seperti Optimized Charging yang bisa menunda pengisian hingga 100% sampai mendekati waktu perangkat akan digunakan.

5. Baterai Terlalu Sering Habis hingga 0%

Sering membiarkan baterai benar-benar habis hingga 0% juga kurang baik bagi baterai lithium-ion. Pengosongan daya yang terlalu dalam memberikan tekanan lebih besar pada sel baterai.

Untuk penggunaan sehari-hari, banyak produsen menyarankan agar baterai tidak terlalu sering berada pada kondisi sangat kosong maupun terlalu lama berada di kapasitas penuh.

6. Kualitas Charger dan Kabel yang Digunakan

Penggunaan charger dan kabel yang berkualitas juga berpengaruh terhadap proses pengisian daya. Charger original atau yang telah memenuhi standar keamanan memiliki sistem “komunikasi” dengan smartphone untuk menyalurkan daya sesuai kebutuhan perangkat.

Sebaliknya, charger atau kabel berkualitas rendah berisiko menghasilkan arus yang tidak stabil, mudah panas, atau bahkan tidak mampu mendukung protokol fast charging dengan baik.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa battery health tidak ditentukan oleh fast charging semata. Penurunan kapasitas baterai merupakan hasil dari kombinasi berbagai faktor, mulai dari suhu operasi, kebiasaan menggunakan ponsel, pola pengisian baterai, hingga kualitas charger dan kabel.

Cara Menjaga Battery Health Tanpa Harus Takut Fast Charging

Menjaga battery health bukan berarti harus berhenti menggunakan fast charging. Justru, yang lebih penting adalah menerapkan kebiasaan pengisian daya yang baik dan menghindari kondisi yang dapat mempercepat degradasi baterai. Berikut beberapa langkah yang dapat dilakukan:

1. Gunakan Charger yang Sesuai dengan Standar Perangkat

Selalu gunakan charger dan kabel yang mendukung standar pengisian daya yang direkomendasikan oleh produsen smartphone, baik charger bawaan maupun aksesori dari merek tepercaya yang telah tersertifikasi.

Charger yang kompatibel memungkinkan perangkat dan charger saling “berkomunikasi” dengan baik untuk menentukan tegangan, arus, serta daya yang sesuai sehingga proses pengisian berlangsung lebih stabil dan aman.

2. Hindari Panas Berlebih Selama Pengisian Daya

Suhu merupakan salah satu faktor yang paling berpengaruh terhadap umur baterai lithium-ion. Oleh karena itu, hindari mengisi daya di tempat yang panas, seperti di bawah sinar matahari langsung, di dalam mobil yang terparkir, atau di dekat sumber panas lainnya.

Mengisi daya pada suhu yang lebih sejuk membantu mengurangi tekanan pada sel baterai dan memperlambat proses degradasi.

3. Lepaskan Casing jika Ponsel Terasa Sangat Panas

Sebagian casing, terutama yang tebal atau berbahan tertentu, dapat menghambat pelepasan panas dari bodi smartphone. Jika ponsel terasa mulai panas, baik saat digunakan atau ketika mengisi daya, melepas casing dapat membantu mempercepat pembuangan panas.

Langkah ini tidak selalu diperlukan, tapi dapat dilakukan ketika suhu perangkat meningkat secara signifikan. Jika perlu, ganti casing dengan bahan yang lebih bersahabat atau memakai casing bawaan ponsel saja.

4. Hindari Menjalankan Aplikasi Berat Saat Charging

Bermain game, mengedit video, atau menjalankan aplikasi berat ketika ponsel sedang diisi daya membuat prosesor bekerja lebih keras sehingga menghasilkan panas tambahan. Pada saat yang sama, baterai juga menerima daya dari charger.

Kombinasi kedua sumber panas tersebut dapat meningkatkan suhu perangkat lebih tinggi. Sebaiknya biarkan ponsel beristirahat selama proses charging agar suhu tetap terkendali.

5. Manfaatkan Fitur Optimized atau Adaptive Charging

Banyak smartphone modern telah dilengkapi fitur seperti Optimized Charging, Adaptive Charging, atau Battery Protection. Fitur ini bisa menahan baterai di angka tertentu, misalnya 80%, lalu menyelesaikan pengisian hingga 100% sebelum ponsel diperkirakan akan digunakan.

Dengan cara ini, baterai tidak terlalu lama berada pada kondisi tegangan tinggi yang dapat mempercepat penuaan baterai.

6. Tidak Perlu Takut Menggunakan Fast Charging

Jika smartphone yang kita miliki memang dirancang untuk mendukung fast charging, tidak ada alasan untuk menghindari fitur tersebut. Ponsel modern umumnya telah dibekali BMS dan sistem manajemen termal.

Sistem ini akan menyesuaikan kecepatan charging secara otomatis sesuai kondisi baterai, termasuk menurunkan daya ketika suhu meningkat atau kapasitas baterai mendekati penuh.

Dengan kata lain, selama menggunakan charger yang sesuai dan menerapkan kebiasaan pengisian yang baik, battery health akan tetap terjaga dan fast charging dapat digunakan tanpa perlu dikhawatirkan secara berlebihan.

Butuh informasi smartphone atau perangkat lain untuk mendukung kebutuhan sehari-hari? Temukan rekomendasi produk pilihan hingga tips-tips bermanfaat melalui kumpulan artikel Tirto di tautan ini:

Kumpulan Artikel Gadget