Что такое аккумулятор?

Аккумулятор — это аппаратный компонент, который подает питание на устройство, позволяя этому устройству работать без кабеля питания. Батареи часто способны питать портативный компьютер в течение нескольких часов в зависимости от того, сколько энергии ему требуется. Сегодня многие высокопроизводительные устройства, такие как компьютерные ноутбуки и сотовые телефоны, используют перезаряжаемые батареи, которые позволяют пользователю перезаряжать батарею после истощения энергии. На приведенном ниже рисунке показан пример снятой батареи ноутбука с крупным планом ее заряда.

Компьютерные батареи

В компьютерах используются компьютерные батареи трех типов. Во-первых, это резервная батарея , которую обычно называют батареей CMOS , которая содержит настройки вашего компьютера, такие как время и дата. Без батареи CMOS вам пришлось бы сбрасывать время, дату и другие системные настройки каждый раз при запуске компьютера.

Затем обнаруживается только мостовая батарея . в портативных компьютерах в качестве временного резерва для основной батареи. Батарея моста позволяет снять основную батарею и заменить ее исправной без необходимости выключать компьютер.

Наконец, основная батарея в портативном компьютеры являются альтернативным источником энергии, когда компьютер не подключен к розетке.

Технологии аккумуляторов

Существуют различные технологии аккумуляторов, которые позволяют аккумулятору работать . Ниже приводится список некоторых из основных типов, с которыми вы, скорее всего, столкнетесь.

  • LI-ION (литий-ионный)
  • Li- полимер (литий-полимерный)
  • NICAD (никель-кадмиевый)
  • NIMH (никель-металлогидридный)


Понимание и обслуживание аккумуляторов для ноутбуков

Майк Джекман объясняет различия между никель-кадмиевыми, никель-металлогидридными и литий-ионными батареями, и как правильно поддерживать каждый для оптимальной работы.

Это жизненно важное оборудование, и ваш ноутбук далеко не продвинется без него, но как часто вы думаете о своей батарее? В этой ежедневной статье я собираюсь предоставить вам несколько убедительных фактов, которые помогут вам зарядиться энергией.

Что под капотом?
Ноутбуки питаются от трех типов батарей. сегодня вы найдете в эксплуатации никель-кадмий (NiCad), металлогидрид никеля (NiMH) и литий-ионный (Li-ion), причем литий-ионный является наиболее распространенным в новых ноутбуках. Каждый тип батареи имеет различный химический состав для генерации заряда и, следовательно, разные характеристики.

Емкость
Емкость батарей измеряется мощностью, отдаваемой на вес батареи, и степенью самообеспечения. -разрядка, и полезные циклы. Мощность часто измеряется в ватт-часах на килограмм или Втч/кг. Саморазряд означает, что все батареи теряют заряд при хранении.. Цикл означает, сколько раз аккумулятор может перейти от полной зарядки до полной разрядки, прежде чем аккумулятор перестанет удерживать питание.

Тот факт, что аккумуляторы со временем разряжаются, зависит от температуры. При более высоких температурах скорость разряда выше. Общее правило — хранить их в прохладном месте и использовать при комнатной температуре.

Никель-кадмий
В тестах, проведенных в лаборатории Cadex Electronics, Inc., Никель-кадмиевые батареи имели срок службы 1500 циклов, что означает, что они переходили от полной зарядки до полной разрядки 1500 раз перед тем, как разрядиться. Однако из-за химического состава этой батареи никель-кадмиевые батареи могут страдать от так называемого эффекта памяти . Эффект памяти — это химическая реакция, которая происходит, если аккумулятор не полностью разряжен перед подзарядкой. В этой реакции образуются кристаллы, которые препятствуют полной зарядке. Аккумулятор вроде «запоминает» более низкий уровень заряда. Между прочим, полная разрядка никогда не означает снижение напряжения аккумулятора до 0 вольт, что может необратимо повредить аккумулятор. Это означает снижение уровня заряда батареи до номинального напряжения конца разряда (EODV).

В ходе испытаний компания Cadex обнаружила, что, если никель-кадмиевые батареи не «проверяются» или периодически поддерживаются путем полной разрядки и зарядки циклов, срок их полезного использования может быть сокращен до трех раз. В этом случае батарей хватило бы всего на 500 циклов. Поэтому важно, если вы используете компьютер (или любое другое оборудование с батарейным питанием), чтобы вы обслуживали эти батареи. Из трех типов никель-кадмиевые элементы имеют средний срок хранения. При хранении при комнатной температуре они теряют около 20 процентов заряда в месяц. Фактически, они теряют 10 процентов своей емкости в течение 24 часов после того, как вы вынимаете их из зарядного устройства. Через пять месяцев у вас разрядятся батареи, если вы не будете их ремонтировать. С другой стороны, при правильном хранении и обслуживании у них самый долгий срок службы из трех. Они тоже прекрасные исполнители. Если о них позаботиться, в конце жизни они смогут накапливать почти такой же заряд, как и в молодости. Разве мы все не хотели бы иметь такую ​​емкость?

Металлогидрид никеля
Химический состав этой батареи дает больше энергии при ее весе, поэтому она казалась хорошей замена никель-кадмиевых батарей несколько лет назад. С другой стороны, у него очень короткий срок хранения. NiMH элементы разряжают 30 процентов в месяц. Всего за три месяца, если вы их не обслужите, у вас разрядятся батареи. Еще один недостаток заключается в том, что они служат всего 500 циклов, что делает их самыми низкими показателями полезного срока службы. Как и в случае с никель-кадмиевыми батареями, если вы не будете их полностью разряжать и периодически заряжать, их срок службы сокращается. Из них потенциально можно получить только 175 циклов. С другой стороны, они работают лучше, чем никель-кадмиевые, если вы немного разряжаете их перед подзарядкой.. В отличие от никель-кадмиевых элементов, вы увеличиваете количество циклов, когда работаете с ноутбуком, отключенным от сети на короткое время, затем подключаете его и заряжаете батареи. Помните, что никель-кадмиевые батареи любят полностью разряжаться, а никель-металлгидридные батареи предпочитают только частично разряженные.

Литий-ионные
Из упомянутых здесь типов батарей у литий-ионных элементов есть ряд серьезных преимуществ. . У них плотность энергии 150 ватт-часов на килограмм. Как и NiMH, литий-ионные батареи не обладают эффектом памяти. То есть они не теряют способность полностью заряжаться, если не полностью разряжены. Оставленные на полке, они меньше всего теряют мощность. Скорость разряда 10 процентов в месяц обеспечивает им хороший срок хранения (но они должны использоваться в течение двух лет с момента изготовления). Это означает, что вы можете взять тот, который заряжали три месяца назад, и в нем все еще останется около 70 процентов заряда. Если вы обслуживаете несколько ноутбуков, это хорошие новости.

Однако у этих аккумуляторов есть и некоторые важные недостатки. У них изменчивая химия. Каждый литий-ионный блок в вашем ноутбуке должен иметь собственную схему электронной защиты, которая защищает от перезарядки, переразряда и слишком высокого тока. Каждая ячейка аккумуляторной батареи имеет встроенный предохранительный клапан. Все три типа батарей имеют защитное вентиляционное отверстие, но в отличие от никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, которые могут выдерживать некоторую перезарядку, вентиляционное отверстие в литий-ионных аккумуляторах предназначено для постоянного отключения аккумулятора, если он когда-либо будет использоваться. Не запечатывается. Потенциальная опасность этого типа заключается в том, что литий-ионные аккумуляторы поставляются в виде герметичного блока, включая электронику безопасности. В качестве полезной части схемы каждая литий-ионная батарея имеет индикатор заряда. При нажатии кнопки загорается ряд индикаторов, указывающих на заряд, как показано на рисунке A .

Рисунок A Каждый литий-ионный аккумулятор содержит защитную электронику и ряд индикаторов состояния. Состояние этой батареи показывает полный заряд.

Я был удивлен, узнав, что из всех батарей литий-ионные имеют худший срок службы. Хотя у них низкая скорость разряда на полке, все литий-ионные батареи со временем необратимо теряют емкость. Даже через год они теряют возможность заряжаться на полную мощность. Испытания Cadex показали, что их практический срок службы составляет всего два года. Согласно документу Cadex «Батареи для мобильных компьютеров», «Литий-ионные батареи не следует хранить в течение длительного времени, их следует употреблять как скоропортящиеся продукты». С другой стороны, хотя они не обеспечивают такое количество циклов, как никель-кадмиевые батареи, они обеспечивают до 1000 циклов, если они используются в течение этого двухлетнего срока службы. Они также не требуют обслуживания. Мало того, что они не страдают эффектами памяти, их не нужно периодически разряжать и дополнять. Подобно никель-металлгидридным батареям, мелкие разряды фактически увеличивают количество циклов.. К сожалению, эти клетки дорогие. Имейте в виду, что вашему ИТ-отделу может быть лучше иметь меньший, постоянно меняющийся инвентарь.

Как мне поддерживать свои запасы?
Храните батареи в прохладном месте, желательно в холодильнике и помещен в герметичный пластиковый пакет во избежание образования конденсата. Перед использованием доведите их до комнатной температуры. Для хранения никель-кадмиевых аккумуляторов сначала полностью зарядите, а затем разрядите. Когда заряженным никель-кадмиевым батареям дают возможность саморазрядиться, они создают кристаллы (эффект памяти), что снижает их емкость. Никель-кадмиевые, а также никель-металлгидридные батареи необходимо заряжать медленно, когда они выходят из хранилища. С другой стороны, литий-ионные аккумуляторы необходимо хранить заряженными. В противном случае они могут потерять способность заряжаться до полной емкости всего за три месяца. Кроме того, клетки могут протекать и разъедать. При выходе из хранилища как NiMH, так и литий-ионные батареи нуждаются в нескольких циклах зарядки/разрядки, чтобы батарея достигла своей оптимальной емкости.

В наши дни батареи часто поставляются с дополнительными цепями, которые может подсказать зарядному устройству, как лучше их зарядить. Эти устройства иногда называют «умными» аккумуляторами. Подумайте о покупке нескольких интеллектуальных зарядных устройств, которые могут понимать эту кодировку. Зарядное устройство автоматически подаст правильный тип напряжения, будет знать, использовать ли постоянный заряд или нет, и в основном сможет определить любой из трех основных химических компонентов батареи, обсуждаемых здесь. Кроме того, более совершенные модели могут работать с «тупыми» батареями. Существуют даже программные пакеты для Windows, которые позволяют планировать обслуживание аккумуляторов и контролировать анализаторы/зарядные устройства аккумуляторов. В любом случае приобретите самые современные зарядные устройства, какие только сможете, и используйте зарядное устройство, подходящее для химического состава аккумуляторов. Многие проблемы со сроком службы и емкостью аккумулятора возникают из-за неправильной зарядки и подзарядки. Использование зарядного устройства, не подходящего для вашего типа батареи, может быть опасным.

Дополнительные ресурсы
Большая часть информации в этой ежедневной статье взята из ресурсов, опубликованных в Интернете компаниями Cadex Electronics, Sony и Anton Бауэр. Если вы хотите узнать больше об аккумуляторах, на веб-сайте Cadex Electronics есть отличный контент, который не-инженеры могут прочитать и понять. Попробуйте The Battery Book, The Battery Faq и ссылки на их статьи. У Sony есть хороший учебник по литий-ионным батареям — домашняя страница о литиево-ионных батареях. У Антона Бауэра, производителя аккумуляторов и систем зарядки для профессиональных видео операций, есть онлайн-ресурс под названием The Video Battery Handbook. Хотя в этой книге аккумуляторы рассматриваются с точки зрения одного типа использования, вы найдете превосходную техническую информацию, особенно по химическому составу, зарядке и емкости.

Если в вашей компании много мобильных пользователей, то этот простой и часто упускаемый из виду элемент жизненно важного оборудования может привести к тому, что ваш ИТ-отдел будет тратить много денег, если он неправильно обслуживается и не инвентаризируется. В этой ежедневной статье я обсудил некоторые из основных характеристик трех основных типов батарей, используемых в настоящее время в портативных компьютерах, а также объяснил, как лучше всего обслуживать и инвентаризировать эти батареи.

Майк Джекман — главный редактор TechProGuild, редактор PC Troubleshooter и Windows Support Professional , а также работает внештатным веб-дизайнером и консультант. В свободное время (когда он может что-то найти) Майк — заядлый пожиратель и писатель научной фантастики, отец двух кошек вечного подросткового возраста и любитель пеших прогулок.

Авторы и редакторы позаботились о подготовке контента. содержащиеся здесь, но не дают никаких явных или подразумеваемых гарантий любого рода и не несут ответственности за ошибки или упущения. Мы не несем ответственности за любой ущерб. Перед внесением изменений всегда имейте проверенную резервную копию.

Оцените статью
clickpad.ru
Добавить комментарий