Raccontare le caratteristiche del dispositivo batteria nei dispositivi mobili.
Milioni di persone in tutto il mondo sono utenti attivi dispositivi mobili. Questi sono i frutti di una gigantesca industria multimiliardaria che ha cambiato il nostro modo di vivere una volta per tutte. Telefoni cellulari, tablet e laptop piccoli e meno, funzionali e semplici, costosi ed economici sono accomunati da un fattore: utilizzano tutti la carica della batteria per funzionare. Senza di loro, tutti questi dispositivi si trasformerebbero in pezzi di plastica, metallo e textolite, incapaci di vivere anche minuti senza una presa.
Le batterie all'interno del tuo dispositivo mobile sono meraviglie dell'ingegneria chimica: sono in grado di immagazzinare un'enorme quantità di energia che può mantenere i dispositivi in funzione per ore. Come sono disposti?
La maggior parte dei dispositivi mobili moderni utilizza batterie agli ioni di litio (o Li-ion), che sono costituite da due parti principali: una coppia di elettrodi e un elettrolita tra di loro. I materiali di cui sono fatti questi elettrodi variano (litio, grafite e persino nanofili), ma si basano tutti su processi chimici a base di litio.
È un metallo reattivo, il che implica la sua capacità di reagire con altri elementi. Il litio puro è così reattivo che si accende se esposto all'aria, quindi la maggior parte delle batterie utilizza una varietà più sicura chiamata ossido di cobalto di litio.
Tra i due elettrodi c'è un elettrolita, che di solito è un solvente organico liquido in grado di far passare corrente. Quando una batteria agli ioni di litio viene caricata, le molecole di ossido di cobalto di litio trattengono gli elettroni, che vengono poi rilasciati quando il telefono è in funzione.
Le batterie agli ioni di litio sono le più comuni perché possono immagazzinare molta carica in dimensioni ridotte. Questo è misurato su una scala di densità di energia per unità di massa. Per una batteria agli ioni di litio, questa cifra è di 0,46-0,72 MJ/kg. Per fare un confronto, una batteria al nichel-metallo idruro (Ni-MH) è di 0,33 MJ/kg. In altre parole, le batterie agli ioni di litio sono più piccole e leggere rispetto ad altri tipi di batterie, il che significa dispositivi più compatti con una maggiore durata della batteria.
Capacità della batteria
La capacità della batteria è misurata in milliampere-ora (mAh), il che significa quanta energia può fornire una batteria in un determinato periodo di tempo. Ad esempio, se la capacità della batteria è di 1000 mAh, sarà in grado di fornire 1000 milliampere per 1 ora. Se i tuoi deva consumeranno 500 milliampere all'ora, funzionerà per 2 ore.
Tuttavia, il concetto di "sopravvivenza della batteria" è un po' più complicato del principio sopra descritto, poiché il consumo di energia varia a seconda delle attività svolte dal dispositivo. Ad esempio, se lo schermo è acceso, l'antenna cellulare è accesa e il processore è carico di lavoro pesante, il dispositivo consumerà più energia rispetto a quando lo schermo è spento e il processore e l'antenna sono in modalità standby.
Ecco perché non dovresti fare affidamento ciecamente sugli indicatori di durata della batteria dichiarati dal produttore: il produttore può emettere queste cifre in base alla luminosità dello schermo, senza attivare alcune funzioni, come Wi-Fi o GPS. Vale la pena notare che Apple è più onesta al riguardo, indicando la "sopravvivenza" del dispositivo in base all'esecuzione di compiti specifici. Se sei curioso di sapere quanta energia assorbe in una particolare modalità di funzionamento, ti consigliamo di utilizzare l'apposita applicazione Battery Life Pro.
Controllo del flusso di energia
Poiché le batterie agli ioni di litio tendono ad accendersi, devono essere attentamente controllate. I produttori di batterie hanno raggiunto questo obiettivo includendo uno speciale controller che monitora la quantità di corrente. Di conseguenza, ogni batteria contiene al suo interno un piccolo computer che impedisce che si scarichi troppo velocemente e perda la carica a un livello pericolosamente basso. Questo componente regola anche l'amperaggio durante la carica, abbassandolo man mano che la batteria si avvicina alla capacità massima per evitare il sovraccarico.
Ecco perché un dispositivo completamente scarico, messo in ricarica, si riscalda in questo processo molto più di uno leggermente scarico.
Il futuro delle batterie
La tecnologia delle batterie sta avanzando: molti laboratori di ricerca in tutto il mondo stanno esplorando nuove tecnologie in grado di sostituire il litio, nonché nuovi approcci alla creazione di batterie agli ioni di litio. Tra le nuove tecnologie, molto lavoro è stato fatto con i supercondensatori, nei quali una batteria immagazzina energia sotto forma di elettricità per poi rilasciarla come un flash su una macchina fotografica.
I supercondensatori si caricano molto più velocemente, poiché praticamente non sono coinvolti in questo processo. reazioni chimiche, ma i rappresentanti moderni di questo tipo di unità sono in grado di caricare solo in brevi porzioni, il che è l'opposto di quanto richiesto per la maggior parte dei dispositivi mobili.
Le celle a combustibile a base di idrogeno sono anche un'alternativa alle batterie esistenti. Il sistema di celle a combustibile di Nectar, presentato al recente CES, utilizza una cartuccia da $ 10 che può alimentare un telefono cellulare per un massimo di due settimane. Tuttavia, le celle a combustibile sono ancora troppo grandi per entrare in un telefono: lo stesso sistema di Nectar ricarica solo la batteria agli ioni di litio, non la sostituisce.
Ma lo zolfo potrebbe prendere posto all'interno delle batterie agli ioni di litio. Gli scienziati della Stanford University hanno recentemente presentato una nanotecnologia per incorporare lo zolfo Composizione chimica batteria, che ha aumentato la sua capacità di cinque volte e ha anche aumentato la durata. Allo stesso tempo, questa tecnologia è ancora attiva fase iniziale sviluppo e non entrerà nel mercato nei prossimi anni.
P.S. Le batterie dei dispositivi mobili, così come le batterie convenzionali, richiedono un po' di smaltimento: basta buttarle dentro cestinoè vietato. Pertanto, siamo lieti di ricordarvi che iLand è pronta ad occuparsi dello smaltimento delle batterie obsolete. Basta portarli nel nostro ufficio e noi ci occuperemo del resto!
Tutte le batterie utilizzate nei dispositivi mobili hanno contatti sul bordo. Sono utilizzati per il processo di ricarica. L'articolo affronta le domande: di cosa è responsabile ciascuno dei contatti e in che modo la potenza delle batterie a tre pin differisce dalle batterie a quattro pin. Si considera quale funzione svolgono, come aiutano a funzionare meglio.
Manutenzione
A seconda dello schema di alimentazione, viene creato un certo numero di connettori. Due, tre o quattro. Che a sinistra ea destra sono + e -, che determina il pin di alimentazione positivo e negativo. Il terzo contatto centrale è presente sulla batteria come fonte per la trasmissione delle informazioni di servizio, che includono: stato di carica, temperatura e altri dati utili.
Il sensore integrato nella batteria è responsabile della temperatura. Per regolatore di carica. Il sensore monitora la temperatura durante il processo di ricarica. Trasmette informazioni sulla carica in percentuale, lo spegne in caso di sovraccarico o scaricamento eccessivo. Il processo consente di prolungare la durata, il che consente di non spendere soldi per una nuova batteria. Una domanda urgente per i proprietari che hanno una batteria non rimovibile.
Negli smartphone "fantasiosi", il terzo contatto trasmette informazioni su specifiche ah: numero di serie, informazioni sul telefono, sul produttore e così via.
Importante! Si tratta di batterie agli ioni di litio per dispositivi mobili che sono dotate di un terzo connettore, per i motivi sopra descritti.
Se sulle batterie a tre pin la terza uscita (centrale) è responsabile del controllo della temperatura, della ricarica, del trasferimento delle informazioni di servizio, la quarta uscita potrebbe assumere alcune delle funzioni del terzo contatto, come su telefoni simili.
Importante! In questo caso, è impossibile rispondere esattamente a cosa è specificamente responsabile il terzo connettore ea cosa serve il quarto. Produttori caricabatterie non affronta questo problema.
Sui dispositivi mobili, il pin 4 può svolgere il ruolo di protezione quando non è inserito nel dispositivo "nativo". Non ci sarà alcun processo di addebito, perché le informazioni trasmesse tramite questo contatto non corrisponderanno a quelle utilizzate nel dispositivo "reale". Ad esempio, hai un telefono Samsung. E non puoi trovare una batteria della stessa marca per questo. Cerca un analogo adatto. Forse ha un layout della batteria simile, come una batteria di marca con licenza.
Dopo aver letto l'articolo, diventa chiaro che il terzo e il quarto contatto sulla batteria di un dispositivo mobile svolgono un ruolo importante. Aiuta a prevenire il sovraccarico e la scarica eccessiva. Reimposta le informazioni sul processore. Prolunga la vita del telefono, che è importante in Vita di ogni giorno quando è già scomodo uscire senza smartphone. Le prestazioni dipendono completamente dalla carica, quindi è molto importante sapere a cosa servono tutti i connettori della batteria. È utile quando devi caricare un altro dispositivo.
La batteria è parte integrante del telefono cellulare, che gli fornisce un funzionamento autonomo. La frequenza con cui è necessario utilizzare il caricabatterie dipenderà dall'uso corretto della batteria, nonché dalle capacità del telefono.
Tipi di batterie
Esistono tre tipi principali di batterie utilizzate nei telefoni cellulari: al nichel cadmio, agli ioni di litio e ai polimeri di litio. In effetti, ce ne sono di più, ma il resto delle specie non ha ricevuto una distribuzione di massa, quindi le lasceremo al di fuori dello scopo di questo articolo.
Le batterie al nichel-cadmio erano un tempo molto popolari, ma oggi sono quasi abbandonate a causa dell'effetto dannoso sull'ambiente e di una serie di altri svantaggi. I telefoni cellulari moderni non li usano, a meno che non trovi una batteria del genere in un modello molto vecchio. Un tempo, la loro distribuzione di massa era dovuta al basso costo, ma per il resto avevano una serie di qualità negative: autoscarica rapida, basso rapporto tra capacità e dimensioni fisiche, forte riscaldamento durante il funzionamento. Le batterie al nichel-cadmio hanno un cosiddetto "effetto memoria", a causa del quale devono essere completamente caricate e scaricate regolarmente per diversi cicli consecutivi. Questo effetto si manifesta quando iniziano a ricaricare una batteria che non si è ancora completamente scaricata. Ciò lascia una carica che non può essere utilizzata e, di conseguenza, la durata della batteria del dispositivo è ridotta. Per le batterie al nichel-cadmio, in media, sono tipici più di 1000 cicli di carica-scarica.
Le più diffuse nei moderni dispositivi mobili sono le batterie agli ioni di litio. Sono più durevoli e meno dannosi per ambiente rispetto al nichel-cadmio, e allo stesso tempo hanno una densità energetica molto più elevata: con dimensioni fisiche modeste, hanno una capacità relativamente elevata. Non hanno un "effetto memoria", sono caratterizzati da bassa velocità autoscarica. Gli svantaggi di questo tipo di batterie includono l'invecchiamento (anche se non vengono utilizzate per lo scopo previsto), quindi non è consigliabile acquistarle per un uso futuro. Meglio ancora, prestare attenzione alla data di produzione quando si acquista una nuova batteria agli ioni di litio. Questo tipo di batteria non necessita di particolari manutenzioni, ma se correttamente conservata (in stato di carica) e utilizzata in conformità con regime di temperatura durerà molto più a lungo. Per le batterie agli ioni di litio, in media, sono tipici da 500 a 1000 cicli di carica-scarica.
Le batterie ai polimeri di litio rappresentano un miglioramento rispetto alle batterie agli ioni di litio, ma a un costo inferiore. Sono caratterizzati da un'elevata densità di energia, un'autoscarica lenta e sono ancora più rispettosi dell'ambiente. Come le batterie agli ioni di litio, sono soggette a un graduale invecchiamento. Per le batterie ai polimeri di litio, in media, sono tipici da 500 a 600 cicli di carica-scarica.
Caratteristiche del funzionamento a batteria
I seguenti motivi possono ridurre la durata della maggior parte delle batterie o renderle completamente inutilizzabili:
Ognuno dei tre tipi di batterie considerati perde la sua capacità nel tempo e deve essere sostituito dopo 2-3 anni di funzionamento continuo. Questo è un processo normale: non rimproverare i produttori per un prodotto di bassa qualità, che spesso dura molto meno del telefono cellulare stesso. Se diventa necessario sostituire, dovresti scegliere batterie di marca più costose e non falsi economici, poiché i risparmi in questo caso possono essere molto dubbi.
È inoltre necessario essere consapevoli del fatto che la posizione delle stazioni base dell'operatore di telefonia mobile può influire in modo significativo sulla durata della batteria del dispositivo. Più la stazione è lontana, maggiore è la potenza necessaria per ricevere il segnale e più velocemente deve essere ricaricata la batteria.
Scegliere un telefono in base alla capacità della batteria
Oggi in vendita puoi trovare telefoni dotati di batterie con una capacità da 800 a 1500 mAh. Esistono modelli di telefono con una capacità della batteria al di fuori di questo intervallo, ma sono piuttosto l'eccezione alla regola.
Quando si acquista un telefono e si calcola in anticipo la durata della batteria, è necessario valutare correttamente le capacità del dispositivo mobile nel suo insieme. Il fatto è che non tutti i telefoni o smartphone con una capacità della batteria di 1300-1500 mAh funzioneranno per settimane intere, tutto può essere esattamente l'opposto. Il produttore solitamente indica nelle specifiche del dispositivo non solo la capacità della batteria, ma anche la durata della batteria in conversazione continua al telefono e in modalità standby. Nel primo caso, di solito sono 5-8 ore, nel secondo circa due settimane. Ma questi sono numeri secchi per casi estremi - infatti, capiamo che nessuno parlerà per ore o semplicemente guarderà il telefono tutto il giorno. Ecco perchè tempo reale le prestazioni del telefono dipenderanno dalle sue specifiche e dalla capacità della batteria e non da un fattore qualsiasi.
Di solito, più semplice è il telefono, più a lungo può funzionare senza ricaricare. La parte principale dei telefoni "long-play" sono tipici monoblocchi che hanno lo schermo più comune con una diagonale fino a 2 pollici e non implicano l'uso costante delle comunicazioni wireless (moduli Bluetooth, Wi-Fi, GPS, ecc.) . La capacità della batteria per la maggior parte di questi dispositivi è ridotta (fino a 1000 mAh), ma la mancanza di funzioni e moduli ad alta intensità energetica sotto carico moderato consente di ricaricarla circa una volta ogni 5-7 giorni. Per carico moderato si intendono chiamate giornaliere per 30-50 minuti, 2-3 messaggi inviati/ricevuti, 1-2 foto scattate dalla fotocamera, circa mezz'ora di lavoro con applicazioni aggiuntive (browser, organizer, lettore audio).
I telefoni cellulari e gli smartphone con touch screen sono molto popolari oggi. Sono moderni e confortevoli, ma non possono funzionare a lungo senza ricaricarsi. I grandi touch screen (e molto spesso hanno 3-4 pollici di diagonale) consumano molta energia, inoltre, la piattaforma hardware offre un carico significativo (se noi stiamo parlando sullo smartphone). Inoltre, i telefoni touch vengono utilizzati più spesso per controllare E-mail, routing, trasferimento dati, visualizzazione di contenuti multimediali: tutte queste funzionalità inoltre "consumano" una discreta quantità di capacità della batteria. Salvo rare eccezioni, il programma per gli smartphone con touch screen è il seguente: lavorare durante il giorno, ricaricare la sera.
Articoli e Lifehacks
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Di anno in anno, le batterie degli smartphone diventano sempre più perfette: la loro capacità aumenta, il peso e le dimensioni diminuiscono, i difetti scompaiono.
Non dimenticare la sicurezza ambientale, perché questo dettaglio è considerato il più "sporco" nei gadget moderni.
Vediamo quali "batterie" si possono trovare oggi nei dispositivi mobili.
Questo tipo di alimentazione proviene dall'era pre-mobile. I primi campioni sono noti dalla fine del XIX secolo. Fino alla fine del secolo scorso, gli industriali hanno fatto numerosi tentativi per sbarazzarsi delle loro carenze intrinseche e in una certa misura ci sono riusciti.
In un modo o nell'altro, gli sviluppatori dei primi dispositivi mobili semplicemente non avevano molta scelta. Principale le affermazioni erano le seguenti:
Tali fonti di energia avevano anche dei vantaggi: un'ampia gamma di temperature operative. Tuttavia, c'erano molti più svantaggi e, nel tentativo di affrontarli, è stato creato il seguente tipo di batteria.
Anche la capacità è aumentata, mentre il costo, al contrario, è leggermente diminuito. Ma sono stati confrontati con batterie NiCd e gravi mancanze:
D'ora in poi, la durata del loro lavoro in modalità standby è aumentata in modo significativo. Scomparso anche l'effetto memoria, che ha fatto rabbrividire i denti, anche se alcuni utenti particolarmente avanzati, per vecchia memoria, continuano ad “allenare” le batterie dei propri dispositivi.
La maggior parte dei modelli di smartphone oggi in commercio sono dotati di questo tipo di batteria.
Ma hanno anche degli svantaggi, e piuttosto spiacevoli.:
Prima di tutto, non erano soddisfatti del costo piuttosto elevato, quindi è stato creato un altro tipo di batteria.
Ma d'altra parte, un polimero solido è buono perché ha sciolto le mani dei designer, permettendo loro di scegliere a loro discrezione la forma e le dimensioni dell'elemento. In questo periodo sono comparsi molti modelli di smartphone ultrasottili con batterie non rimovibili.
Entrambi i tipi di batterie al litio hanno un inconveniente comune: indipendentemente dall'intensità di utilizzo e dal numero di cicli di carica/scarica, la loro capacità diminuisce gradualmente. E dopo un paio d'anni, il gadget con la coscienza pulita può essere buttato via. O, diciamo, appendi al muro come decorazione esotica.
Si ritiene che il tipo di polimero di litio sia un po 'meno "tenace", ma questa informazione appartiene alla categoria dei miti, ci sono esempi che confermano e smentiscono questa affermazione. Quindi è difficile distinguere i fatti dalla finzione.
Spesso, dai venditori che offrono di acquistare uno smartphone, puoi sentire parlare di una certa batteria con la funzione ricarica rapida. Quelli particolarmente avanzati spaventano gli acquirenti con un Qualcomm Quick Charge dal suono impressionante, e quelli più esperti aggiungono anche una versione: 2.0 o 3.0. Che tipo di batterie miracolose sono queste?
In effetti, questa tecnologia non ha nulla a che fare con il tipo di alimentazione. Ti consente solo di utilizzare la maggiore intensità di corrente, in modo da ridurre notevolmente il tempo di ricarica.
E per evitare un sovraccarico distruttivo e la ricarica è stata eseguita correttamente, il chipset, in cui, di fatto, è implementata questa tecnologia, monitora. Ad oggi, è stato perfettamente sviluppato e non vi è alcuna minaccia per il gadget durante l'utilizzo.
Riassumendo, possiamo dire: I principali tipi di batterie negli smartphone oggi sono agli ioni di litio (Li-Ion) e ai polimeri di litio (Li-Pol). Nei modelli di dispositivi mobili, puoi trovarli entrambi e alcune alternative a loro nel prossimo futuro non sono visibili.
Ma d'altra parte, l'introduzione massiccia di tali batterie ha trasformato il litio in un elemento strategicamente importante, e paesi che hanno giacimenti di minerali che lo contengono in oggetti di interesse commerciale (e non solo) del capitale transnazionale.
Telefoni cellulari e computer portatili, stazioni radio e telefoni cordless, gruppi di continuità, macchine fotografiche e macchine fotografiche, potenti utensili manuali, dispositivi medici, varie attrezzatura di produzione- questo non è un elenco completo di dispositivi, le cui normali prestazioni dipendono direttamente dalle condizioni delle batterie. A questo proposito, la conoscenza delle caratteristiche, delle caratteristiche e delle condizioni operative vari tipi batterie è di particolare importanza ed è la chiave per il funzionamento senza problemi di dispositivi mobili e apparecchiature portatili.
Se sei curioso e hai delle abilità nel danneggiare i giocattoli acquisite da bambino, allora probabilmente hai già familiarizzato con la struttura interna della tua batteria usata. Cosa c'è dentro? (Non ti consiglio di smontare, questo è dovuto al rischio di danni fisici). In realtà, niente di speciale. "Batterie" rotonde o prismatiche, che si trovano sfuse nel negozio più vicino, ea un prezzo molto più basso. Tuttavia, la prima impressione è ingannevole. Prima non sei solo batterie, ma accumulatori. E differiscono dalle batterie in quanto consentono (a causa della reversibilità delle reazioni che si verificano in esse) più cicli di scarica-carica. Questo è il loro vantaggio rispetto alle batterie, ma d'altra parte, e " male alla testa”, che portano in caso di perdita della capacità lavorativa. E se con i primi tutto è semplice: l'ho comprato, inserito, finito, buttato via e comprato di nuovi, poi con le batterie la situazione è più complicata. Per loro la sequenza delle azioni è diversa: comprata; preparato per il lavoro; utilizzare, seguendo le regole di funzionamento; e solo quando è già completamente insopportabile, ne acquisti uno nuovo.
Quindi, in modo che non sia estremamente doloroso per i soldi sprecati, di seguito sono riportate informazioni per curiosi e curiosi sull'argomento: cosa devi sapere sulle batterie per cellulari e computer portatili.
Qualsiasi batteria, di norma, è costituita da più celle singole collegate in serie per aumentare il valore della tensione generata e racchiuse in una custodia comune. Con la progettazione di una singola cella della batteria, come il nichel-metallo idruro, con reazioni elettrochimiche che avvengono al suo interno, e altre informazioni utili (su lingua inglese) è disponibile sul sito Web di Panasonic scaricando il file pdf Informazioni generali sulle batterie NiMH in formato PDF - 137 KB .
Oltre alle celle singole, le batterie a base di nichel contengono al loro interno un fusibile termico e un sensore di temperatura (quest'ultimo può essere assente nelle batterie NiCd). Un fusibile termico garantisce la sicurezza con correnti di carica elevate e l'uscita del sensore di temperatura viene elaborata dal caricabatterie. A seconda del valore della temperatura, un caricabatterie "competente" fornisce diverse modalità di carica della batteria: veloce, lenta e alternata.
Le batterie agli ioni di litio, oltre a un fusibile termico e un sensore di temperatura, contengono uno speciale circuito integrato di controllo e tasti di controllo. Tutto questo insieme è progettato per proteggere il consumatore da danni fisici in caso di violazione delle modalità elettriche di funzionamento della batteria.
Ti informiamo che una batteria, in quanto dispositivo elettrico, è caratterizzata dai seguenti parametri principali: il tipo di impianto elettrochimico, il voltaggio, la capacità elettrica, la resistenza interna, la corrente di autoscarica e la vita utile. Inoltre, a seconda dell'ambito di applicazione, viene in primo piano un parametro, poi un altro. Ad esempio, la batteria di un telefono cellulare dovrebbe essere valutata dalla totalità delle sue tre caratteristiche principali: capacità reale, resistenza interna e corrente di autoscarica, mentre una batteria del telefono radio di casa con una portata fino a 100 metri dovrebbe essere valutata solo da capacità e autoscarica. Sottovalutando o ignorando qualsiasi parametro o esagerando l'importanza di uno di essi (di solito la capacità), puoi trovarti in una situazione "con un trogolo rotto".
Voltaggio. La tensione della batteria è determinata dal dispositivo per il quale è destinata all'alimentazione. Se il valore di tensione richiesto non è fornito da un elemento, la batteria viene assemblata da più elementi collegati in serie. Ad esempio, i telefoni cellulari vari modelli Batterie da 3,6 V (1 cella agli ioni di litio o 3 celle NiCd o 3 celle NiMH), 4,8 V (solo 3 celle NiCd o 3 celle NiMH), 6 V (solo 5 celle NiCd o 5 celle NiMH), 7,2 V (2 celle Li- elementi ionici). Pertanto, se il telefono utilizza 4 batterie NiMH con una tensione totale di 4,8 V (come, ad esempio, in alcuni ultimi modelli Ericsson), non è possibile utilizzare batterie agli ioni di litio. La tensione della batteria non è costante durante il funzionamento. È massimo subito dopo la fine della carica, quindi diminuisce durante il funzionamento o lo stoccaggio. Alla fine, diminuisce a tal punto che il cellulare non si accende o si spegne automaticamente. Quando si valutano le condizioni della batteria, la sua tensione deve essere misurata sotto il carico per il quale è progettata.
Capacità elettrica. La capacità elettrica nominale è la quantità di energia che la batteria dovrebbe teoricamente avere in uno stato di carica. Questo parametro simile alla capacità di una nave, come un bicchiere. Quindi, 200 ml di acqua possono essere versati in un vetro sfaccettato standard (fino al bordo) e solo una certa quantità di energia può essere pompata in una batteria specifica. Ma questa quantità di energia (capacità) non è determinata al momento del pompaggio (riempimento), ma durante il processo inverso: scarica (versamento di energia) della batteria corrente continua durante l'intervallo di tempo misurato fino al raggiungimento della tensione di soglia specificata. La capacità è misurata rispettivamente in amperora (A ora) o milliampere ora (mAh) ed è indicata dalla lettera "C". Il valore della capacità è indicato sull'etichetta della batteria o codificato nella designazione del tipo. Il valore effettivo della capacità di una nuova batteria al momento della sua messa in servizio varia dall'80 al 110% del valore nominale e dipende da: produttore, condizioni e periodo di conservazione e tecnologia di messa in servizio. Teoricamente, una batteria, ad esempio, con una capacità nominale di 1000 mAh può erogare una corrente di 1000 mA per un'ora, 100 mA per 10 ore o 10 mA per 100 ore. In pratica, con un valore elevato della corrente di scarica, la capacità nominale non viene raggiunta e con una corrente bassa viene superata.
Durante l'uso, la capacità della batteria diminuisce. Il tasso di declino dipende dal tipo di sistema elettrochimico, dalla tecnologia di servizio in funzione, dai caricabatterie utilizzati, dalle condizioni e dall'età di funzionamento. Usando la stessa analogia con un bicchiere, possiamo dire che la quantità di acqua versata in un bicchiere diminuirà se si versa acqua con grande quantità impurità meccaniche e drenaggio - depositate. Quindi i sedimenti si accumuleranno gradualmente nel bicchiere, riducendone la capacità utile. In una batteria, un simile “deposito” si forma durante i cicli di carica/scarica.
Resistenza interna. La resistenza interna di una batteria (resistenza della sorgente di corrente) determina la sua capacità di fornire una grande corrente al carico. Questa dipendenza obbedisce alla legge di Ohm (ricorda il corso di fisica della scuola). A basso valore resistenza interna, la batteria è in grado di erogare una maggiore corrente di picco al carico (senza una significativa diminuzione della tensione ai suoi capi), e quindi una maggiore potenza di picco. Mentre un valore di resistenza elevato porta ad una forte diminuzione della tensione ai terminali della batteria con un forte aumento della corrente di carico. Un tale crollo (diminuzione) della tensione caratterizza la "debolezza" di una batteria apparentemente buona, perché l'energia immagazzinata non può essere completamente erogata al carico.
In altre parole, tutto quanto sopra sulla resistenza interna della batteria può essere illustrato come segue. Immagina di dover annaffiare in un'ora orto dal serbatoio (batteria) che hai precedentemente riempito d'acqua. Normalmente, si collega un tubo al rubinetto di scarico, si apre completamente il rubinetto e si innaffia l'area per un'ora finché l'acqua nel serbatoio non si esaurisce. Supponiamo ora che la valvola di scarico del tuo serbatoio sia bloccata, puoi aprirla solo un po' e l'acqua ne fuoriesce solo in un flusso sottile. Sembra che ci sia acqua nel serbatoio (la batteria è carica), ma è impossibile annaffiare normalmente. Gru dentro questo caso svolge il ruolo di resistenza interna per il serbatoio. Se il getto del rubinetto è grande, allora la resistenza interna del serbatoio è piccola, se è piccola, la resistenza interna del serbatoio è grande.
Cosa abbiamo in pratica? Un telefono cellulare in modalità standby consuma una piccola corrente dalla batteria e la capacità della sua batteria è sufficiente per alimentare il telefono. Non appena arriva una chiamata in arrivo o inizi a effettuare una chiamata in uscita, il telefono ha bisogno di dieci volte più energia per operazione normale in modalità di trasmissione, quindi è necessario aumentare la portata della gru. Se il rubinetto è normale, lascerà che questa maggiore energia fluisca attraverso se stessa, se è inceppata, allora non lo è e il telefono si spegne. Ciò è particolarmente vero per i telefoni cellulari di standard NMT, AMPS, radio trunk e convenzionali e computer portatili.
La resistenza interna della batteria dipende dal tipo del suo sistema elettrochimico, dalla capacità, dal numero di celle della batteria, collegate in serie, e aumenta verso la fine della vita utile.
autoscarica. Il fenomeno dell'autoscarica, in misura maggiore o minore, è caratteristico di tutti i tipi di batterie e consiste nella perdita della loro capacità dopo che sono state completamente caricate. Per quantificazione autoscarica, è conveniente utilizzare la quantità di capacità da essi persa in un certo tempo, espressa in percentuale del valore ottenuto subito dopo la carica. Di norma, viene preso come intervallo di tempo un intervallo di tempo pari a un giorno e un mese. Quindi, ad esempio, per le batterie NiCd riparabili, un'autoscarica fino al 10% è considerata accettabile durante le prime 24 ore dopo la fine della carica, per NiMH - un po 'di più, e per Li-ion è trascurabile e è stimato per un mese. Va notato che l'autoscarica delle batterie è massima nelle prime 24 ore dopo la ricarica, quindi diminuisce notevolmente.
L'autoscarica delle batterie dipende dalla qualità dei materiali utilizzati, processo tecnologico produzione, tipo e design della batteria. Aumenta bruscamente con l'aumentare della temperatura ambiente, danni al separatore interno della batteria dovuti a manutenzione impropria ea causa del processo di invecchiamento.
Vita utile (vita) della batteria. È consuetudine valutarlo in base al numero di cicli di carica / scarica che la batteria può sopportare durante il funzionamento senza un significativo deterioramento dei suoi parametri principali: capacità, autoscarica e resistenza interna. La durata dipende da molti fattori: metodi di carica, profondità di scarica, manutenzione o mancanza di procedure di manutenzione, temperatura e natura elettrochimica della batteria. Inoltre, è determinato dal tempo trascorso dalla data di produzione, in particolare per le batterie agli ioni di litio. Una batteria è generalmente considerata guasta quando la sua capacità scende al di sotto dell'80% del suo valore nominale.
Per una conoscenza più dettagliata e professionale delle batterie, è possibile consigliare il sito Web Panasonic, che fornisce dati di riferimento dettagliati e materiali analitici sulle batterie NiCd, NiMH, Li-ion prodotte da questa azienda (in inglese). Sfortunatamente, l'azienda non ha dato il permesso per la traduzione e la pubblicazione di queste informazioni in russo, adducendo la mancanza della sua rappresentanza in Russia in quest'area e l'impossibilità di valutare i materiali tradotti. Ma le informazioni pubblicate sono di particolare interesse sia per gli sviluppatori di apparecchiature alimentate a batteria che per gli utenti, quindi è quanto segue breve elenco domande trattate lì:
Durante la stesura dell'articolo, sono stati utilizzati materiali gentilmente forniti dal Sig. Isidor Buchmann, fondatore e capo della società canadese Cadex Electronics Inc. .
Di più informazioni dettagliate in russo sulle batterie per apparecchiature di comunicazione mobile, computer e altri dispositivi portatili, vengono forniti suggerimenti sul funzionamento e la manutenzione
