категории | RSS

Введение.
Li-ion аккумулятор - тип химического источника тока, получивший широкое распространение в современной мобильной технике. В настоящий момент производители практически полностью отказались от использования прочих типов аккумуляторных батарей в мобильных телефонах, поэтому чрезвычайно важно знать, как правильно пользоваться литиевыми источниками питания. В данной статье будут озвучены основные особенности устройства и использования Li-ion батарей, а также некоторые практические советы.

Литий-ионный аккумулятор.
Литиевые аккумуляторы относят к элементам, имеющим наивысшую плотность энергии, но в то же время они являются самыми чувствительными к технологии использования и зарядки. Это особенно актуально, учитывая фактическую невозможность провести операцию восстановления ёмкости – литиевые аккумуляторы не подвержены воздействию эффекта памяти.
Так называемые циклы тренировки-восстановления слабо влияют на срок службы Li-ion аккумулятора, поскольку процессы окисления, повышающие внутреннее сопротивление батареи, необратимы. Нужно заметить, что литиевая батарея гораздо сильнее подвержена старению и из-за коррозии необратимо теряет часть ёмкости в процессе хранения, даже в идеальных условиях на складе. Поэтому, приобретая новую Li-Ion батарею, покупатель должен чётко знать дату её выпуска. К сожалению, зачастую производители кодируют дату выпуска батареи в серийном номере, делая её труднодоступной для нас.
Для Li-Ion аккумулятора не рекомендуется режим, при котором сотовый телефон используется от случая к случаю, из-за относительно низкого КПД батареи в этом случае, а также сравнительно малого срока эксплуатации.

Внутреннее сопротивление.
Это одна из основных характеристик аккумулятора. Чем она меньше, тем лучше. В норме для Li-Ion аккумулятора внутреннее сопротивление соответствует 150-250мОм при напряжении 3.6В.
Внутреннее сопротивление (далее ВС), по большому счету, определяет производительность батареи. Если при работе с аккумулятором с высоким ВС потребуется обеспечить большой ток нагрузки в кратковременном режиме, что характерно для сотовых телефонов, то выходное напряжение аккумулятора будет проседать за счёт большого падения на ВС батареи. Поскольку потребление тока сотовыми телефонами носит импульсный характер, то в пиковые моменты потребления тока напряжение аккумулятора может упасть до нижнего предела напряжения питания и телефон сообщит, что аккумулятор разряжен, несмотря на то, что до полного разряда еще далеко. Таким образом телефон может подвести владельца в самый ответственный момент.
Кроме того, высокое ВС вызывает серьёзные потери при зарядке, что выражается в чрезмерном нагреве батареи. Также, при заряде батареи с высоким ВС, напряжение на её ячейке быстрее достигает порогового, и телефон сообщит о завершении зарядки, но при этом батарея будет недозаряжена.
Существуют соответствующие методы, позволяющие измерить ВС батареи, однако они зачастую недоступны рядовому пользователю. Наиболее распространённый метод заключается в измерении падения напряжения в аккумуляторе при постоянной нагрузке на нём.

Контроллер.
Li-Ion аккумуляторы снабжают специальной схемой-контроллером, которая следит за напряжением ячейки и отключает выходные контакты батареи при уходе её напряжения за допустимые пределы.
К сожалению, иногда попадаются неоригинальные батареи, производитель которых сэкономил на контроллере. Это может привести к печальным последствиям, вплоть до разгерметизации батареи и взрыва вследствие перегрева и повышенного напряжения на ней.
Мне самому пришлось столкнуться с некачественным изделием, в котором был установлен псевдо-контроллер:

Как видно из фото, вся эта электрическая ахинея, в которую забыли впаять половину деталей, вообще не получает питания - плюсовой вывод батареи электрически никак с ней не связан. Более того, некоторые выводы транзисторов либо никуда не подключены, либо закорочены. Это полностью исключает какое-либо вмешательство схемы в жизнь батареи. Неудивительно, что после некоторого времени эксплуатации металлический стакан батареи ощутимо раздулся.
Контроллеры не дают заряжать батарею, которая разрядилась до 2.5В и менее. Дело в том, что в такой глубоко разряженной батарее происходят необратимые процессы разрушения электрохимической структуры, и попытка зарядить эту батарею приведёт к тому, что внутри неё произойдёт выделение металлического лития. Выделение лития часто является причиной взрыва.

Процесс зарядки.
За процесс заряда батареи отвечает специализированная микросхема, которая сочетает в себе стабилизаторы тока и напряжения, а также элемент памяти, в котором записана информация о последовательности и длительности стадий заряда. Поскольку чаще всего определённая микросхема рассчитана на определённую ёмкость аккумулятора, то не рекомендуется использование в телефоне батареи с ёмкостью, отличающейся от стандартной для его собственного аккумулятора.
Упрощённый график процесса полной зарядки для 750мАч Li-Ion аккумулятора:

Процесс зарядки по этому графику можно разделить на две стадии:
1. Заряд при постоянной мощности, постоянном токе.
2. Заряд при постоянном напряжении.
Иногда можно встретить «быстрые» зарядные устройства, которые, минуя вторую стадию, за один час заряжают аккумулятор. Однако при таком способе батарея набирает всего около 70% ёмкости.
Существуют так называемые «лягушки» - зарядные устройства, которые заряжают батарею напрямую через её выходные контакты. Зачастую в них не предусмотрена программа стадий зарядки, что оказывает негативное действие на ячейку. Частое использование такого способа зарядки сильно сокращает срок службы батареи.
Вопреки расхожему мнению, заряжать литиевый аккумулятор можно и разряженный наполовину, не обязательно дожидаться полной разрядки, как это делалось для NiCd.

Как продлить жизнь батарее?
В процессе использования литиевых аккумуляторов полезно соблюдать следующие несложные советы.

1. Во время зарядки отключиться от интернета (особенно в случае 3G или Wifi) и кабеля usb.
Любое подключение влияет на длительность заряда, активное подключение тем более, поскольку вызывает разогрев батареи. При повышении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции увеличивается в 2-4 раза ((с) Вант-Гофф), в данном случае в 2-4 раза возрастает процесс саморазряда и утечки тока в аккумуляторе, он быстрее изнашивается.
При активном подключении время зарядки может увеличиться в несколько раз, и то при этом сигнал полной зарядки не совсем будет соответствовать истине (температура и ограничение по времени заряда со стороны микросхемы). Исходя из этого, заряд при вообще выключенном телефоне в 4-8 раз сокращает разрушительные для аккумулятора процессы во время зарядки.

2. Аккумулятор, не используемый долгое время, должен храниться заряженным.
Понижение напряжения ниже 2.5В делает аккумулятор бесполезным. Ток саморазряда для Li-Ion аккумулятора составляет 10% в месяц, без учёта траты энергии на контроллер.
Однако в случае долгого хранения всё это не имеет никакого значения, поскольку, как было указано выше, процесс старения происходит и самопроизвольно. Типовой срок службы аккумулятора составляет не более 2-х лет.

3. Не подвергать зарядке аккумулятор, только что попавший под воздействие отрицательных температур.
При охлаждении процессы внутри аккумулятора замедляются. Поэтому при активном использовании телефона возможно преждевременное сообщение о полной разрядке, хотя запас ещё есть. Эффект аналогичен высокому внутреннему сопротивлению, но носит обратимый характер. Из-за замедленной химической реакции аккумулятор просто не успевает поставлять необходимый объём энергии, в результате чего происходит просадка напряжения.
Именно по причине замедлившихся процессов зарядка охлаждённого аккумулятора будет слабоэффективной. Более того, это наносит ему определённый вред. Следует дождаться, когда температура батареи достигнет комнатной. Энергетические свойства аккумулятора вернутся к первоначальным значениям.

DimonVideo
2011-02-06T15:36:09Z
Здесь находятся
всего 0. За сутки здесь было 0 человек

Комментарии 29

#29   free_chemist    

Наоборот в этом случае нагрев батареи будет меньше.

Как же меньше? При активном пользовании wifi телефон, поставленный на зарядку, будет меньше греться, чем то же самое но без wifi? belay
Не понимаю о чём вы. Вполне логичен избыточный нагрев как при wifi, так и нагрев батареи при зарядке. Совмещая эти два процесса, мы получим ещё большее повышение температуры. Вы сами написали во врагах батарейки - высокая температура laughing


0 ответить

#29   Vic_po    

1. Во время зарядки отключиться от интернета (особенно в случае 3G или Wifi) и кабеля usb.
Любое подключение влияет на длительность заряда, активное подключение тем более, поскольку вызывает разогрев батареи. При повышении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции увеличивается в 2-4 раза ((с) Вант-Гофф), в данном случае в 2-4 раза возрастает процесс саморазряда и утечки тока в аккумуляторе, он быстрее изнашивается.

Наоборот в этом случае нагрев батареи будет меньше.
Вообще у акума три врага - глубокий разряд, перезаряд и высокая температура.
Чтобы акум прожил подольше, не надо его тренировать, экстремальные нагрузки(глубокий разряд и перезаряд) для него вредны.
Ставьте его на зарядку при первой возможности, не дожидаясь пока он сядет. Литиевые акумы любят быть заряженными, иначе быстрее стареют.


0 ответить

#29   Rash21    

у меня сейчас Е51, до этого был е50(несколько раз терял и снова покупал) в телефоны Б/У, батареи никогда не покупал, юзаю их постоянно и батареи держат в рамках возможностей (при полной нагрузке : запуск плеера, миниоперы и вспомогательных прог на 4 часа батарей точно хватает, после ставлю на зарядку и даже не думаю сворачивать проги, не менее года батареи держат стабильно и без глюков. Заряжаю как попало(когда есть доступ к розетке, иначе неизвестно когда еще успею к ней)! Без особых нагрузок батареи держат не менее суток. Вздутые акм были только после полутора или более лет эксплуатации, как правило к тому времени уже новый девайс приобретал(всегда б/у, до меня наверно с год бывавший в эксплуатации и у меня в работе был не менее года и отлично работал и батарея держалась) /
Через "лягушку" дополнительную батарею BL-C6 для старой любимой 6230i (потом эти батареи на Е50 шли с успехом) так уникальная ситуация была : после того как полностью зарядила "лягушка" ставлю в телефон и тел показывает только половину заряда! После того как заряд исчерпан соответственно телефон жалуется что батарея садится и сигналит об этом, далее через какое-то время (когда по идее должно произойти отключение) датчик показывает что батарея полностью на 100% заряжена smile


0 ответить

#29   smpdv    

то акум продолжает заряжатся? или та хитрая микросхема отключает его от зарядного устройства?

Отключает. Я в таком режиме использовал свой старый 3230 6 лет почти. Аккумулятор как новенький! Теперь дочка им пользуется.
Причем я ставил на зарядку не зависимо от того какой процент разрядки показывал индикатор. Т.е. грубо говоря вообще на него не смотрел. В очень резких случаях (когда, типа, забывал зарядку в командировку) этот режим нарушался. Но это было считанные разы, а так считай 1900-2000 циклов на ура! Впрочем, считаю, что это нельзя назвать циклом. Так, дозарядка.


0 ответить

#29   warcon001    

У меня токой вопрос, я оставляю телефон на ночь на зарядке, когда его акум зарядился(тел говорит об этом), то акум продолжает заряжатся? или та хитрая микросхема отключает его от зарядного устройства?


0 ответить

#29   imp37    

как я знаю, то при покупке новой АКБ следует полностью разрядить ее, потом поставить заряжаться на 12 часов (желательно чтобы телефон был выключен), после полной зарядки юзать телефон на полную катушку (слушать музыку, играть, смотреть видео, серфинг в инете, и т. д.) до тех пор пока телефон сам не выключится, потом так же (не включая его) снова поставить заряжать на 12 часов, и после полной зарядки снова его принудительно посадить. ну и так раза 3-4.
-------------
Добавлено в 01.44: моему старику 6120с уже 5 год пошел, после 3х лет использования пришлось поменять аккумулятор, т.к. старый начал надуваться и я не рискнул дальше юзать его, а то реально бабахнул бы еще, купил якобы оригинальный за 850 руб. в связном центре, а уж какой он там оригинальный или нет я не знаю, но держит вроде хорошо и это главное smile


* редактировал(а) imp37 01:43 18 мар 2011

0 ответить

#29   piton_sti    

купил сегодня новый аккум bl-5b для моего 6120с. Так как мне поступить, тренировать или нет? Если да, то как?


0 ответить

#29   OLEGOVI4    

При покупке говорят уже по другому:
- после разряда новой АБ в выключенном состоянии зарядить полностью, и так 3 цикла, а уже после можно подзаряжать по возможности.


0 ответить

#29   night demon    

При покупке нового телефона или аккумулятора говоря что надо зарядить впервый раз 16 часов это правда?
Еще вопрос, когда телефон снимаешь с зарадки не до зарядившимся это влияет на срок службы?


0 ответить

#29   O.R.Smart    

вау .. испугался за свой ipod4 = у него ведь батарея внутри и так просто не заменишь ..


0 ответить

Яндекс.Метрика