Акумулятори для мобільних телефонів. Заряд, ємність, пристрій акумулятора для стільникового телефону.

11.09.2015

Акумулятори для мобільних телефонів. Заряд, ємність, пристрій акумулятора для стільникового телефону.

Акумулятори для мобільних телефонів. Заряд, ємність, пристрій акумулятора для стільникового телефону.

Нова і правильно заряджена акумуляторна батарея (АКБ) мобільного телефону практично не потребує додаткового обслуговування і особливої уваги. А якщо вона вже не нова? Якщо вона заряджена неправильно? Що тоді робити?

Розглянемо, як влаштована акумуляторна батарея мобільного телефону. які її основні електричні характеристики і правила експлуатації.

Не будемо забувати, що акумуляторна батарея. виготовлені за різною технологією (відповідно, мають різні призначення) застосовують не тільки в мобільних телефонах. Вони також застосовуються у радіотелефонах, портативних іграшках (наприклад, «мерехтливий ліхтар»), калькуляторах, ноутбуків, фотоапаратів, електронних зошитах і в інших популярних електронних пристроях побутового і спеціального призначення.

За технологією виготовлення акумуляторних батарей, що застосовуються в стільникових телефонах, поділяють на такі типи:

• нікель-кадмієві — Ni-Cd (Nickel Cadmium);

• нікель-металгідридні — Ni-MH (Nickel-Metal-Hydride);

• літій-іонні — Li-ion (Lithium Ion);

• літій-полімерні — Li-pol (Lithium Polymer).

На фото в статті представлені АКБ до сучасним телефонам.

Нікель-кадмієві батареї найбільш розповсюджені і дешеві. Налагоджена технологія і надійна робота забезпечили їм широке застосування для живлення портативної техніки та обладнання.

До основним достоїнств нікель-кадмієвих акумуляторних батарей відносяться:

• чудова працездатність в широкому діапазоні температур навколишнього середовища, у тому числі можливість заряду при негативних температурах;

• здатність віддавати в навантаження великий струм;

• тривалий термін служби — понад 1000 циклів заряду — розряду при правильній експлуатації і обслуговуванні;

• низька чутливість до неправильної експлуатації;

• легке відновлення при зниженні ємності і після тривалого зберігання;

• низька вартість.

Ni-Cd акумуляторної батареї робоча речовина знаходиться у вигляді дрібних кристалів, що забезпечує максимальну площу зіткнення з електролітом. При несприятливих умовах експлуатації кристали збільшуються до розмірів, що в 150 разів перевищують початкові, що призводить до різкого зменшення площі активної поверхні. Як наслідок, знижується напруга і зменшується ємність акумулятора. У деяких випадках гострі грані кристалів навіть проколюють сепаратор, викликаючи швидке саморозряд або коротке замикання.

Серед інших недоліків акумуляторних батарей цього типу можна відзначити: необхідність періодичної повної розрядки для збереження експлуатаційних властивостей (усунення ефекту пам’яті), швидкий саморозряд (до 10% протягом перших 24 год), відносно мала густина енергії (відношення ємності до габаритам і масі) і великі габарити (порівняно з АКБ інших типів). Ni-Cd акумуляторні батареї екологічно небезпечні, так як вони містять токсичний кадмій, тому вимагають спеціальної утилізації. Із-за великих габаритів і проблем з утилізацією Ni-Cd батареї давно покинули ринок мобільних телефонів і зустрічалися тільки на зорі масового розвитку ринку мобільних телефонів, наприклад, в апаратах фірми «Моторола» моделі Т-1 92.

На зміну їм першими прийшли нікель-металгідридні батареї, але їх гучно розрекламовані переваги на ділі не виправдали очікувань споживачів з-за невеликого терміну служби. Ця ситуація поступово виправляється завдяки технологічному прогресу в їх виробництві.

Відмітні переваги Ni-MH батарей:

• їх ємність приблизно на 30% більше ємності Ni-Cd батарей при тих же габаритах;

• вони менше схильні до ефекту пам’яті, ніж Ni-Cd батареї (періодичні цикли відновлення потрібно виконувати рідше);

• низька токсичність (Ni-MH технологія вважається екологічно чистою).

На жаль, Ni-MH батареї мають багато недоліків. Порівняно з Ni-Cd батареї, у них менший термін служби (близько 500 циклів заряду-розряду), більш швидкий саморозряд (в 1,5-2 рази) і більш висока собівартість.

Втрату заряду відповідно викликає і їх старіння. У відносно зношеної батареї пластини електродів розбухають і починають злипатися один з одним, що призводить до підвищення струму саморозряду. Укрупнення кристалічних утворень в батареях на основі нікелю відбувається, в основному, через занадто довгого перебування її в зарядному пристрої і багаторазового заряду без періодичного повного розряду. Розукрупнити кристалічні освіти дозволяє проведення такої процедури, як тренування, яку достатньо проводити один раз на 30. 60 днів. 

В даний час (протягом декількох років) мобільні телефони різних виробників комплектуються виключно батареями Li-ion. Літій-іонні акумуляторні батареї завойовували позиції на ринку пристроїв мобільного зв’язку.

Це зумовлено перевагами літій-іонних батарей в порівнянні з попередніми типами АКБ:

• висока щільність електричної енергії (вдвічі більша, ніж у Ni-Cd батареї того ж розміру, а значить, і вдвічі менші габарити при тій же ємності);

• повільний саморозряд (приблизно 2. 5% на місяць, а також приблизно 3% на харчування вбудованої електронної схеми захисту);

• відсутність будь-яких вимог до обслуговування, за винятком вимоги тривалого зберігання тільки в зарядженому стані.

Є у літій-іонних батарей і недоліки. Батареї деяких виробників працюють тільки при позитивних температурах. Всі акумуляторні батареї, створені за цією технологією, дороги і схильні до процесу старіння, навіть якщо вони не використовуються. Зменшення ємності спостерігається приблизно після 1 року. Після 2 років зберігання така батарея, як правило, виходить з ладу. Тому не рекомендується зберігати Li-ion акумулятори протягом тривалого часу без експлуатації.

Li-ion батареї пошкоджуються при заряді в «чужих» зарядних пристроях, а також при зберіганні в надмірно розрядженому стані. Зменшення ємності Li-ion батарей необоротно, так як використовувані в них токсичні матеріали розраховані на роботу лише протягом певного часу (до кінця терміну служби батареї токсичність застосовуваних у них речовин знижується).

Літій-полімерні акумуляторні батареї з’явилися на ринку мобільних телефонів і портативних комп’ютерів пару років тому. Вони трохи дешевше, ніж літій-іонні батареї, при однаковій щільності енергії. Витримують мало (порівняно з Li-ion АКБ) циклів заряду-розряду, що, звичайно ж, не задовольняє масового виробника телефонів.

Літій-полімерні батареї виготовляються в різноманітних пластичних геометричних формах, нетрадиційних для звичайних батарей. Вони досить тонкі по товщині і здатні заповнювати будь-яке вільне місце.

Основними параметрами акумуляторної батареї мобільного телефону є:

• електрична ємність;

• внутрішній опір;

• напруга;

• струм саморозряду;

• термін служби.

Електрична ємність акумуляторних батарей складається з номінальної ємності і реальною.

Номінальна електрична ємність — це кількість енергії, яким батарея теоретично повинна мати в зарядженому стані. Цей параметр аналогічний ємності, наприклад, склянки. Так само, як на стандартний гранований стакан можна налити 200 мл рідини, так і в батарею можна «закачати» тільки цілком певна кількість енергії. Але визначається кількість енергії не в момент заряду, а при зворотному процесі, тобто при розряді акумулятора постійним струмом протягом вимірюваного інтервалу часу до моменту досягнення заданого порогового напруги. Вимірюється ємність в ампер-годинах (Ач) або міліампер-годинах (маг) і позначається буквою «З». Значення номінальної ємності батареї, як правило, зазначено в її назві. Сучасні мобільні телефони конкурують між собою за розмірами без втрати тривалості роботи в режимі очікування і режимі розмови. Їх акумуляторні батареї, як правило, мають ємність 700 маг.

Реальне значення ємності нової батареї на момент введення її в експлуатацію коливається від 80 до 1 10% від номінального значення. Воно залежить від фірми-виробника, умов та терміну зберігання, а також від технології введення в експлуатацію. Нижня межа (80%) зазвичай розглядається як мінімально допустиме значення для нової батареї. Наприклад, батарея з номінальною ємністю 1000 маг в ідеалі повинна віддавати струм 1000 мА протягом 1 год, 100 мА — протягом 10 год, або 10 мА протягом 100 ч. Однак реально цього не відбувається.

На практиці при високому струмі розряду номінальна ємність акумуляторної батареї не досягається, а при низькому струмі — перевищує розрахункову. В процесі експлуатації ємність батареї зменшується. Швидкість зменшення залежить від типу батареї, технології обслуговування в процесі експлуатації, використовуються зарядних пристроїв, умов і тривалості експлуатації. Внутрішній опір батареї визначає її здатність віддавати в навантаження великий струм. Ця залежність підкоряється закону Ома. При низькому значенні внутрішнього опору батарея здатна віддати в навантаження більший піковий струм (без істотного зменшення напруги на її висновках), а значить, і велику пікову потужність, в той час як високе значення внутрішнього опору призводить до різкого зменшення напруги на виводах батареї при різкому збільшенні струму навантаження. Це призводить до того, що зовні хороший акумулятор не може повністю віддати запасені в ньому енергію в навантаження.

Короткий опис статті: акумулятор для мобільного

Джерело: Акумулятори для мобільних телефонів. Заряд, ємність, пристрій акумулятора для стільникового телефону.

Також ви можете прочитати