Какие бывают аккумуляторы и как с ними обращаться

Новые аккумуляторы, изготовленные по современным технологиям, по сравнению со своими более ранними предшественниками обладают отличными характеристиками: высокая плотность энергии, число циклов заряд/разряд до нескольких тысяч, малыми размерами, меньшая стоимость производства. Тем не менее, все упомянутые выше параметры не могут одновременно сочетаться в одном конкретном виде аккумуляторов: если аккумулятор имеет большой ток разряда и малый размер, то у него существенно меньший срок службы; если же наоборот – аккумулятор может долго оставаться в рабочем состоянии, то такой аккумулятор значительно тяжелее и больше по габаритам, либо при прочих равных стоит значительно дороже.

При этом производство аккумуляторов в первую очередь ориентировано на рыночные потребности. Современные аккумуляторные батареи должны наиболее полно соответствовать запросам потенциальных потребителей, а так же требованиям к специфике их применения. Наиболее ярко данную зависимость можно проследить на примере аккумуляторов для средств мобильной связи. Для аккумулятора сотового телефона основными требованиями являются достаточно высокая емкость батареи (от 500 mAh) при небольших габаритах и относительно невысокой цене, при этом такой параметр, как срок службы аккумулятора будет иметь второстепенное значение.

На заре развития услуг сотовой связи в качестве элементов питания для мобильных телефонов применялись обычные Ni-Me (никель-металлгидридные) аккумуляторы, которые не могли обеспечить нужную высокую плотность энергии в маленькой плоской прямоугольной батарее (не более 60Втч/кг) и обладали “эффектом памяти”. Поэтому уже в относительно скором времени в качестве источника питания для аппаратов сотовой связи повсеместно стали применять литиевые аккумуляторы (Li-ion), которые лишены выше перечисленных недостатков никель-металлгидридных аккумуляторов, но при этом имеют меньший срок службы – 2-3 года с момента изготовления против 5-7 лет для Ni-Me аккумуляторов.

Ниже приведена краткая общая информация о различных видах аккумуляторов.

По типу электролита элементы питания бывают бывают:
◾Литиевые
◾Литий-полимерные
◾Никель-металлгидридные
◾Никель-кадмиевые
◾Свинцово-кислотные
◾Алкалиновые(щелочные)

По типу конструктивного исполнения элементы питания бывают:
◾Цилиндрические
◾Призматические
◾Таблеточные
◾Сборки аккумуляторов

Основные проблемы с аккумуляторами

Как известно, любой аккумулятор требует периодической зарядки. И на первый взгляд — все просто: разрядился аккумулятор — подключай зарядное устройство и заряжай до готовности. Но в один прекрасный момент вы начинаете замечать, что время работы вашего полностью заряженного аккумулятора становится меньше, чем это было ранее. Как объяснить случившееся? Рассмотрим эту проблему и ее решение на примере аккумуляторов для сотового телефона.

Как известно по окончании заряда аккумулятора в обычном зарядном устройстве на нем загорается зеленый свет индикатора, указывая на то, что аккумулятор полностью заряжен и готов к работе. Или, если аккумулятор заряжается в телефоне, то он присущим ему способом просигнализирует об том. На основе этого вы полагаете, что ваш аккумулятор обладает полной емкостью и ему можно доверять на все 100 %.

Однако «зеленый свет» обычного зарядного устройства никоим образом не гарантирует достаточную (номинальную) емкость и исправность аккумулятора. Дело в том, что зарядное устройство заряжает (наполняет) аккумулятор энергией только до тех пор, пока есть куда наполнять, а количество закаченной в аккумулятор энергии при этом никак не оценивается. В этом и состоит недостаток обычных зарядных устройств — они не определяют реальную емкость аккумулятора.

Наиболее простым и надежным способом определения запасенной аккумулятором энергии является его разряд нормированным током, численно равным значению его номинальной емкости. Тогда по времени разряда можно судить и о реальном значении емкости аккумулятора. Например, пусть аккумулятор имеет номинальную емкость 1000 мА*час. Тогда, если такой аккумулятор разряжать током 1000 мА, и время разряда до определенного изготовителем минимального порога напряжения будет составлять один час, то это означает, что данный аккумулятор обладает 100 % емкостью. Это упрощенное представление позволяет понять принцип оценки емкости, применяемый в специализированных анализаторах аккумуляторов, таких как, например, анализатор Cadex 7000. Практически же величина емкости нового или исправного аккумулятора колеблется от 80 до 110 % от номинального значения и зависит от большого числа факторов: от фирмы-изготовителя, условий и срока хранения, от технологии ввода в эксплуатацию, технологии обслуживания в процессе эксплуатации, используемых зарядных устройств, условий и срока эксплуатации и т.д.

Естественно возникает вопрос: почему аккумулятор постепенно становится неспособным принять во время заряда то количество энергии, на хранение которого он рассчитан?

Причина в том, что в процессе эксплуатации рабочее вещество внутри никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металл гидридных (NiMH) аккумуляторов постепенно меняет свою структуру в сторону уменьшения площади своей активной поверхности. Рабочее вещество аккумулятора со 100 % емкостью имеет однородную структуру с мелкими кристаллическими образованьями и, как следствие, — максимальную площадь активной поверхности. У аккумулятора с недостаточной емкостью кристаллические образования рабочего вещества укрупнились, и площадь его активной поверхности значительно уменьшилась.

Снижение емкости у литий-ионных аккумуляторов необратимо, так как используемые в их элементах металлы, предназначены для работы только в течение определенного времени. Этим и обусловлен процесс их старения.

В контексте рассматриваемой проблемы нельзя не упомянуть о таком важном параметре аккумулятора как его внутреннее сопротивление. По своей сути это хранитель аккумулятора, который в значительной степени определяет длительность его работы. Например, аккумулятор может обладать достаточной емкостью и, тем не менее, при высоком внутреннем сопротивлении быть неработоспособным в сотовом телефоне. Проявляется это следующим образом: в момент посылки или приема вызова телефон отключается, причем настолько быстро, что при входящем вызове до подачи звонка дело даже не доходит и пользователь в недоумении — телефон был включен и вдруг выключен. А причина проста: в этот момент телефон начинает работать на передачу и потребляет от своего аккумулятора значительный ток, который создает дополнительное падение напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора. В результате самому телефону достается меньшее напряжение и срабатывает его схема отключения при пониженном питании.

Основные правила обращения с аккумуляторами

Для увеличения срока службы новые никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл гидридные (NiMH) аккумуляторы поставляются в разряженном состоянии, поэтому необходимо провести полный заряд аккумулятора перед его использованием. Как правило первый заряд должен быть длительным, несмотря на зеленый свет зарядного устройства. Аккумулятор достигнет максимальной емкости заряда через 2-3 цикла полного разряда / заряда. Это правило справедливо и для Li-ion аккумуляторов, но поставляются они в полузаряженном состоянии. Для увеличения срока службы и электрической емкости NiCd или NiMH аккумулятора рекомендуется полностью его разрядить (в телефоне или зарядном устройстве), перед последующим зарядом. Хорошим правилом будет оставление телефона включенным до тех пор, пока он сам не отключиться из-за разряда аккумулятора. После этого произведите полный заряд аккумулятора. Не пытайтесь разряжать аккумулятор другими способами. Если у Вас по той или иной причине нет возможности полностью разрядить NiCd или NiMH аккумулятор перед зарядом, то сделайте это позднее. Рекомендуется хотя бы раз в неделю производить циклы полной разрядки — зарядки, например в выходные дни. Всегда носите с собой запасной аккумулятор. Это позволит Вам постоянно доводить аккумулятор, находящийся в телефоне до полного разряда и тем самым увеличить срок его эксплуатации. Время заряда зависит от типа аккумулятора и типа зарядного устройства (обратитесь за более подробными сведениями к руководству по эксплуатации своего телефона). Время заряда также зависит от температуры окружающего воздуха, оптимальная температура от 15° С до 25° С градусов. Никогда не заряжайте теплый или холодный аккумулятор. Сделайте выдержку времени для достижения аккумулятором комнатной температуры. Время работы с заряженным аккумулятором зависит от многих факторов: реальной емкости аккумулятора, интенсивности Ваших разговоров по телефону, расстояния, на котором Вы находитесь от базовой станции, режима работы телефона, температуры окружающей среды. Используйте аккумулятор только для питания Вашего телефона, но не для каких-либо других целей. Никогда не используйте других зарядных устройств, кроме как из комплекта поставки Вашего телефона, или купленных у Вашего Оператора сотовой связи. Для увеличения срока службы и сохранения электрической емкости аккумулятора не оставляйте его в холодных или теплых местах, например, в автомобилях — летом и зимой, около радиаторов отопления. Всегда старайтесь хранить аккумулятор при температуре от 15° С до 25° С градусов (предельное значение температуры, как правило, от -10° С до 45° С). Телефон с холодным аккумулятором временно может не работать, даже, если он полностью заряжен. Не допускайте соприкосновения и замыкания электрических контактов аккумулятора с металлическими предметами. Это огнеопасно и приведет к его повреждению. Храните аккумуляторы в защитной упаковке. Для надежной работы контакты аккумулятора и соответствующие контакты в телефоне должны быть чистыми и не иметь следов окисления. При необходимости удалите следы окисления ластиком. Не бросайте использованный аккумулятор в огонь, т.к. он может взорваться. // proakb.ru, emanual.ru

Осбудить эту тему на форуме!    БУТИК предметов ручной работы! Эксклюзивные витрины на сайте HUNTERMANIA.RU!

Подборка записей в тему: