Журнал «4pda» №3 2006 г. - Коллектив авторов. Страница 9

Для начала определимся, что под батареей (аккумулятором) мы будем понимать некую систему, в которой протекают химические процессы, в результате которых вырабатывается электрическая энергия. А начнем мы с того, что рассмотрим…

По электрохимической системе аккумуляторы, применяемые в современных гаджетах, делятся на следующие типы: никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлгидридные (Ni-MH), литий-ионные (Li-Ion), а также относительно новые литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы.

Никель-кадмиевые (Ni-Cd)

Ni-Cd аккумулятор, пожалуй, ветеран на рынке мобильных устройств. Его основные достоинства — это превосходная работоспособность в широком диапазоне температур, способность давать под нагрузкой большой ток, длительный срок службы — свыше тысячи циклов заряда/разряда при правильной эксплуатации и обслуживании — и низкая цена.

Среди недостатков: необходимость периодической полной разрядки аккумулятора для сохранения эксплуатационных свойств (устранения «эффекта памяти»), высокий саморазряд (до 10 % в течение первых 24-х часов) и большие габариты по сравнению с аккумуляторами других типов. Кроме того, аккумулятор содержит кадмий и требует специальной утилизации.

Вышеупомянутый «эффект памяти» заключается в том, что, если батарею разрядить не полностью, а потом поставить заряжаться, аккумулятор запомнит этот промежуточный уровень и, когда во время следующей разрядки заряд батареи упадет до этого уровня, выходное напряжение понизится так же, как если бы аккумулятор был полностью разряжен. Таким образом, емкость будет уменьшиться. Чтобы избавиться от этого эффекта, нужно продолжить разрядку после достижения этого промежуточного уровня. Только таким образом можно «стереть» память и восстановить полную емкость батареи.

Никель-металлогидридные (Ni-MH)

Ni-MH аккумулятор пришел на смену Ni-Cd. Отличительные преимущества сегодняшних Ni-MH аккумуляторов — это большая емкость по сравнению со стандартными Ni-Cd аккумуляторами при тех же габаритах, меньшая склонность к эффекту памяти, чем у Ni-Cd и меньшая токсичность.

К сожалению, Ni-MH аккумуляторы имеют недостатки и по некоторым параметрам проигрывают Ni-Cd. Это меньшее число циклов заряда/разряда, более высокий саморазряд (до 10% за первые сутки и до 30% за месяц) и более высокая цена.

Литий-ионные (Li-Ion)

Li-Ion аккумулятор в настоящее время наиболее широко применяется в мобильной технике, что обусловлено высокой плотностью электрической энергии, по крайней мере, вдвое большей, чем у Ni-Cd того же размера, а значит и вдвое меньшими габаритами при той же самой емкости, низким саморазрядом (примерно 5% в месяц плюс около 3 % на питание встроенной электронной схемы защиты), отсутствием особенных требований к обслуживанию, за исключением необходимости длительного хранения в заряженном состоянии.

Но есть и отрицательные моменты: для аккумулятора требуется встроенная схема защиты (что ведет к дополнительному повышению его стоимости), которая ограничивает максимальное напряжение на каждом элементе аккумулятора во время заряда и предохраняет элемент от слишком низкого понижения напряжения при разряде, кроме того, она ограничивает максимальные токи заряда, разряда и контролирует температуру элемента. Также, для аккумуляторов некоторых производителей работа возможна только при положительных температурах, для них характерны высокая цена и подверженность процессу старения, даже если аккумулятор не используется. Уменьшение емкости может наблюдаться примерно после одного года, а после двух лет аккумулятор может стать неисправным. Поэтому не рекомендуется хранить Li-Ion аккумуляторы в течение длительного времени. Максимально наслаждайтесь ими, пока они новые.

Литий-полимерные (Li-Pol)

Литий-полимерный аккумулятор — относительный новичок на рынке бытовой электроники. Имеют примерно такую же плотность энергии, как и Li-Ion аккумулятор, при этом, Li-Pol допускают изготовление в пластичных разнообразных геометрических формах, нетрадиционных для обычных аккумуляторов, в том числе достаточно тонких по толщине, и способных заполнять любое свободное место.

Поскольку в современных мобильных устройствах в качестве источника питания в основном используются Li-Ion аккумуляторы, рассмотрим основные моменты их эксплуатации.

Что бы ни говорили о том, что Li-Ion аккумуляторы совершенно не нуждаются в тренировке циклом разряд-заряд, тем не менее после покупки аппарата с литий-ионным аккумулятором лучше сделать несколько (порядка 5-7) таких полных циклов. Это дает «тренировку» аккумулятору, после чего он выходит на нормальную емкость (и вы найдете много подтверждений тому в Интернете).

Как уже говорилось, Li-Ion аккумуляторы не обладают эффектом памяти, т.е. их можно подзаряжать по мере возможности. Но не стоит оставлять литиевые аккумуляторы на длительный срок без подзарядки: при сильном разряде возможно отключение внутренней схемы управления и защиты, и не все зарядные устройства смогут зарядить такие аккумуляторы. Кроме того, глубокий разряд отрицательно сказывается на внутренней структуре самого аккумулятора. Словом, аккумуляторы скорее любят находиться в заряженном состоянии, чем в разряженном.

Иногда встречаются рекомендации, что надо раз в месяц полностью разряжать-заряжать аккумулятор. Трудно сказать о необходимости выполнения данной манипуляции, но в случае с КПК, как показывает практика, это происходит само собой — иногда заиграешься, зачитаешься или вообще забудешь вовремя зарядить. :)

Неприятной особенностью аккумуляторов является их старение — потеря емкости с течением времени. И, увы, это уменьшение емкости необратимо. Процесс старения начинается сразу после производства, причем независимо от того, используется аккумулятор или просто лежит на полке. Поэтому не рекомендуется хранить Li-Ion аккумуляторы в течение длительного времени. Следует также отметить, что процесс старения зависит от температуры и степени заряда аккумулятора. Поэтому если по какой-то причине устройство, в котором находится аккумулятор, не используется, то для замедления процесса старения его (аккумулятор) рекомендуется вынуть и хранить заряженным на 40% при температуре менее +15 С. Меньший уровень заряда допускать не следует, чтобы избежать потенциального повреждения аккумулятора из-за глубокой разрядки. Внутренний уровень энергопотребления аккумулятора составляет около 8%, именно поэтому рекомендуется подзаряжать хранимый аккумулятор до 40% каждые шесть месяцев или около того. В таких условиях за год аккумулятор потеряет не более 5% емкости.