Как работает аккумулятор ноутбука

Обновлено: 21.11.2024

Технология литиевых батарей постепенно совершенствуется, что позволяет создавать гораздо более стабильные продукты. Узнайте о технологии PHEV и литиевых аккумуляторов.

В наши дни литий-ионные аккумуляторы невероятно популярны. Вы можете найти их в ноутбуках, КПК, сотовых телефонах и iPod. Они настолько распространены, потому что по весу они являются одними из самых энергоемких доступных аккумуляторов.

В последнее время в новостях также упоминаются литий-ионные аккумуляторы. Это потому, что эти батареи могут время от времени воспламеняться. Это не очень распространено — всего две или три батареи на миллион имеют проблемы, — но когда это происходит, это экстремально. В некоторых ситуациях частота отказов может возрасти, и когда это произойдет, аккумуляторы будут отозваны по всему миру, что может обойтись производителям в миллионы долларов.

Итак, вопрос в том, что делает эти батареи такими мощными и такими популярными? Как они загораются? И есть ли что-нибудь, что вы можете сделать, чтобы предотвратить проблему или продлить срок службы батарей? В этой статье мы ответим на эти и другие вопросы.

Литий-ионные аккумуляторы популярны, потому что они имеют ряд важных преимуществ по сравнению с конкурирующими технологиями:

Это не означает, что литий-ионные аккумуляторы безупречны. У них есть и несколько недостатков:

Они начинают портиться, как только покидают завод. Они прослужат всего два или три года с даты изготовления, независимо от того, используете вы их или нет.
Они чрезвычайно чувствительны к высоким температурам. Под воздействием тепла литий-ионные аккумуляторы изнашиваются намного быстрее, чем обычно.
Если полностью разрядить литий-ионный аккумулятор, он выйдет из строя.
Литий-ионный аккумулятор должен иметь бортовой компьютер для управления аккумулятором. Это делает их еще дороже, чем они уже есть.
Существует небольшая вероятность того, что в случае отказа литий-ионного аккумулятора он загорится.

Многие из этих характеристик можно понять, взглянув на химию внутри литий-ионного элемента. Мы рассмотрим это далее.

Внутри литий-ионного аккумулятора

Литий-ионные аккумуляторы бывают разных форм и размеров, но все они выглядят примерно одинаково внутри. Если бы вы разобрали батарейный блок ноутбука (что мы НЕ рекомендуем из-за возможности короткого замыкания батареи и возгорания), вы бы обнаружили следующее:

Литий-ионные элементы могут быть либо цилиндрическими батареями, которые выглядят почти идентичными элементам AA, либо призматическими, что означает, что они квадратные или прямоугольные. Компьютер, который включает:
Один или несколько датчиков температуры для контроля температуры батареи.
Преобразователь напряжения и схема регулятора для поддержания безопасных уровней напряжения и тока.
Экранированный разъем для ноутбука, который позволяет питанию и информации поступать и выходить из аккумуляторной батареи.
Отвод напряжения, который отслеживает энергоемкость отдельных элементов аккумуляторной батареи.
Монитор состояния заряда батареи — небольшой компьютер, который управляет всем процессом зарядки, чтобы обеспечить максимально быструю и полную зарядку батарей.

Если во время зарядки или использования аккумулятор слишком сильно нагревается, компьютер отключит подачу питания, чтобы попытаться охладить его. Если вы оставите свой ноутбук в очень горячей машине и попытаетесь использовать ноутбук, этот компьютер может помешать вам включиться, пока все не остынет. Если элементы полностью разрядятся, аккумуляторная батарея отключится, потому что элементы будут разрушены. Он также может отслеживать количество циклов зарядки/разрядки и отправлять информацию, чтобы индикатор заряда батареи ноутбука мог сообщить вам, сколько заряда осталось в батарее.

Это довольно сложный маленький компьютер, питающийся от батареек. Это энергопотребление является одной из причин, по которой литий-ионные аккумуляторы каждый месяц теряют 5 % своего заряда, когда они простаивают.

Литий-ионные элементы

Как и у большинства аккумуляторов, внешний корпус выполнен из металла. Использование металла здесь особенно важно, потому что батарея находится под давлением. Этот металлический корпус имеет какое-то вентиляционное отверстие, чувствительное к давлению. Если батарея когда-либо станет настолько горячей, что может взорваться из-за избыточного давления, это вентиляционное отверстие сбросит дополнительное давление. После этого батарея, вероятно, будет бесполезна, поэтому этого следует избегать. Вентиляционное отверстие там строго из соображений безопасности. То же самое относится и к переключателю положительного температурного коэффициента (PTC), устройству, которое должно предохранять аккумулятор от перегрева.

В этом металлическом корпусе находится длинная спираль, состоящая из трех спрессованных вместе тонких листов:

Положительный электрод
Отрицательный электрод
Разделитель

Внутри корпуса эти листы погружены в органический растворитель, который действует как электролит.Эфир является одним из распространенных растворителей.

Сепаратор представляет собой очень тонкий лист пластика с микроперфорацией. Как следует из названия, он разделяет положительный и отрицательный электроды, пропуская ионы.

Положительный электрод изготовлен из оксида лития-кобальта или LiCoO₂. Отрицательный электрод изготовлен из углерода. Когда аккумулятор заряжается, ионы лития перемещаются через электролит от положительного электрода к отрицательному и прикрепляются к углероду. Во время разряда ионы лития возвращаются к LiCoO₂ от углерода.

Движение этих ионов лития происходит при довольно высоком напряжении, поэтому каждая ячейка вырабатывает 3,7 В. Это намного выше, чем 1,5 В, типичные для обычных щелочных элементов типа АА, которые вы покупаете в супермаркете, и помогает сделать литий-ионные батареи более компактными в небольших устройствах, таких как сотовые телефоны. Подробную информацию о различных химических элементах батарей см. в разделе «Как работают батареи».

Мы рассмотрим, как продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов, а затем узнаем, почему они могут взорваться.

Срок службы и выход из строя литий-ионных аккумуляторов

В нескольких новостных сообщениях за последние шесть месяцев описывается возгорание ноутбуков с литий-ионными батареями.

Литий-ионные аккумуляторы стоят дорого, поэтому, если вы хотите, чтобы ваши аккумуляторы работали дольше, имейте в виду следующее:

Литий-ионная химия предпочитает частичный разряд глубокому разряду, поэтому лучше не разряжать аккумулятор до нуля. Так как литий-ионная химия не имеет «памяти», вы не навредите аккумуляторному блоку частичной разрядкой. Если напряжение литий-ионного элемента падает ниже определенного уровня, он выходит из строя.
Литий-ионные аккумуляторы устаревают. Их хватает всего на два-три года, даже если они лежат на полке неиспользованными. Так что не «избегайте использования» батареи, думая, что батарея прослужит пять лет. Это не будет. Кроме того, если вы покупаете новый аккумулятор, убедитесь, что он действительно новый. Если он пролежал на полке в магазине год, долго он не протянет. Даты изготовления важны.
Избегайте нагревания, которое разрушает батареи.

Взрывающиеся батареи

Теперь, когда мы знаем, как продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов, давайте посмотрим, почему они могут взрываться.

Если аккумулятор нагреется настолько, что воспламенится электролит, может возникнуть пожар. В Интернете есть видеоклипы и фотографии, которые показывают, насколько серьезными могут быть эти пожары. В статье CBC "Лето взрывающегося ноутбука" рассказывается о некоторых из этих инцидентов.

Пожар, подобный этому, обычно происходит из-за внутреннего короткого замыкания в аккумуляторе. Напомним из предыдущего раздела, что литий-ионные элементы содержат разделительный лист, который разделяет положительный и отрицательный электроды. Если этот лист проколот и электроды соприкоснутся, батарея очень быстро нагреется. Вы, возможно, испытали на себе, какое тепло может производить батарея, если вы когда-нибудь клали в карман обычную 9-вольтовую батарейку. Если монета замкнет на двух клеммах, батарея сильно нагреется.

При отказе сепаратора такое же короткое замыкание происходит внутри литий-ионного аккумулятора. Поскольку литий-ионные батареи очень энергоемкие, они очень нагреваются. Тепло заставляет батарею выпускать органический растворитель, используемый в качестве электролита, и тепло (или близлежащая искра) может зажечь ее. Как только это происходит внутри одной из ячеек, тепло огня распространяется на другие ячейки, и вся группа сгорает в огне.

Важно отметить, что пожары случаются очень редко. Тем не менее, достаточно пары возгораний и небольшого освещения в СМИ, чтобы вызвать отзыв.

Вы когда-нибудь задумывались, почему батарея вашего ноутбука не работает дольше? Мы объясняем технологию, лежащую в основе питания от батареи, и даем советы о том, как максимально увеличить его.

Ашер был штатным корреспондентом CNET Australia.

Вы когда-нибудь задумывались, почему батарея вашего портативного устройства не работает дольше? Мы объясняем технологию, лежащую в основе питания от батареи, и даем советы о том, как максимально увеличить его.

Простой срок службы ноутбуков заключается в том, что системы просто не работают от аккумуляторов так долго, как хотелось бы. Даже такие долговечные ноутбуки, как Sony VAIO VGN-TX27GP, работают всего 5,5 часов без подзарядки. одна батарея.

Чтобы помочь вам принимать взвешенные решения о покупке ноутбуков и способах их использования, мы демистифицируем современные аккумуляторные технологии и изучаем технологию топливных элементов, которая может обеспечить питание вашего следующего ноутбука. Мы также предлагаем 10 советов по максимально эффективному использованию текущего аккумулятора вашей системы, а также глоссарий основных терминов.

Мы не можем сделать так, чтобы батарея работала вечно, но мы можем помочь вам получить максимальную отдачу от каждого электрона.

Объяснение аккумуляторных технологий.
С четырьмя аккумуляторными технологиями на сцене и одной, ждущей своего часа, обязательно найдется аккумулятор, который удовлетворит ваши потребности.

Несмотря на то, что все аккумуляторы не одинаковы, все они способны преобразовывать химическую энергию в электрический ток для питания электронных устройств — от крошечных цифровых музыкальных плееров до больших ноутбуков. Как и в аккумуляторе автомобиля, химическая реакция внутри аккумулятора ноутбука высвобождает электроны и течет от положительного полюса к отрицательному, создавая ток, достаточный для работы устройства.

Это было тогда
Старожилом мобильных аккумуляторных технологий является никель-кадмиевый элемент (NiCd), который когда-то был основой конструкции ноутбуков. К сожалению, никель-кадмиевые элементы могут нести достаточную мощность только для работы системы примерно в течение часа, и они содержат токсичный кадмий, из-за чего их трудно утилизировать.

Несмотря на возможность перезарядки никель-кадмиевых аккумуляторов около 1000 раз, они также страдают от так называемого «эффекта памяти». со временем они теряют способность удерживать полный заряд. К счастью, более легкие и мощные батареи превзошли никель-кадмиевые, и сегодня никель-кадмиевые используются в основном в игрушках и недорогих беспроводных телефонах. Около десяти лет назад большинство производителей ноутбуков перешли на никель-металлогидридные батареи (NiMH). Мало того, что эти батареи могут удерживать примерно на 40 процентов больше энергии, они не так подвержены проблемам с памятью, как никель-кадмиевые, и они более экологичны. С другой стороны, вы можете перезарядить их только около 200 раз по сравнению с 400 циклами зарядки для более новых моделей.

Это сейчас
Сегодня литий-ионный элемент (также известный как Li-ion), емкость которого примерно в два раза превышает емкость никель-кадмиевой батареи, лидирует среди аккумуляторов для ноутбуков. Литий-ионная технология, используемая в большинстве ноутбуков, карманных компьютеров и мобильных телефонов, может обеспечивать большую мощность, но использование экзотических материалов делает ее дорогой. Частично заслуга в его успехе принадлежит крошечному чипу контроллера, встроенному в каждую батарею, который регулирует скорость разрядки батареи и предотвращает ее перезарядку.

Скоро
Литий-полимерная (Li-poly) технология появится в мобильных телефонах, карманных компьютерах и ноутбуках в ближайшем будущем. Чрезвычайно легкие и податливые, эти батареи способны обеспечить почти такую же мощность, как литий-ионные элементы, но их форма также позволяет разместить их в скрытых уголках и закоулках устройства. Чтобы узнать о другой аккумуляторной технологии, ознакомьтесь со следующим разделом, посвященным топливным элементам.

Батарейки против топливных элементов
Дни традиционных батарей сочтены. Благодаря последним достижениям в области технологий топливных элементов ваш следующий ноутбук (или, может быть, следующий за ним) сможет работать несколько дней без подзарядки. Эти батареи следующего поколения, которые содержат химические вещества, такие как метанол, хранящиеся в небольших резервуарах, определенно не являются обычным источником энергии. Различные типы топливных элементов, больше похожие на крошечные химические заводы, в настоящее время используются в космических челноках, экспериментальных экологически чистых автомобилях и небольших электростанциях. NEC разрабатывает топливный элемент для ноутбука, который может обеспечить ошеломляющие 40 часов автономной работы.

NEC разрабатывает ноутбук на топливных элементах. Это прототип, и мы не уверены, появится ли он на рынке и когда.

Как работает топливный элемент? «Топливный элемент основан на обратном принципе электролиза воды. [Топливные элементы] работают за счет реакции водорода и кислорода для выработки электроэнергии», — сказал Йошими Кубо, старший научный руководитель, курирующий проект NEC по созданию ноутбука на топливных элементах (прототип). на фото выше).

Метанол, или метиловый спирт, является предпочтительным топливом NEC, и Кубо создал прототип ноутбука, который может работать в течение пяти часов примерно на пинте 10-процентного топлива. Когда бак высохнет, забудьте о силовом кабеле, потому что топливный элемент хочет больше метанола. Просто залейте небольшую бутылку топлива, и он готов к работе. Вместо того, чтобы брать с собой в долгий перелет мешок с батареями, вам понадобится бутылка метанола, но будьте осторожны: метанол — это яд.

На данный момент самым большим препятствием для топливных элементов является упаковка. «В настоящее время топливный элемент не помещается в стандартное место для батареи», — сказал Кубо. «Его нужно будет доработать, чтобы он поместился в ноутбуке, а миниатюризация — это вызов, с которым мы сталкиваемся». По словам Кубо, NEC решает эту проблему с трех направлений: повышение концентрации метанола; использование маломощного процессора; и увеличение размера резервуара.

Наладонник на топливных элементах
Напротив, Hitachi мыслит меньше. Вместе с Tokai, японским производителем зажигалок, Hitachi работает над портативным устройством на топливных элементах. Топливный элемент размером с батарейку типа АА содержит 57 г 20-процентного метанола и питает портативный компьютер от 6 до 8 часов. Перед запланированным запуском (первоначально намеченным на 2005 год, но с тех пор его отложили) компании попытаются увеличить время автономной работы за счет использования 30-процентного метанола в качестве топлива, что сделает 12-часовую работу КПК вполне возможной.

По словам Даниэля Бенджамина, аналитика по маркетингу Allied Business Intelligence из Ойстер-Бей, Нью-Йорк, все это будет способствовать развитию крупного бизнеса в следующем десятилетии. «Топливные элементы обеспечат чистый источник энергии, но стоимость и технические проблемы будут создавать значительные препятствия». Несмотря на это, он говорит, что к 2011 году может быть продано 200 миллионов топливных элементов всех размеров и мощностей, которые питают все, от MP3-плееров до ноутбуков.

К тому времени мы, возможно, сможем попрощаться с нашими батареями, а также с вечным поиском розетки для их зарядки, хотя поиск топлива может создать еще одну проблему.

Мощность и производительность
Купленный вами ноутбук может помочь определить время безотказной работы, которое вы можете ожидать во время авиаперелета. Почему? Несмотря на то, что ЦП потребляет около половины всей мощности ноутбука, последние достижения в области процессорных технологий снизили нагрузку на аккумулятор системы. Теперь, например, благодаря технологиям Intel Core Duo и Centrino, ноутбуки могут работать быстрее и дольше на тех же батареях, что и раньше. Вот краткий обзор того, какие процессоры позволяют ноутбукам работать дольше всего.

Intel Core Duo (часть пакета Centrino Duo)
Без сомнения, Core Duo является чемпионом по времени автономной работы. Благодаря двум ядрам процессора, двум мегабайтам кэш-памяти 2-го уровня и возможности оптимизации операций он сочетает в себе чистую мощность и продолжительное время автономной работы. Добавьте к этому радио Wi-Fi производства Intel и набор микросхем Intel, и Core Duo станет частью триады Centrino Duo.

Мобильная платформа Intel Centrino Duo (ранее носившая кодовое название Napa) состоит из процессора Core Duo (Yonah), модуля беспроводной сети PRO/Wireless 3945ABG и набора микросхем 945 Express.

Ноутбуки Core Duo, работающие на частоте до 2,16 ГГц, опережают конкурентов, и многие из них обеспечивают более четырех часов автономной работы.

Intel Core Solo
Процессор Intel Core Solo очень похож на Core Duo, однако в нем используется одно, а не двухъядерное процессорное ядро. Это приводит к снижению чистой производительности, но также означает, что чип потребляет меньше энергии — 5,5–27 Вт по сравнению с 15–31 Вт Core Duo. Core Solo работает на частоте до 1,83 ГГц

AMD Turion 64 X2
Turion 64 X2 — главный конкурент Core Duo. Как и версия Intel, он предлагает два процессорных ядра для повышения производительности при многозадачности. Он также может похвастаться AMD PowerNow! технология управления питанием, которая, по словам AMD, может продлить срок службы батареи до 65%. Встроенная антивирусная защита включена, а частота процессора достигает 2 ГГц. Его энергопотребление немного выше, чем у процессоров Core Duo, и составляет от 31 до 35 Вт.

AMD Turion 64
Turion 64 — это урезанная версия Turion 64 X2. Он предлагает все те же функции, что и X2, но, как и Intel Core Solo, включает только одно процессорное ядро. Потребляемая мощность составляет от 25 до 35 Вт при частоте до 2,4 ГГц.

Десять советов для жадных до энергии
Небольшое энергосбережение и некоторые умные действия помогут значительно увеличить срок службы батареи вашего ноутбука. Вот наши 10 лучших советов, как максимально эффективно использовать аккумуляторы.

<р>1. Думайте о малом
Если для вас важно сверхдлительное время автономной работы, забудьте об этом огромном ноутбуке с 17-дюймовым экраном и высокоскоростным процессором — он, вероятно, не проработает более двух часов. Когда вы покупаете свой следующий ноутбук, думайте о малом и рассмотрите ультрапортативную или тонкую и легкую систему. Процессор Intel Core Duo потребляет примерно вдвое меньше энергии, чем Pentium 4, 12,1-дюймовый процессор. экран потребляет на 50 % меньше энергии, чем 17-дюймовая модель, а использование жесткого диска со скоростью вращения 4200 об/мин вместо модели со скоростью вращения 5400 об/мин может означать увеличение времени автономной работы на 15–20 минут.

<р>2. Управляйте своим питанием
Настройте параметры питания ноутбука, чтобы найти комфортную зону, в которой вы потребляете как можно меньше энергии, не мешая вычислительным задачам. Путь к панели управления зависит от вашей операционной системы и настроек, но для пользователей Windows XP Home и Pro выполните следующие действия: Перейдите в «Пуск» / «Панель управления» / «Производительность и обслуживание» / «Электропитание». Установите ЖК-экран на отключение через 5 минут бездействия, пусть жесткий диск остается активным в течение 20 минут и сохраняет содержимое системы в ОЗУ, когда он выключается. Если ваш ноутбук переходит в спящий режим слишком рано, измените настройки.

Настройка параметров питания и других параметров в диалоговом окне "Свойства параметров электропитания" улучшит время работы от батареи.

<р>3. Приглушите яркость всех источников света.
Подсветка вашего ЖК-дисплея потребляет до 10 Вт энергии, что приводит к значительному расходу заряда аккумулятора. Уменьшите яркость экрана до комфортного для просмотра, не щурясь. В дополнение к параметрам питания, описанным выше, большинство ноутбуков имеют удобные функциональные клавиши для управления яркостью экрана.Найдите функциональную клавишу со значком яркости и стрелкой вниз рядом с ней (во многих системах это клавиша F6). Кроме того, некоторые новые ноутбуки, такие как MacBook Pro от Apple, регулируют яркость экрана в зависимости от условий.

<р>4. Разберитесь с аккумулятором Узнайте, сколько энергии осталось, проверив значок заряда аккумулятора на панели задач. Или купите ноутбук с аккумулятором, который оснащен светодиодным индикатором уровня заряда на самом аккумуляторе, чтобы вы могли просто перевернуть систему, чтобы увидеть, сколько осталось заряда аккумулятора. Если вы действительно хотите видеть множество подробностей о том, что делает ваша батарея и сколько времени осталось, поднимите мониторинг батареи на новый уровень с помощью утилиты PassMark BatteryMon.

<р>5. Удвойте или утройте удовольствие.
Некоторые ноутбуки позволяют удвоить удовольствие благодаря второй батарее, которая помещается в модульный отсек, почти вдвое увеличивая время работы. Некоторые системы могут даже потреблять до трех батарей, если вы включаете док-станцию, также называемую медиа-слотом. IBM ThinkPad X41, например, может быть оснащен аккумулятором большой емкости вместо стандартного аккумулятора, и у него есть разъем для дополнительной внешней батареи, расположенной снизу.

<р>6. Заряжайте, когда можете.
Прежде чем покинуть дом или офис с ноутбуком, полностью зарядите все аккумуляторы. Если вы путешествуете, поищите розетку, чтобы подзарядить батареи, когда это возможно, потому что каждая мелочь помогает. Некоторые сторонние устройства помогут вам зарядиться в дороге, например, Juice 70 от iGo. Это универсальное устройство умеет все: это и обычный адаптер переменного тока, и автомобильный преобразователь, и он будет работать на многих самолетах. С помощью подходящей вилки он может заряжать даже ваш телефон или КПК.

<р>7. Проверьте батарею CMOS.
Если вам нужно сбросить часы вашего ноутбука или BIOS вашей системы, возможно, у вас неисправна резервная батарея. Также называется батареей CMOS; эта дополнительная батарея, которая питает часы, когда система не используется, может истощать мощность основной батареи, если она разряжена. Хорошая новость в том, что эта батарея стоит недорого. Плохая новость заключается в том, что вам, вероятно, придется копаться внутри системы, чтобы найти его. Некоторые поставщики размещают резервную батарею под слотами микросхем памяти, в то время как другие прячут батарею CMOS под основной батареей или рядом с ней. Дополнительную информацию см. в руководстве или на веб-сайте технической поддержки поставщика.

<р>8. Отключите ненужные программы.
Если вы используете ноутбук от батареи, выключите устройства и программы, которые вам не нужны. При отсутствии подключения к беспроводной точке доступа выключите оборудование Wi-Fi. Если вы подключаетесь к беспроводным сетям с помощью карты PC Card, извлекайте ее, когда она не подключена. Прослушивание музыки через дисковод CD-ROM и просмотр DVD-дисков также сильно расходуют заряд аккумулятора.

<р>9. Начните с полной разрядки аккумулятора.
Чтобы обеспечить длительный срок службы аккумулятора, сделайте следующее: при первом использовании ноутбука от аккумулятора дайте аккумулятору полностью разрядиться, прежде чем перезаряжать его. Не перезаряжайте, когда батарея разряжена только наполовину. Сделайте это, по крайней мере, в течение первых двух сессий. Также избегайте резких перепадов температур. Не оставляйте ноутбук в нагретой машине и не пользуйтесь им на улице в сильные морозы; горячие батареи разряжаются очень быстро, а холодные не могут создать столько энергии.

<р>10. Уход за клеммами
Убедитесь, что контакты аккумулятора, соединяющие аккумуляторы с ноутбуком, прямые, чистые и на них нет грязи, потому что плохое соединение — это последнее, что вам нужно. Большинство контактов представляют собой плоские металлические полоски медного цвета, но они могут быть спрятаны между кусочками защитного пластика. Примерно каждые шесть месяцев очищайте контакты ватным тампоном и медицинским спиртом, чтобы удалить грязь и копоть, разрушающую электроны. Плохое соединение может помешать вам полностью использовать аккумулятор.

Как работает аккумулятор

Ячейка батареи
Ячейки представляют собой отдельные цилиндрические отсеки в батарее, которые производят энергию. В аккумуляторе ноутбука используется до 12 элементов.

Емкость
Это относится к количеству энергии, содержащейся в батарее. Типичная батарея ноутбука имеет емкость от 2000 до 6000 миллиампер-часов (мАч). См. миллиампер-часы.

Цикл зарядки
Описывает полный цикл зарядки и разрядки аккумулятора. Полная разрядка батареи и ее повторная зарядка — это один цикл зарядки.

Разложение
Процесс, при котором химические вещества в батарее теряют способность удерживать полный заряд. См. эффект памяти.

Разрядка
Описывает использование энергии, хранящейся в батарее, путем химического истощения заряда.

Электролит
Это химическое вещество переносит электроны во время использования батареи.

Плотность энергии
Этот термин описывает, сколько энергии содержит батарея, исходя из ее емкости в ватт-часах, деленной на ее вес; многие внешние батареи имеют от 100 до 200 ватт-часов энергии.

Топливный элемент
Это относится к любому из различных устройств, которые преобразуют химическую энергию непосредственно в электрическую энергию.Они отличаются от батарей тем, что используют жидкое топливо для производства электроэнергии, тогда как в батареях используются обратимые химические реакции.

Литий-ионный аккумулятор
Эти аккумуляторы используют литий в качестве отрицательного электрода и обеспечивают высокую плотность энергии и способность подвергаться повторяющимся циклам зарядки.

Литий-ионно-полимерный аккумулятор
Подобно литий-ионному аккумулятору, литий-ионно-полимерный аккумулятор использует проводящий пластик и является более податливым, чем традиционные литий-ионные аккумуляторы. Литий-ионному полимеру можно придавать различную форму, что может иметь решающее значение для производителей небольших устройств, таких как мобильные телефоны.

Эффект памяти (также известный как деградация памяти)
Не путать с компьютерной памятью. Это потеря способности полностью заряжать аккумулятор, что происходит при длительном использовании аккумулятора.

Миллиампер-час
Это номинальная емкость основного аккумулятора, равная одной тысячной ампер-часа, обычно обозначается аббревиатурой: мАч. Типичная батарея ноутбука имеет емкость от 2000 до 6000 миллиампер-часов.

Отрицательный электрод
Это проводящая часть батареи, к которой направляются электроны.

Никель-кадмиевый аккумулятор
Также известный как NiCd, это оригинальная технология аккумуляторов, используемая в ноутбуках. При использовании кадмия в качестве отрицательного электрода эти батареи имеют относительно низкую плотность энергии и страдают от эффекта памяти.

Никель-металлогидридная батарея
Благодаря удалению кадмия и использованию вместо него гидрида никеля эти батареи стали удерживать больше энергии, но их нельзя заряжать более нескольких сотен раз. Их обычно называют NiMH.

Пористый сепаратор
Этот проницаемый материал или мембрана разделяет два электрода батареи и позволяет току течь от положительного электрода к отрицательному.

Положительный электрод
Это токопроводящая часть батареи; электроны утекают от него.

Перезаряжаемая батарея
Это батарея, которую можно использовать повторно, добавляя к ней мощность, когда элементы разряжены. Эти батареи обычно могут пройти несколько сотен циклов зарядки, прежде чем они начнут терять способность удерживать заряд.

Ватт-час
Ватт-час — это единица измерения количества энергии, содержащейся в батарее, которая может питать одноваттное устройство в течение одного часа. Многие внешние аккумуляторы имеют от 100 до 200 ватт-часов энергии.

Получить информационный бюллетень CNET How To

Получите советы экспертов по использованию телефонов, компьютеров, устройств для умного дома и многого другого. Доставка по вторникам и четвергам.

Нет большой разницы в том, как работает аккумулятор ноутбука, и как работают аккумуляторы других устройств. Аккумуляторы, которые питают ваши портативные проигрыватели компакт-дисков, радиоприемники, видеокамеры и т. д., более или менее одинаковы, за исключением того, что аккумулятор ноутбука более интеллектуален, если его можно так назвать. Как и остальные аккумуляторы, аккумуляторы для ноутбуков также бывают разных форм и размеров с добавлением сложной электронной схемы, которая работает вместе с аппаратным обеспечением ноутбука. Эта электронная схема управляет мощностью, поступающей в аккумулятор при перезарядке, и мощностью, отдаваемой каждой ячейкой аккумулятора при разрядке. Эта функция отсутствует в обычных перезаряжаемых аккумуляторах для других бытовых устройств.

Как и в любом другом аккумуляторе, в аккумуляторе ноутбука есть ячейки. Каждая ячейка обычно имеет напряжение 1,5 В, а несколько ячеек расположены последовательно и соединены параллельно для обеспечения оптимальной мощности ноутбука или устройства. Несколько ячеек соединены вместе, чтобы сформировать батарею. Параллельное соединение нескольких элементов означает соединение всех отрицательных клемм друг с другом и положительными клеммами, что увеличивает мощность батареи, но не напряжение. Затем несколько этих батарей соединяют последовательно (минус к плюсу для повышения напряжения). Это сделано для оптимизации уровня напряжения батареи. Эти элементы управляются внутренней электронной схемой батареи.

Внутренний электронный регулятор — уникальное свойство аккумулятора ноутбука. Эта схема регулирует поток заряда в каждую внутреннюю ячейку батареи и из нее, таким образом гарантируя, что каждая ячейка всегда имеет одинаковый заряд, что, в свою очередь, обеспечивает оптимальное использование и долгий срок службы каждой ячейки. Это также гарантирует, что аккумуляторы не перезарядятся.

Пластины каждой ячейки реагируют с электролитом (химическим/кислотным) в батарее, вызывая поток электронов от отрицательного полюса к положительному и поток ионов от положительного полюса к отрицательному. Это поток тока как мы знаем это. Этот поток продолжается до тех пор, пока электролит не потеряет свою кислотность. Когда батарея заряжается, ионы возвращаются на свое место в ячейке, а электролит восстанавливает свою кислотность, готовую снова генерировать электричество в ячейке.Этот процесс всегда одинаков, независимо от типа батареи.

Процесс зарядки или разрядки аккумулятора контролируется аппаратным обеспечением, встроенным в ваш ноутбук. Это оборудование обеспечивает правильную работу ячеек в батарее и предупреждает вас об оставшейся плитке, прежде чем вам нужно перезарядить батарею. Этот индикатор отображается в правом нижнем углу экрана на большинстве ноутбуков или ноутбуков.

Хотя аккумулятор ноутбука является перезаряжаемым, он, как и все остальное, имеет срок службы и не может служить вам вечно. Надлежащий уход гарантирует, что батарея прослужит дольше, чем без надлежащего ухода. Аккумулятор обычно выдерживает от 500 до 700 циклов зарядки, прежде чем его нужно будет заменить новым. Количество циклов зарядки аккумулятора будет зависеть от использования ноутбука. Чем чаще вам нужно заряжать ноутбук, тем быстрее вам придется заменить аккумулятор.

Каждая модель ноутбука предназначена для выполнения определенной функции, поэтому и аккумулятор разработан в соответствии с требованиями ноутбука к питанию.? Конструкция аккумулятора зависит от веса и размера ноутбука. Дизайн небольшого и легкого ноутбука будет нарушен, если батарея весит больше, чем сам ноутбук, поэтому батарея должна быть разработана в соответствии с моделью ноутбука.

Покупка аккумулятора для ноутбука на замену может оказаться сложной задачей для новичков. В этой статье вы познакомитесь с основными технологиями аккумуляторов, которые помогут вам делать сравнительные покупки.

Как оцениваются батареи

Аккумуляторы обычно оцениваются по напряжению (В), миллиампер-часам (мАч) и ватт-часам (Втч).

Втч и мАч – это единицы измерения емкости аккумулятора. При сравнении двух аккумуляторов их Втч можно сравнить напрямую. Чем выше число, тем выше емкость, а это означает, что батарея будет работать дольше при полной зарядке. Это связано с тем, что Втч – это единица измерения напряжения, как показано в следующем уравнении:

При сравнении мАч необходимо также учитывать напряжение. мАч можно напрямую сравнивать только при одинаковых напряжениях.

Напряжение батареи — это разность электрических потенциалов между положительным и отрицательным полюсами. Что важно знать о напряжении, так это то, что новая батарея должна точно соответствовать или быть очень близкой к напряжению оригинальной батареи.

Как отдельные аккумуляторные элементы используются для изготовления аккумуляторов для ноутбуков

Аккумуляторы для ноутбуков состоят из блоков из нескольких отдельных аккумуляторных элементов, подобно тому, как наша бытовая электроника с питанием от аккумуляторов может использовать несколько аккумуляторов типа AA.

Два изображенных выше аккумулятора имеют индивидуальные номиналы ячеек 3,7 В и 8,14 Втч. Преобразовав приведенную выше формулу для определения мАч, мы увидим, что это аккумуляторы емкостью 2200 мАч.

Эти батареи могут быть расположены последовательно и параллельно. Когда батареи соединены последовательно, их напряжения суммируются, чтобы получить напряжение всей батареи. При параллельном соединении их мАч (емкость) суммируются. Двумя наиболее распространенными являются 4-рядные и 3-рядные-2-параллельные.

В конфигурации с 4 рядами четыре ячейки располагаются встык. Все четыре элемента вместе дают аккумулятор 3,7 * 4 = 14,8 В с емкостью 2200 мАч.

В конфигурации 3-ряд-2-параллельные три ячейки размещаются встык, а затем параллельно другим трем ячейкам встык. Это дает аккумулятор 3,7 * 3 = 11,1 В с емкостью 2200 * 2 = 4400 мАч.

3,7 В — наиболее распространенное напряжение для аккумуляторов ноутбуков, но также используются 3,6 В и 3,65 В. Именно поэтому аккумуляторы на 10,8 В (3,6 В * 3) и 14,4 В (3,6 В * 4) также входят в стандартную комплектацию. Аккумулятор на 10,8 В можно без опасений использовать для ноутбука, в котором изначально был аккумулятор на 11,1 В. Однако 14,4 В не следует использовать для приложения, в котором изначально была батарея на 10,8 В.

Напряжение должно быть одинаковым, емкость может отличаться

Было бы лучше, если бы вы тщательно понимали, как емкость аккумулятора вашего сменного ноутбука сравнивается с емкостью оригинального аккумулятора. Сторонние производители аккумуляторов обычно используют наименее дорогие доступные материалы, обычно в большинстве случаев это элементы емкостью 2200 мАч. 2200, 2600 и 2800 мАч — наиболее часто используемые емкости аккумуляторов для ноутбуков. Если у вас изначально был аккумулятор 14,8 В, 2800 мАч (41,44 Втч), замена его на аккумулятор 2200 мАч (32,56 Втч) значительно сократит срок службы аккумулятора.

С другой стороны, можно также обновить исходный аккумулятор.Если сторонний производитель создает замену аккумуляторов с большей емкостью мАч, вы можете увеличить срок службы батареи. Обновление в этом сценарии вполне приемлемо и не имеет никаких последствий для остальной части вашего устройства или адаптера переменного тока. Ознакомьтесь с нашим ассортиментом батарей для замены и найдите номер модели вашего ноутбука, чтобы получить информацию о совместимости.

Нужна помощь в принятии решения?

Если вы заинтересованы в увеличении срока службы аккумулятора вашего ноутбука, обновлении или замене, вам может понадобиться старая батарея. Чтобы убедиться, что вы получаете правильный аккумулятор для своей машины, зайдите в любой из наших офисов. Любой из наших высококвалифицированных сотрудников будет рад взглянуть на ваше устройство и помочь вам выбрать идеальную деталь, соответствующую вашим потребностям. Найдите ближайший к вам магазин уже сегодня!

Читайте также: