Правила использования аккумуляторов.

17.03.2014  4448

Очень часто люди задаются вопросом – как правильно эксплуатировать свой телефон, смартфон или другой гаджет, чтобы аккумулятор прослужил как можно дольше. Именно об этом и поговорим в данной статье.

Как правило все современные «девайсы» снабжены литий-ионными или литий-полимерными аккумуляторами. Они имеют замечательную ёмкость и сроки службы, но требуют строгого выполнения определённых правил эксплуатации, которые могут зависеть от нашего участия или нет.
В независящую от нас  группу входят основные правила заряда и разряда аккумуляторов, проверкой которых занимается встроенный в аккумулятор контроллер, а также дополнительный контроллер, располагающийся в самом устройстве.

Эти правила просты:
1. Аккумулятор всю свою жизнь должен находиться в состоянии, при котором его напряжение не превышает 4.2 вольта и не опускается ниже 3 вольта (для аккумуляторов с графитными электродами, которые составляют большинство) . Эти напряжения являются показателями соответственно максимального (100%) и минимального (0%) заряда.
2. Количество энергии, отдаваемой аккумулятором при изменении его заряда от 100% до 0%, – это его ёмкость. Некоторые производители ограничивают максимальное напряжение 4.1 вольтами, при этом аккумулятор живёт подольше, но его ёмкость снижается примерно на 10%. Также иногда нижний порог повышается до 3.1-3.3 вольт, в зависимости от материала электродов, с такими же последствиями.
Если напряжение на аккумуляторе выходит за пределы, указанные выше, даже на непродолжительное время, срок его жизни резко  уменьшается. Такие состояния называются перезаряд и переразряд и являются очень опасными для аккумулятора.
Контроллеры аккумуляторов, изготовленные с высоким качеством, никогда не позволяют напряжению на аккумуляторе во время заряда стать больше 4.2 вольта, но, в зависимости от предназначения батареи, могут по-разному ограничивать минимальное напряжение при разряде.
Так, в аккумуляторе, предназначенном для шуруповёрта или моторчика модели автомобиля, минимальное напряжение, скорее всего, будет действительно минимально допустимым, а для лаптопа или смартфона – повыше, ибо минимального напряжения в 3.0 вольта может просто не хватить для работы электроники устройства. Поэтому в таких устройствах работу контроллера, встроенного в сам аккумулятор, дополняет контроллер устройства.
Теперь поговорим о зарядке литиевых аккумуляторов. Зарядное устройство любого литиевого аккумулятора представляет собой источник постоянного напряжения в 5 вольт, способный отдавать для заряда ток, равный примерно 0.5-1.0 емкости аккумулятора. Так, если емкость аккумулятора равна 1000 mA•h, зарядное устройство должно обеспечить ток заряда не менее 500 mA, а номинально – 1 ампер.
Существует несколько режимов заряда литиевых аккумуляторов.
Начнём с режима, являющегося стандартным в компании Sony. Этот режим требует длительного времени заряда, сложного контроллера, но обеспечивает наиболее полный заряд аккумулятора. На первом этапе зарядки, длящемся приблизительно 1 час, аккумулятор заряжается током постоянной величины до достижения напряжения в 4.2 вольта на аккумуляторе. После этого начинается второй этап, длящийся также около часа, во время которого контроллер, поддерживая напряжение на аккумуляторе ровно в 4.2 вольта, постепенно уменьшает зарядный ток. При уменьшении зарядного тока до определённой величины (порядка 0.2 от ёмкости аккумулятора) начинается третий этап зарядки, в течение которого зарядный ток продолжает уменьшаться, а напряжение на клеммах аккумулятора сохраняется на прежнем уровне – 4.2 вольта. Третий этап, в отличие от первых двух, имеет строго определенную длительность, определяемую встроенным в контроллер таймером, – 1 час. По истечении третьего этапа контроллер полностью отключает аккумулятор от зарядного устройства.
Степень заряженности аккумулятора в конце первого этапа равна 70%, в конце второго – 90%, а в конце третьего – 100%.
Многие компании, стремясь к удешевлению своих устройств, используют упрощенные режимы заряда аккумуляторов, например, прекращая заряд при достижении напряжения на аккумуляторе 4.2 вольта, то есть используя только первый этап зарядки. В этом случае аккумулятор заряжается быстро, но, увы, только до 70% своей реальной емкости. Определить, что в вашем устройстве именно такой, упрощенный контроллер нетрудно, – для полноценной зарядки требуется примерно 2 - 3 часа, не больше.

   Теперь рассмотрим  правила эксплуатации, на которые мы с вами можем влиять, тем самым значительно увеличивая или уменьшая срок жизни аккумулятора:

- нужно стараться не доводить аккумулятор до минимального заряда и, тем более, до состояния, когда машинка сама выключается, ну, а если так случилось, то нужно зарядить аккумулятор как можно скорее.

- не нужно бояться частых подзарядок, в том числе и частичных, когда полный заряд не достигается – аккумулятору это не вредит.

Вопреки сложившемуся у многих пользователей мнению, перезаряд вредит литиевым аккумуляторам не меньше, а даже больше, чем глубокий разряд. Контроллер, конечно, ограничивает максимальный уровень заряда, но есть одна тонкость. Хорошо известно, что ёмкость аккумуляторов зависит от температуры. Так, если, например, мы зарядили аккумулятор при комнатной температуре и получили заряд 100%, то при выходе на мороз и остывании машинки степень заряженности аккумулятора может снизиться до 80% и ниже. Но может быть и обратная ситуация. Аккумулятор, заряженный при комнатной температуре до 100%, будучи немножко нагрет, станет заряженным, скажем, до 105%, а это для него очень и очень неблагоприятно. Такие ситуации встречаются при эксплуатации машинки, длительное время находящейся в на зярядке. Во время работы температура девайса и вместе с ним аккумулятора повышается, а ведь заряд уже полный…
  В связи с этим правило гласит:

- если Вам необходимо работать длительное время, сначала отсоедините машинку от зарядки, поработайте на ней, а когда она выйдет на “боевой” температурный режим, подключайте зарядку.
Кстати, это правило также касается владельцев ноутбуков и прочих гаджетов.

- идеальные условия для длительного хранения аккумулятора – это нахождение вне устройства с зарядом примерно 50%. Исправный аккумулятор при этом не требует заботы о себе месяцами (порядка полугода).

     И напоследок еще немного информации.

- Вопреки сложившемуся мнению, литиевые аккумуляторы, в отличие от никелевых, почти не обладают “эффектом памяти”, поэтому, так называемая, “тренировка” нового литиевого аккумулятора практически не имеет смысла. Для собственного успокоения достаточно один-два раза полностью зарядить-разрядить новый аккумулятор. Это нужно для калибровки дополнительного контроллера.

- Владельцы устройств знают, что можно заряжать батарею как от зарядного устройства, так и от USB. При этом зачастую вызывает недоумение невозможность зарядки от USB. Дело в том, что по “закону” USB-контроллер должен отдавать периферийным устройствам, подключенным к нему, ток около 500 mA. Однако бывают ситуации, когда либо сам контроллер не может обеспечить такой ток, либо устройство подключают к USB контроллеру, на котором уже висит какая-то периферия, потребляющая часть мощности. Вот и не хватает тока для зарядки, особенно если аккумулятор разряжен слишком сильно.

- Литийсодержащие аккумуляторы ОЧЕНЬ НЕ ЛЮБЯТ ЗАМОРАЖИВАНИЯ. Всегда старайтесь избегать пользования устройством на сильном морозе – увлечетесь, и аккумулятор придётся менять. Конечно, если вы достали машинку из тёплого внутреннего кармана куртки и сделали пару заметок или звонков, а потом положили обратно, проблем не будет.

- Практика показывает, что литиевые батареи (не только аккумуляторы) снижают свою ёмкость при уменьшении атмосферного давления (в высокогорье, в самолете). Вреда батареям это не приносит, но знать об этом следует.

- Бывает, что после приобретения аккумулятора повышенной ёмкости (скажем, 2200 mA•h вместо штатных 1100 mA•h) машинка через пару дней пользования новым аккумулятором начинает странно себя вести: виснет, отключается, зарядка аккумулятора, вроде, происходит, но как-то странно, и т.п. Не исключено, что ваше зарядное устройство, которое с успехом работает на “родном” аккумуляторе, просто не в состоянии обеспечить достаточный ток зарядки аккумулятора большой ёмкости. Выход – приобретение зарядного устройства с большим отдаваемым током (скажем, 2 ампера вместо прежнего 1 ампера).
 

На этом все. Надеюсь, что эта статья оказалась для вас полезной.