Особенности аккумуляторных батарей мобильных компьютеров.

Особенности аккумуляторных батарей мобильных компьютеров.

Объем оборудования и количество новых компонентов в ноутбуках постоянно увеличивается, поэтому проблема их автономного электроснабжения постоянно актуальна. Реальный срок безотказной работы аккумуляторной батареи ноутбука редко превышает год-полтора, и эта неприятная реальность связана с особенностями требований, предъявляемых к этому классу аккумуляторов (габариты, вес, мощность, безопасность). Батареи становятся все совершеннее и совершеннее, однако характеристики даже самых дорогих и продвинутых образцов все еще очень далеки от идеальных: они пока "капризны", недолговечны и требуют квалифицированного обслуживания.

Если ноутбук будет часто использоваться вдали от сети переменного тока, то хорошим вариантом может быть использование второго аккумулятор: либо такой же, как установлен в ноутбуке, а еще лучше купить усиленный. Практически все производители выпускают усиленные батареи для своих моделей ноутбуков.

Для выбора батареи и понимания маркировок, используемых для обозначения аккумуляторов необходимо учитывать, что в настоящее время применяются аккумуляторы еще 5-и различных электрохимических систем:
- герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (сокращенно SLA);
- никель-кадмиевые аккумуляторы (сокращенно NiCd);
- никель-металл-гидридные аккумуляторы (сокращенно NiMH); 
- литий-ионные аккумуляторы (сокращенно Li-ion); 
- литий-полимерные аккумуляторы (сокращенно Li-Pol). 
Современный аккумулятор построен из большого количества элементов. Каждый элемент состоит из двух электродов (положительного и отрицательного), электролита и корпуса. Накопление энергии в аккумуляторе происходит при протекании химической реакции окисления-восстановления электродов. При разряде аккумулятора происходят обратные процессы.

Напряжение аккумулятора - это разность потенциалов между полюсами аккумулятора при фиксированной нагрузке. Для получения достаточно больших значений напряжений или заряда отдельные элементы аккумулятора соединяются между собой последовательно или параллельно. Существует ряд общепринятых напряжений для аккумуляторных батарей: 2; 4; 6; 12; 24 В. Расчетное напряжение одного элемента составляет 2 В. Номинальное напряжение аккумуляторной батареи равно числу элементов, умноженному на 2 В. Реальное напряжение может колебаться от 2,5 В до 1,2 В.

В обозначении аккумулятора обычно указывается количество последовательно соединенных элементов в батарее и номинальная емкость при 10-часовом разряде при температуре +20 ... 25°С. Например, емкость 8 ампер-часов (обозначается буквой С) означает, что аккумулятор в течение 10 часов будет питать нагрузку током 0,8 А, а напряжение на клеммах 12-вольтового аккумулятора (6 элементов) снизится от 12,5 до 10,5 В. При уменьшении разрядного тока отдаваемая емкость несколько увеличивается, при увеличении существенно снижается. Конечное напряжение разряда принимается от 1,7 ... 1,8 В на элемент (при 10-часовом режиме). Маркировка SLA-аккумуляторов содержит условное цифровое и графическое обозначение. Цифровое обозначение состоит:
- первая буква и три следующие за ней цифры - тип аккумулятора;
- последующие цифры - номинальная емкость, Ач;
- последние буквы - тип вывода аккумулятора (согласно DIN 72311, предельные токи разряда достигаются только при использовании штатного контакта) (см. рис. 1).

Графические обозначения (рис. 2) показывают на тип аккумулятора, срок службы, исполнение аккумулятора, обслуживание, возможность вторичной переработки. При покупке аккумулятора потребитель должен знать, на какие параметры батареи ему нужно обратить внимание. К основным параметрам аккумулятора, по которым можно оценить его возможности и качество относятся: номинальная емкость (та, которая должна быть), реальная емкость и внутреннее сопротивление, отдаваемая емкость, коэффициент отдачи, коэффициент полезного действия аккумулятора, срок службы.



Рис. 1.



Рис. 2.

Емкость аккумулятора часто обозначается буквой "C", часто можно видеть ссылки подобные 1/20 C или C/20. Когда говорят о разряде, равном 1/10 C, то это означает разряд током, равным десятой части от величины номинальной емкости аккумулятора. Так например, для аккумулятора емкостью 600 мА-час это будет разряд током 600/10 = 60mA. Теоретически аккумулятор емкостью 600 мА-час может отдавать ток 600mA в течение одного часа, 60 мА в течение 10 часов, или 6mA в течение 100 часов. Практически же, при высоких значениях тока разряда номинальная емкость никогда не достигается, а при низких токах превышается. Аналогично при заряде аккумуляторов, значение 1/10 C означает заряд током, равным десятой части заявленной емкости аккумулятора. Тонкоструйный заряд в 1/10 C - обычно безопасен для большинства типов аккумуляторов.

Срок службы (срок эксплуатации) аккумулятора характеризуется количеством циклов заряда/разряда, которое он выдерживает в процессе эксплуатации без значительного ухудшения своих параметров: емкости, саморазряда и внутреннего сопротивления. Срок службы зависит от методов заряда, глубины разряда, процедуры обслуживания или его отсутствия, температуры и химической природы аккумулятора. Аккумулятор, как правило, считается вышедшим из строя после уменьшения его емкости до 60 - 80 % от номинального значения. Соблюдение правил эксплуатации и технологий заряда позволит использовать 100% ресурса его работы и сэкономить свое время и средства. Новые потребности мобильных компьютеров и постоянные запросы пользователей на увеличение длительности автономной работы заставляют для их решения разрабатываются новые технологии.