Аккумуляторы: все, что вы должны знать об их отличиях.

2006-03-04, Автор - Ленар Хайруллин; [4704]
Мобильность всегда обходилась недешево. С одной стороны, это высококачественные и компактные устройства, а с другой стороны – запас автономной работы. Батареи, аккумуляторы или зарядные элементы имеются сейчас почти во всех электронных устройствах и во многих бытовых. Но не каждый пользователь ведает, какой аккуумулятор установлен в телефоне или в источнике бесперебойного питания. Тем более не все знают, как правильно следить за хранителями тока. Еще большая опасность в том, что за новинками индустрии «питания» скрываются недоработки. Будьте бдительны! А наша статья в этом поможет.
Различные аккумуляторы изготовлены по разным технологиям. Для удобства восприятия рассмотрим каждый отдельный вид, начиная с древних образцов.

Никель-кадмиевые (NiCd)

Это ветераны на рынке мобильных устройств и их можно было встретить даже в 70-х годах, в первых электронных приборах, например, радио. Из названия можно понять, что заряды изготовлены из никеля и кадмия. Последний – ядовит и требует специальной дорогой утилизации, поэтому NiCd-батареи очень быстро запретили в распространении во многих странах Европы и мира.

Аккумуляторы имели в себе массу плюсов, как-то: часовое время заряда, работа и зарядка при отрицательных температурах (до минус 40), длительное хранение без потери набора емкости, низкая цена. Если у пользователя стоит NiCd-батарейка в старом телефоне или радио, то он может 1000 -1500 раз (без резкой потери первоначальных характеристик) совершать подзарядку.

Условный недостаток NiCd-аккумулятора в том, что его нужно один раз в месяц полностью разряжать, чтобы избежать эффекта памяти. Помните, зарядники к старым пленочным видеокамерам имели соответствующую кнопку, которая обнуляла запас энергии? Без данного действия батарея быстро теряла полезную площадь, в которой накапливался заряд, и если раньше вы снимали на ту же камеру до двух часов, то «словив» эффект памяти, делали запись порядка полутора и меньше часов.

Никель-металлогидридные (NiMH)

Первые батареи такого типа на компьютерном рынке появились относительно недавно – в 1990 году. Они были разработаны специально, чтобы ядовитый кадмий заменить соединением металлов с водородом. Вместе с этим в среднем в 1,5 раза повысилась емкость батареи: 45-80 вместо 60-120 Вт•час/кг. Иными словами, если стандартная щелочная (NiCd) АА батарейка Duracell имеет емкость в 1500 mAh, то NiMH-батарейка может носить в себе 2500 mAh. Таким образом, такие аккумуляторы стали очень желанными для плееров и фотоаппаратов, где их в некоторых случаях можно встретить до сих пор.

Не обошлось и без недостатков: уменьшилось количество циклов заряд-разряд до 500, а рабочая температура поднялась с минус 40 до минус 20 градусов. Зато проблема эффекта памяти стала менее острой. NiMH батареи достаточно полностью разряжать один раз в 3-6 месяцев.

У NiCd и NiMH хранителей питания есть общий недостаток в саморазряде. За месяц без подзарядки они «худеют на 20% и 30% соответственно. Так что не удивляйтесь, что за квартал вы можете некогда цельную батарею обнаружить пустой.

Свинцово-кислотные (Lead Acid)

Данные батареи имеют скромные характеристики: 30-50 Вт•час/кг – плотность заряда, только 300 циклов перезарядки, 8-16 часов до полного заряда и необходимость 1-2 раза в полгода разряжать аккумулятор. Только низкая стоимость такого «топлива» держит его на плаву много лет и то в узкоспециализированной компьютерной области – в источниках бесперебойного питания (UPS), где вес и размеры не так критичны. Нас интересуют мобильные батарейки, поэтому на Lead Acid заострять внимание не будем.

Литий-ионные (Li-Ion)

Наконец мы добрались до самых распространенных и актуальных элементов питания. Литий-ионные аккумуляторы устанавливаются практически во все ныне продающиеся сотовые телефоны, КПК, ноутбуки и т.п. Примечательно, что первые Li-батареи собирались по несовершенной технологии, дающей брак. В частности, все помнят много случаев в 90-х гг. когда некачественные литиевые аккумуляторы воспламенялись прямо в трубках телефонов, обжигая своих владельцев. Поэтому разработчики, учитывая неустойчивость лития, изменили технологию и стали изготовлять неметаллические литиевые аккумуляторы на основе ионов лития.

Такие батареи не имеют эффекта памяти и стало быть не требуют обслуживания. 1000 циклов «заряд-разряд» - средний, но не худший результат. По сравнению с рассмотренными выше вариантами заметим увеличение плотности заряда - до 160 Вт•час/кг, поэтому современное мобильное устройство, такое, как ноутбук, может работать до 6 часов на одной батарее (емкость 8600 mAh).

Цена аккумуляторов тоже доступна. К примеру, для своего мобильного телефона можно приобрести батарею (700mAh) где-то за 400 рублей. Такого аккумулятора хватает в среднем на три года. Нельзя не отметить и легкость: ионно-литиевый аккумулятор весит на 20-35% меньше, чем никель-металлогидридный.

Недостатком Li-Ion-батереи считают ограничение отрицательных рабочих температур до минус 20. В городах Сибири и Дальнего Востока зимой бывают дни, когда столбик термометра «прогревается» до минус 25-40 градусов. Живя в таких городах, можно часто слышать от людей, что их сотовые телефоны перестают работать при минус 23-26 градусов и ниже. Но, вообще говоря, многое зависит от модели: некоторые аппараты живут и при минус 28. Еще один минус: Литий-ионные батареи стоят дороже других NiMH/ NiCd конкурентов. Раньше этот недостаток был, так сказать, актуален. К примеру, в 2003 году батарея для мобильника могла стоить 750 рублей. Ситуация, как мы видим, поменялась и за два года Li-Ion–аккумуляторы стали в два раза дешевле.

Литий-полимерные (Li-Pol)

Для того, чтобы увеличить мобильность, нужно увеличивать плотность записи заряда. Литий-полимерные (Li-pol или Li-polymer) аккумуляторы имеют в два раза большую емкость при одинаковой площади по сравнению с Li-Ion – собратьями. Нужно сказать сразу, что при этом современные (выпущенные в 2005 году) Li-Pol-батареи можно перезаряжать не более 300 – 500 раз, а гарантированная рабочая температура не должны понижаться меньше нуля градусов. Время заряда при этом 2-3 часа, как и в предыдущем рассмотренном виде элементов. Самые первые Li-polymer – батареи заряжались до 8(!) часов и имели всего лишь 150-кратный цикл обновления. Если вы обладаете таким аккумулятором (их ставили в продвинутые телефоны 2002-2003 гг.), то вам можно посочувствовать и посоветовать сделать апгрейд.

Лучше всего дождаться новеньких Li-polymer аккумуляторов с сухим твердым электролитом, которые, впрочем, уже появляются в продаже и в составе новейших мобильных устройств. Такое «топливо» способно допускать 1000 полных циклов заряда - разряда и несет в себе повышенную (до 16000 mAh и выше для ноутбука) плотность батареи. Если вас не будет пугать цена ($250 и больше за батарею), то вы сможете это себе позволить. В противном случае лучше пользоваться Li-Ion- аккумуляторами и/или подождать еще пару лет.

Существующие сегодня Li-polymer аккумуляторы, встречаемые в новеньких сотовых телефонах – это пока гибрид, который можно назвать литий-ионные полимерные аккумуляторы. Так как технология Li-Pol в 2005 году находилась в переходном состоянии. Впрочем, 2006 и 2007 гг. также будут переходными, так что советуем вам требовать от продавца всех характеристик батареи, если вы не хотите попусту переплачивать за новомодное название Li-Pol. Вообще не спешите приобретать любую новую технологию, не узнав о ней хотя бы из статей.

Сравнительные характеристики аккумуляторов

Характеристики Lead Acid NiCd NiMH Li-ion Li-ion polymer
Дата появления первых коммерческих образцов   1970   1950 1990 1991 1999
Плотность, Вт∙час/кг 30-50 45-80 60-120 110-160 100-130
Максимальное число циклов заряда/разряда 300 1500 500 1000 500
Время заряда, час 8-16 1 2-4 2-3 2-3
Саморазряд за месяц, % 5 20 30 10 ~10
Напряжение элемента, V 1,25 1,25 1,25 3,6 3,6
Минимальная рабочая температура, °C -20 -40 -20 -20 0
Необходимость разряжать 2 раза в полгода 1 раз в месяц 1 раз в 3 месяца Не нужно Не нужно

Будущее

Естественно, совершенствование перезаряжаемых батарей не заканчивается. С каждым годом будут появляться проекты или готовые решения. Что, например, известно уже сейчас? В конце 2004 г. компания SION Power (США) объявила о выпуске первых инженерных образцов «литиумных» (Li-S) батарей. Новинка имеет плотность 350 Вт•час/кг, что на 50 Вт•час/кг больше, чем в случае с Li-Pol. Пока число зарядов/разрядов может быть 300. Разработчики хотят продлить работу (причем интенсивную, а не экономную) любого мобильного устройства до восьми часов.

В том же 2004 г. на выставке CeBIT 2004 (Германия) был продемонстрирован прототип ноутбука Portege M100 с топливной ячейкой DMFC (Direct Methanol Fuel Cell). Батарея представляет собой классическое устройство, в которой есть две стороны: анод и катод. В качестве реактивов использованы раствор (6% - в первых образцах) метанола и кислород. Метанол, разлагаясь, создает ток. Разработчики, к сожалению, не раскрывают технических характеристик, но «надеются выпустить на рынок к 2007 году батареи, которые по всем параметрам будут в 5-7 раз лучше современных Li-Ion-батерей».

Не только в компьютерах и технике

Цены на бензин растут как на дрожжах, заставляя автовладельцев задуматься о целесообразности использования железных коней. Тем временем компания Venturi Automobiles (изготовитель спортивных машин из Монако) выпустила модель под названием Fetish, что в переводе означает «Кумир». До 100 км/час новое чудо автомобилестроения разгоняется за четыре с половиной секунды, и можно только представить себе, сколько бензина ему понадобилось бы. Дело в том, что ни бензин, ни какое-либо другое топливо Venturi Fetish не требуются: эта машина работает от аккумуляторных литиевых батарей, став, таким образом, первым в истории электромобилем спортивного типа.

В Venturi Fetish 100 модулей по 72 батареи каждый общим весом 350 кг. Работой батарей управляют два компьютера на основе технологии Intel XScale. Главная технологическая проблема в этой машине - не мотор и не ходовая часть, а ее батареи. Вот уже более ста лет люди делают очень хорошие электромоторы, но никому еще не удавалось управлять электрической мощностью 58 Кв/ч, производимой батареями, чей вес соответствовал бы габаритам спортивного автомобиля. Компьютеры позволили обеспечить бесперебойную работу 7200 батарей сразу, что требует исключительной надежности и точной настройки.

Вес машины является вполне спортивным и вместе с батареями составляет около 1100 кг. Venturi Fetish - первый шаг на пути к оптимизированному управлению энергопотреблением машины. Пока планируется выпустить 25 экземпляров Venturi Fetish, которые будут собраны в Калифорнии. «Кумир автолюбителей» поступит в продажу в Лос-Анджелесе, Токио и Монте-Карло по цене 660 тысяч долларов.



Источник - Константин Иванов

Комментарии:
Последние комментарии на сайте:
Поделиться в социальных сетях:


Wargaming перезапустили «World of Warpla...
Wargaming перезапустили «World of WarplaСерия проектов, посвященных Второй мировой войне от белорусской компании Wargaming еще изначально задумыв...
Предварительный обзор Huawei Honor Water...
Предварительный обзор Huawei Honor WaterНесмотря на то, что защита от влаги и пыли для большинства современных смартфонов это уже норма, а не как...
Обзор The Room. Давайте подумаем...
Обзор The Room. Давайте подумаемСкажу честно и открыто - игра The Room мне дико понравилась и дело даже не в том, что это крутая головоло...
Предварительный обзор ASUS VivoBook X207...
Предварительный обзор ASUS VivoBook X207В последнее время действительно интересных ноутбуков никто не показывает - компании привыкли демонстриров...
Обзор The Evil Within 2. Тревожно до дро...
Обзор The Evil Within 2. Тревожно до дроРазработчики игры The Evil Within 2 удачно подобрали время для релиза - на PC она вышла в пятницу 13 числ...
Предварительный обзор Vernee M5. Лучший ...
Предварительный обзор Vernee M5. Лучший В последнее время мы стали замечать, что грань между качеством устройств титанов рынка и менее больших пр...
Обзор ELEX. Шедевр не только для фанатов...
Обзор ELEX. Шедевр не только для фанатовНесмотря на то, что с проектами студии Piranha Bytes я знаком достаточно давно, назвать себя прямо ярым ф...
Предварительный обзор Google Pixelbook. ...
Предварительный обзор Google Pixelbook. Официальный анонс ноутбука Google Pixelbook произвел небольшой фурор в интернете, ведь пользователи дейст...
Предварительный обзор Xtrfy K3. Новая иг...
Предварительный обзор Xtrfy K3. Новая игШведская киберспортивная организация Ninjas in Pyjamas, которая была организована в 1999 году и сейчас яв...
Обзор Eternal. Очень крутая карточная иг...
Обзор Eternal. Очень крутая карточная игМы следим за развитием игры Eternal еще с того времени, когда информация о проекте только появилась, а по...
Предварительный обзор BlackBerry Motion....
Предварительный обзор BlackBerry Motion.Стоит отметить, что еще за две недели до официального анонса смартфона BlackBerry Motion, продукт уже был...
Предварительный обзор Samsung HMD Odysse...
Предварительный обзор Samsung HMD OdysseШлем виртуальной реальности это всегда интересно - производители со всего мира стараются создать сио идеа...
МегаОбзор
МегаОбзор
MegaObzor в социальных сетях:
Яндекс.Метрика
2006-2017 © MegaObzor