Почему перестают работать аккумуляторы?
Как продлить срок службы аккумулятора?
По прошествии определенного времени каждый аккумулятор начинает меньше держать зарядку. Почему это происходит и как избежать преждевременного старения аккумулятора - об этом я и расскажу в данной статье.
Для начала немного терминологии: аккумулятор представляет собой герметичный химический источник тока второго рода, который отличается от элемента первого рода (батарейки) возможностью перезаряжаться и способами производства вырабатываемой энергии. Работа аккумулятора основана на том, что активные вещества, находящиеся внутри элемента, вырабатывают энергию, которая непосредственно превращается в электрическую. Основными параметрами аккумулятора являются его емкость и напряжение. Аккумулятор представляет собой источник тока, носитель энергии, которую можно использовать в различных целях от бытовой техники до высокотехнологических изобретений. Нас будут интересовать автономные источники энергии малой мощности, которые обеспечивают работу сотовым телефонам.
Есть несколько типов аккумуляторов, подходящих для работы с сотовыми телефонами, я буду рассматривать три, наиболее популярные. Итак:
- первый тип - никель-металлгедридные ( Ni-Mg);
- второй тип - литий-йонные (Li-Ion);
- третий тип - литий-полимерные (Li-Pol).
В никель-металлгедридных аккумуляторах для осуществления химической реакции, необходимой для производства электрической энергии, используется оксидно-никелевый электрод и электрод из сплавов никеля с металлами редкоземельной группы.
В процессе эксплуатации происходят изменения в оксидно-никелевом электроде, которые влекут за собой изменение емкости, в сторону её уменьшения. Это происходит в результате циклирования (заряда/разряда аккумулятора). Эти изменения неизбежны, но, при правильном уходе за аккумулятором можно значительно понизить потерю емкости. Следует правильно заряжать аккумулятор, не перезаряжая его, и начинать зарядку только при полной разрядке аккумулятора. Практически, любой сотовый телефон выдает звуковой сигнал, предупреждающий о необходимости подзарядки, не дождавшись его не следует заряжать Ni-Mg аккумулятор. Аналогично, если телефон полностью заряжен, это отобразиться на дисплее, и необходимо прекратить зарядку. Если не соблюдать этих требований, то емкость аккумулятора будет сокращаться, назовем этот процесс ложным "эффектом памяти" Ni-Mg аккумулятора. Также при цикле заряда-разряда повышается внутреннее сопротивление аккумулятора, что обусловлено постоянным изменением напряжения аккумулятора под нагрузкой (в данном случае нагрузкой выступает сотовый телефон). При длительном сроке пользования увеличивается саморазряд аккумулятора. Восстановить аккумулятор возможно не всегда и только в условиях сервисного центра. Но для того, чтобы аккумулятор служил максимальный срок из возможного достаточно правильно его заряжать, используя качественное зарядное устройство. Новые Ni-Mg аккумуляторы поставляются в разряженном состоянии для увеличения срока службы, поэтому перед использованием следует провести 2-3 цикла полного разряда/заряда. Если Ваш телефон не поддерживает функцию разряда аккумулятора, нужно дождаться, пока он разрядится самостоятельно и телефон отключится.
В литий-йонных аккумуляторах для осуществления химической реакции используется ионы лития и углеродная матрица. Благодаря свойствам лития, данные аккумуляторы длительное время сохраняют заряд; обладают большей ёмкостью; саморазряд сведён к минимуму (он составляет 10-20% за год работы); не обладают "эффектом памяти".Li-Ion аккумуляторы не требуют регулярного обслуживания, циклы тренировки (разряда/заряда) практически не влияют на срок их службы. Допустимые температурные пределы: от -20*С до +60*С. Не стоит производить зарядку аккумулятора при низкой температуре (ниже -10*С). Если Вы не используете аккумулятор, его стоит хранить в заряженном состоянии, чтобы избежать глубокого разряда. Вывести аккумулятор из состояния глубокого разряда можно только при помощи специального оборудования.
Основой Li-Ion аккумулятора, так же как и у Ni-Mg, является жидкий электролит, это представляет собой опасность его утечки.
В литий-полимерных аккумуляторах жидкий органический электролит в них заменяется полимерным, тем самым уменьшается вероятность его утечек и увеличивается безопасность работы, как самого аккумулятора так и работы по улучшению его характеристик. Из недостатков: 1) Li-Pol аккумулятор в значительной степени подвержен холоду; 2) достаточно высокая стоимость. В настоящее время ведутся разработки Li-Pol аккумуляторов.
Есть так же ряд требований по эксплуатации и хранению, которые применимы ко всем типам аккумуляторов:
- нельзя подвергать аккумулятор механическим воздействиям (ронять, разбирать); это может повлечь за собой повреждения внутри корпуса аккумулятора, перетекание жидких составляющих, как следствие, необратимую поломку;
- нельзя допускать соприкосновения электрических контактов аккумулятора с металлическими предметами и поверхностями, это может привести к замыканию;
- нельзя, чтобы аккумулятор работал при слишком низких, или слишком высоких температурах (средний диапазон рабочих температур от -10 С до +40С);
- нельзя подвергать аккумулятор воздействию недопустимых токов, он может взорваться;
- нельзя заряжать аккумулятор некачественным зарядным устройством, в лучшем случае это приведет к ухудшению характеристик аккумулятора, в худшем - он придет в негодность (как вариант - он взорвется);
- нельзя ронять аккумулятор в огонь или держать его рядом, так как он может взорваться.
Данная статья является ознакомительной. Более подробное описание процессов, происходящих внутри аккумуляторных батарей, а так же все про способы заряда будет описано в следующих статьях, которые в ближайшем времени появятся на нашем сайте.
Любовь Шукалова
|
