О неправильном использовании аккумуляторов в последнее время…
К глубокому сожалению последнее эпоха обратил почтение на то кто у народа, увеличился % выхода аккумуляторов из строя либо дочиста принцип разряжаться много быстрее чем должно. У многих появились умные зарядки, следовательно я считаю пришло эра малый поучить теорию чтобы правильного использования мат базы. Будет игрушечный цикл статей с моими мыслями.
Цитата:
Аккумуляторы чтобы мобильных устройств — действие памяти
Владимир Васильев (vean@mail.ru)
Опубликовано для сайте ixbt hardware http://www.ixbt.com 20 февраля 2001 г. Казалось желание, кто может красоваться проще? Разрядился аккумулятор — подключай зарядное устройство и заряжай предварительно готовности. Однако в безраздельно хороший момент начинаешь просмотреть, который век работы вконец заряженного аккумулятора становится меньше, чем было ранее. В чем произведение? Кто виноват и наравне объяснить данное явление?
Рассмотрим эту проблему и ее решение на примере аккумуляторов для сотового телефона. Впрочем, целый нижеизложенное довольно справедливо и для аккумуляторов радиостанций, радиотелефонов и радиоудлинителей, портативных компьютеров, цифровых фотоаппаратов и видеокамер, ручных инструментов.
Начнём с никель-кадмиевых (nicd) и никель-металлгидридных (nimh) аккумуляторов. Всем известно, какой по окончании заряда аккумулятора в обычном зарядном устройстве, загорается зеленый свет индикатора, указывающий для то, что аккумулятор гуртом заряжен и готов к работе. Если аккумулятор заряжается в телефоне, то задний сообщит вам относительный этом присущим ему способом.. В результате вы полагаете, какой ваш аккумулятор заряжен, обладает полной емкостью и ему позволительно доверять для гуртом 100%.
Но … не верь глазам своим! "Зеленый знать" обычного зарядного устройства никоим образом не гарантирует достаточную (номинальную) емкость [1] и исправность аккумулятора. Все фабрикат в книга, который обычное зарядное выполнение заряжает (наполняет) аккумулятор электрической энергией только перед тех пор, покуда глотать "свободное земля", в то эпоха наподобие рост закачанной в аккумулятор энергии никак не оценивается! Напрашивается простая аналогия со стаканом, которую мы подробно рассмотрели близко обсуждении электрической емкости аккумулятора в статье [1]. Если в несчастный стакан дозволено налить 200 мл воды, то в тот же стакан, только частично заполненный, возьмем, песком тож мелкими камешками — много меньше. Продолжая эту аналогию, отметим, что любой цикл заряда-разряда вносит в наш стакан-аккумулятор "посторонние примеси", уменьшая тем самым объем для хранения полезной энергии.
Естественно, возникает проблема: почему аккумулятор в процессе эксплуатации систематически становится неспособным принять во сезон заряда то размер энергии, для хранение которого он рассчитан?
Для примера на рис. 1 схематично изображены 5 различных состояний одного и того же nicd аккумулятора.
Рис. 1. Емкость аккумулятора в зависимости от состояния его рабочего вещества.
Левый крайний аккумулятор обладает стопроцентной емкостью. Его рабочее вещество имеет однородную структуру из мельчайших частиц и максимальную площадь активной поверхности. Крайний правый — наихудший и имеет всего 20 % через номинальной емкости. Частицы его рабочего вещества укрупнились, и площадь активной поверхности много уменьшилась. Причина этого явления заключается в часть, какой в процессе эксплуатации с каждым новым циклом заряда-разряда рабочее вещество внутри nicd и nimh аккумуляторов малопомалу изменяет свою структуру в сторону уменьшения площади активной поверхности, что приводит к уменьшению реальной емкости. Этот эффект, называемый также эффектом памяти, развивается вследствие заряда не всецело разряженных аккумуляторов для основе никеля и сильнее только проявляется в никель-кадмиевых аккумуляторах. Никель-металлгидридные аккумуляторы подвержены эффекту памяти в меньшей степени. Рассмотрим изображенную а рис. 2 анодную пластину нового nicd аккумулятора: кристаллические образования имеют малые размеры (близко 1мкм), и площадь их соприкосновения с электролитом максимальна.
Рис 2. Структура анодной пластины нового nicd аккумулятора
В процессе эксплуатации потребители, якобы отношение, не дожидаются полной разрядки аккумулятора накануне очередным зарядом. Впрочем, это круглый естественно, преимущественно, коли пропали запасной аккумулятор. Однако в результате такой практики от 3 — 6 месяцев (в зависимости через частоты заряда, глубины разряда, условий эксплуатации, качества аккумулятора и фирмы-изготовителя) реальная емкость аккумулятора заметно уменьшается. Сокращается также и пора заряда. Кроме того, чай небольшое удвоение внутреннего сопротивления [1] аккумулятора. Словом, начинает проявляться действие памяти. Состояние такого аккумулятора с укрупненными кристаллическими образованиями показано на рис.3.
Рис 3. Структура анодной пластины nicd аккумулятора, не подвергавшегося периодической тренировке
Если и далее не пить особых мер, то подле дальнейшей эксплуатации увеличивающиеся кристаллические образования могут привести к разрушению сепаратора (своего рода перегородки, разделяющей анод и катод) и увеличению тока саморазряда [1]. В этом случае аккумулятор становится подобен худому ведру: воду носить дозволено, однако вблизи.
Что же исполнять? Вспомнить старое доброе расположение: легче эффект памяти предотвратить, чем потом устранить. А ради предотвращения нужно применять тренировку аккумуляторов, близко которой понимаются периодические (3 — 4 раза) циклы заряда и последующего разряда перед напряжения 1 вольт для элемент. Процесс этот проще только исполнять на настольных зарядных устройствах, имеющих функцию разряда, разве на специальных анализаторах типа cadex c7000, c7200 [2,3]. Последние процесс тренировки автоматизируют и увеличивают емкость аккумулятора предварительно максимально возможного уровня.. Выполнение тренировочных циклов прямо в телефоне тоже пожалуй, только не так эффективно, поскольку телефон, якобы отношение, успевает отключиться раньше, чем аккумулятор сплошь разрядится. Да и времени для этого должен значительно больше.
Теперь изрядно слов о периодичности данного процесса. Рекомендации таковы: чтобы никелькадмиевых аккумуляторов — единодержавно единовременно в месяц, ради никель-металлгидридных — единожды в пандан месяца. Если варганить это чаще, то полезный эффект увеличивается незначительно, а износ аккумулятора гораздо возрастает.
Всегда ли помогают тренировочные циклы заряда-разряда? Не безвыездно. С запущенными аккумуляторами препарат обстоит сложнее, и помочь тут может только метод восстановления, основанный для глубоком (накануне 0.4 вольта для элемент) разряде аккумуляторов по специальному алгоритму. При таком разряде происходит дробление крупных кристаллических образований, в результате чего емкость аккумулятора восстанавливается. Структура рабочего вещества восстановленного аккумулятора показана на рис.4.
Рис 4. Структура анодной пластины восстановленного nicd аккумулятора
Однако должен отметить, какой некоторые из восстановленных аккумуляторов могут быть высокий саморазряд [1] сквозь повреждения кристаллическими образованиями материала сепаратора. По большей части это присуще старым аккумуляторам.
А теперь подведем итоги.
Эффект памяти свойственен всего аккумуляторам на основе никеля, причем сильнее только он проявляется в никель-кадмиевых аккумуляторах. Существуют умозаключение, кто в никель-металлгидридных аккумуляторах этот действие просто не успевает несравненно проявиться из-за меньшего срока их службы. В то же срок судьба фирм, выпускающих nimh аккумуляторы, заявляет, что их аккумуляторы свободны от этого эффекта. Например, имя gp batteries international limited [6] в сопроводительной этикетке на некоторые типы своих аккумуляторов указывает следующие параметры: доза циклов разрядазаряда — 1000, нужда эффекта памяти и необходимости разряда аккумулятора до зарядом. Словом, параметры более чем привлекательны.
Часто для действие памяти списывают повреждения аккумулятора, вызванные неправильной эксплуатацией: использованием неисправного разве "неродного" зарядного устройства, длительным пребыванием в зарядном устройстве, переохлаждением или перегревом аккумулятора, да и простой браком сообразно вине изготовителя alias поставщика.
Для предупреждения эффекта памяти под отсутствии специальных зарядных устройств дозволительно порекомендовать заряд ради как дозволено более полного разряда аккумулятора в телефоне.
И в мораль несколько слов о литийионных (li-ion) аккумуляторах.
С ними дело обстоит с точностью прежде наоборот. Они не подвержены эффекту памяти. Более того, li-ion аккумуляторы предпочитают заряженное обстановка незаряженному. Их можно вселять для заряд в каждый момент и иметь в зарядном устройстве что угодно. Зарядные устройства чтобы li-ion аккумуляторов изза окончания заряда автоматически отключаются, поскольку li-ion аккумуляторы невмоготу перезаряжать. Важно только, ради это устройство было предназначено для заряда li-ion аккумуляторов именно этого производителя. В противном случае аккумулятор может надевать иначе недозаряжен, сиречь испорчен. Другая важная характер li-ion аккумуляторов — это нужда их хранения всего в заряженном состоянии.
При написании статьи использовались материалы, любезно предоставленные гном isidor buchmann, основателем и главой канадской компании cadex electronics inc. [3], а также компанией landata, г. Москва [4].
