Из чего состоит аккумулятор для мобильника. Как устроены аккумуляторы телефонов. Особенности и сферы применения бтиз

��� �������� � �������� ������������

Из чего состоит аккумулятор для мобильника. Как устроены аккумуляторы телефонов. Особенности и сферы применения бтиз

� ������� ������ ����� � ������� ��� �������� ������������ ���������� ����������, ������� ��������� ��� ����� �������� ������������ ����������� ������������ ��� �������, � ��� ������ � ����������� �� ��� ���� ��������.

�� ��������� ���, ��� ���������� ������� ������� �� ������������ �����, � ����� ������������ �� ��� ���������� ������� ���������� ���������. ��������, �������������� ������������, ������������ � ������, ��������� ��������� ������� �� ����� ������� ����� ����.

������������� ������������ �������� � ��������������� �� ����� �� ��������: ������� ����������� (������������) ������������� �� �������� ��������� ������, � ����� ������ ��� ������������ ������������ ��� ���������� ������. �� ����� ������� ��� ��������� � ���������� ���������� ����, ��������� ��������� ����� ��� ������������� ����� ������� � ������.

�� ����� ������ ��������� ���������� ���������� ������� ����� ������������ ����������� ������� � ����������� �� ��������� � ������������.

�������������� ����� ���������� ������������ ����� ����������� �������� ����������� ����, ����� � ������ ������ ��������� ��� �������� �� ����������� �������� � �������� ��� ����������� ������������� ���������. ����� ���������� ����� ����������.

������ ������������ ��� �������

����� � ���������� ���������� ��������, ��������, ��������, �� ��������� ��������� ������������� ����, ����� ������� ��������� ��� �������. �� ����������� ��������� ���������� � ������������� ������ � ������� � ��������� � �����������.

���� ������� ������� ������� �� ����� � ������-��������� ������������ ����������.

����� � �������� ��������� �������������� ��������� ���������� ������ ������ � ��������� �������, ������� �������� ������������� ������������. �������� �������������� ��������� �������� �������� ������.

�� ����� ������� ������� ��������� ��������� �� ������� ������ ���������� � ���������� � ������������ �� ������������� ��������, ��� �������� ������.

������ ������������ ��� ������

��� ����������� �������� �� ������ ������� �������� ���������� (� ������������ ��������� ������������) ���������� ������� ��������, ��� � ����������� ������������ � ��� �� �����������, ����� �������� � ��������� ������ ��������� � ����������� ���������.

�������� ���������� ������ �������� ������� ���������, ������� ���������� ���������� � ������������ ������� � ������� ������������� ��� � ������������, ��������������� �������.

� ���������� ���������� ���������� �������� ����� ����������� � ������������ ����������.

��������, �� ����� � ������ ���������� ���������� ������������� �������� ����������� ����������, � ������������� � ����������������� �� ��������� ������� ������.

��� ������� � ������ ������������ ���������� ��������� ����������� ������� ��������� ������� (����������), � ����������� �� ��������.

������� ���������� �������������

������������ ����������

�������� ���� �������, ������� ����� ��������� ���� �����, ������� �� ������ ��������, �� � ������ ������� �� �����������, ����������� ���������� � �� ���������. ��� ������������ ������� ������� � ����������, ��� ������� ��� ��� ����� �����������.

���� ������� ������������ ��� ������������� ����������� ���������� ����� � ������������� ��� ������������� ���������� ���� �� ��������. �� ��� ������ ����� ����������� ����������� ��������� �������� ���������.

���� ������ ������������ ����� ��� ������� �����������, ���� ������ ������� ����� ����� ���������� ����������� �����������. �� �� ���������� ������������� ��������� ���, �������� ��������� �������� � ������ �����.

���������������� ����������

� ����������� �� ����������� ����������, ����� ����� ������������ ���������� ���������������� � ���� ������������� ����� ���� ���������� ���������� 1,2/1,5 ��� 2,0 ������. (�� ����� ���� ���� �������� ����������� ����.) ��� ������ ������������� �������� ��� ���� ������������. ������� ���������� ������������ ���������� ���������������, ������ ��� ����� ������ � ������ �������.

�������� �������� ����������� ������ ������ ���������������� ������������� ���������� �� ������ ������ ������� � ��������� �������-����������.

������ � ������, �������� ����� ��������� ����������, ������� �������� ������������� ����� ����������, ���������� �� ���������� ��� ��������� ��������� � �����. ������, ��� �� ������ ���������. ��������� �� ���������� ��������������� ������������ ����� ����������� �������� ��� ��������, �� ������� ����������� ����������� �������� �����. �� ���������� ���������� �������� �� �������.

����� �� ����� ������� �� ���� ������ � ������� ������� ��� �������������� � �������������� ����������. ����� ������ ���� � ����� ��� �������������� �������� � ������������ �������� �������������� ����� ����� ����������.

��� ���� ���������� �������� ����� �������������� ������� � �������� ����� ����� �������������� ��������� � �����������.

���������� ������� � ����� ����������� �� ������� �������, ������� ����� �������� ������������� ���� �����������, ��������� �������� �������� ������������ ��������.

� ������� ������� ������� ����� ��� ����� ��������, ���������� �� ������� ����.

�� ���� �����, ��� ������� ������������� ������ ������ ���������� ������� � ������ ���������� ����� �������� (������ �������� �����) ��� ����������� � ������������� ����� ����������. �� �� ������� ������ ���������� ����������: �+� � �-�. ��� �������, ��� ���������� ������ ��� ����������� ������� ������������� ������ ������� ������, ��� � �������������.

� ������������� �������������� ������� ������ ������ ����� ��������� �������� ��������� ��� �������� ������ ����������� ��� ������� ���������������� ���� ��� ������������. � ��� ������������� ������, ������� ������������ ���������� ������� ����� �� ��������� ����������� � ������������ �� ���� ���������� ����������� ��� �������� ���.

��������� ��� ������ ������ �������� ������ ��������� ����� �� ����������� (� ���� ������� �������� ��� ����������� ����), �� � ������� �������� ��������� ��� �������������� ��������� �������� ������ �����. ����� ��� ������� �������� � �������, � ����� ���� �����������. �������� ��������, ��������� � ����������� ������ ������, ���������� ��������.

�� ���� �� ������� �������� ���������� ��������� ����� ������� � ������������ �������-����������.

���������� ������������� ��� (��������-���������) �������� �� �������� ������� �����������. �� ��� �� ����� �������/������ ���������� ����������������� �������, ���������������� ���������� ����������� ������� �������� ����� ���������� � ����������/����������� � ���������� (������ �������) ����.

���� ����������� ��������� �������� ��������� ����������� ��� ������ � �������� ��� ������� �������. ������� �������, �������� ��������� ��������� ��������� ������������� ��������� ���. ��� �� ������ ���������� ����������� ������ � ������������� ��������.

�������� � ������ ����������� ��������� ������� ���������������� ���� ��� ������������� ����������� ��������� � ������� ��������� � ���. �������, ����� ������������� ������������ �� ��������� � �������� �����, ���������� ��������� ����������� ����, ��������������� ��������� ������������.

����� ���������� ���� �������������

����������� ������������ ��� ��������� ����� ��������� ����� ���� �������� ������������� �� ������� ���������� � ����������� �������. ������ �� ������ ����� �������� 12 ��������� �������.

� �������� ������� ���������� ����� �����������:

  • ������;
  • ������;
  • �����;
  • �����;
  • �������;
  • ������;
  • ������;
  • ����;
  • �������;
  • �������;
  • ��������
  • ��������� ������ ��������.

��� ������ �� ������������� �������� ��������������, �, �������������, �� ������� ����������.

����������� ����������� �������������� ������� ��������, ����������� ��� ��������� ���������� ����� ���������� ����������� �������� ������������������-����������, ���������� ��� ��������-��������� ���. ��� ������ ������������ � ����������, ���������� �������������� ������� � �������� ���������� ����������������.

����������� �������������� �������� (������� ���������) ������ �������� ������ ����������, ������-��������� � ������-���������������� ��������������.

� ��� �����-������ ��� �����-���������� ����������� ������� �������� � ��������� � ������������ �����������, ������������ ����������� � ���� ��������������.

�� ���� ������������ ����������� ������������ ������:

���������� ������������� ������������� �� ����������. ��������, � ����������� �������� ��������� ����������, ������������ ��� �������� ������� � ��������� ������ ����������. ��� ���������� ������� ����������� �������� ���������� ������ ��������� ��������� � �������� ���������� ���������� ������������� ����. �� �������� ����������� �������� �������, ��������, ���������.

��� ��� ������������ ����� ���������� ������� ������ � �������� ����������. ��������, ����������� �����-������ ������, �������������� �� ������� ����, ��������� �� ������ ����������� ������������� ����� ��������� ���.

����� �� ����� �� �� ���������-��������, ��������, ��������� � ������. ������ ��������� ��� � ������ ������ ������� ������.

�������� ������������� �������������� ������������

�� ������������ ���������� ������ ���������:

  • �������;
  • ��������� �������;
  • ����������;
  • ������������� �����.

�������� �������� ������������ ����� � ������������, ������� �� �������� ������ �� ����� ������� �� ����������� ����������. �� �������� � ������� (������� ��) � ����� ����� (������������ �������).

��� ������������� ������� ���������� ��������������� ��������, ������������ �������, ���������� ��� ������� �� ���������� ����������� ����������. ��� ���������� �������� (������� ��) � ����-������ (������������ �������).

��������� ������� ���������� ������������ ���������� ������� � ���� ��� ������ ������������.

������������ ������� ������ ������� ����� ������ ��� ���������� �������� �� �������. �� ������� �� ����������� � ����������� ��� ���������� �������� ����� ����������� �� �������������� ��������.

������������� ����� ������������ ������ �� ������������� �������� � ��� ��������� ����������� �� ��������� �������������� ����� ����� ������� ����������� �� �����. ���� � ����� �����������, ��� ������ �� ���������� ���������� ������� � �������� ����� ������ �����.

Источник: //ElectricalSchool.info/spravochnik/eltehustr/1521-kak-ustroen-i-rabotaet-akkumuljator.html

Аккумуляторы в смартфонах: основные виды, их плюсы и минусы

Из чего состоит аккумулятор для мобильника. Как устроены аккумуляторы телефонов. Особенности и сферы применения бтиз

1. Основные виды аккумуляторов

2. Никель-кадмиевые аккумуляторы
3. Никель-металлогибридные аккумуляторы
4. Литий-ионные аккумуляторы
5. Литий-полимерные аккумуляторы
6. Технология быстрой зарядкиГод от года аккумуляторы в смартфонах становятся всё более совершенными: увеличивается их емкость, уменьшаются вес и габариты, исчезают недостатки. Не стоит забывать и про экологическую безопасность, ведь эта деталь считается наиболее «грязной» в современных гаджетах. Посмотрим, какие же «батарейки» можно встретить сегодня в мобильных устройствах.
На протяжении истории развития сотовых телефонов в них использовалось четыре вида батарей:

  • никель-кадмиевые;
  • никель-металлогибридные;
  • литий-ионные;
  • литий-полимерные.

К настоящему времени в арсенале разработчиков остались два последних типа как наиболее технологичные, эффективные и «чистые». Именно эти виды аккумуляторов можно встретить в описаниях большинства смартфонов.Этот тип источников питания пришел еще из домобильной эры. Первые образцы известны с конца XIX века. До конца минувшего столетия промышленники предпринимали многочисленные попытки избавиться от присущих им недостатков, и в какой-то мере им это удалось.

Так или иначе, особого выбора у разработчиков первых мобильных устройств просто не было. Основные претензии заключались в следующем:

  • использование в конструкции вредных для здоровья человека токсичных металлов;
  • недостаточная емкость батареи;
  • ограниченное число циклов заряда/разряда;
  • низкая технологичность в производстве, приводящая к повышению себестоимости;
  • так называемый «эффект памяти».

Последний состоял в том, что при зарядке не до конца разряженной батареи ее емкость уменьшалась на определенную величину. Как следствие, перед первым использованием аккумулятор приходилось несколько раз прогонять через цикл полного заряда-разряда.Имелись у таких источников питания и плюсы – широкий диапазон рабочих температур. Тем не менее, минусов было существенно больше, и при попытке справиться с ними был создан следующий тип батареи.В них отсутствовал токсичный кадмий, при одном упоминании о котором с особо впечатлительными защитниками природы случается истерика. Кроме того, эффект памяти был выражен значительно слабее.

Также повысилась и емкость, а себестоимость, напротив, немного снизилась. Но были по сравнению с NiCd аккумуляторами и серьезные недостатки:

  • необходимость использования сложного зарядного устройства;
  • уменьшение числа циклов заряда/разряда.

Оба вида батарей были подвержены достаточно высокой степени саморазряда, что серьезно ограничивало автономность мобильных устройств на их основе. И когда на горизонте появилось следующее поколение, конструкторы с радостным визгом вышвырнули их на свалку истории.Этот тип батарей вызвал настоящую революцию в мире гаджетов. Отныне длительность их работы в режиме ожидания возросла в разы. Исчез и набивший оскомину эффект памяти, хотя некоторые особо продвинутые пользователи по старой памяти продолжают «тренировать» аккумуляторы своих девайсов. Большинство представленных сегодня на рынке моделей смартфонов оснащено именно этим типом аккумулятора.

Но есть у них и недостатки, причем достаточно неприятные:

  1. Узкий диапазон рабочих температур.
  2. Потенциальная опасность разрушения батареи при глубоком разряде или перезарядке.
  3. Быстрое «старение», спустя 2-3 года выводящее аккумулятор из строя.
  4. Довольно высокая себестоимость.

Следует сказать, что со времен первого появления в магазинах этого типа источника питания недостатки были существенно нивелированы. Но производителям хотелось большего. Прежде всего, их не устраивала достаточно высокая себестоимость, поэтому был создан очередной тип батареи.В них взрывоопасный электролит уступил место полимерной массе. Цена таких источников питания снизилась незначительно, главным образом – из-за необходимости использования более сложных защитных схем. Мощность тоже не слишком увеличилась. Но зато твердый полимер хорош тем, что развязал руки дизайнерам, позволив по своему усмотрению выбирать форму и размер элемента. Приблизительно в это время появилось множество сверхтонких моделей смартфонов с несъемными аккумуляторами.Оба типа литиевых батарей имеют общий недостаток: вне зависимости от интенсивности использования и числа циклов заряда/разряда их емкость постепенно снижается. И уже спустя пару лет гаджет со спокойной совестью можно выбрасывать. Или, скажем, повесить на стену в качестве экзотического украшения.

Считается, что литий-полимерный тип чуть менее «живучий», но эта информация – из разряда мифов, встречаются примеры, как подтверждающие, так и опровергающие это утверждение. Так что наверняка отличить правду от вымысла не представляется возможным.

Нередко от продавцов, предлагающих купить смартфон, можно услышать о некоем аккумуляторе с функцией быстрой зарядки.

Особо продвинутые пугают покупателей еще и внушительно звучащим Qualcomm Quick Charge, а самые матерые добавляют еще и версию – 2.0 или 3.0. Что же это за чудо-батареи такие?

В действительности никакого отношения к типу источника питания эта технология не имеет. Она всего лишь позволяет использовать увеличенную силу тока, благодаря чему время зарядки существенно сокращается. А чтобы не возник губительный перезаряд и зарядка осуществлялась правильно – следит чипсет, в котором, собственно, эта технология и реализована.

На сегодняшний день она отлично отработана, и угрозы гаджету при ее использовании не возникает.

Подводя итоги, можно сказать: основными типами аккумуляторов в смартфонах сегодня являются литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol).

В моделях мобильных устройств можно встретить как те, так и другие, и какой-то альтернативы им в обозримом будущем не просматривается.

Но зато массовое внедрение таких батарей превратило литий в стратегически значимый элемент, а страны, располагающие залежами минералов, его содержащих – в объекты коммерческого (и не только) интереса транснационального капитала.

Источник: //mob-mobile.ru/statya/507-akkumulyatory-dlya-mobilnyh-telefonov.html

Как устроен аккумулятор телефона?

Из чего состоит аккумулятор для мобильника. Как устроены аккумуляторы телефонов. Особенности и сферы применения бтиз

Каждый день мы пользуемся электронными устройствами – телефонами, планшетами, плеерами и многим другим. Вся эта техника, как правило, работает на литий-ионных аккумуляторах – самом популярном виде батарей. И несмотря на то, что любой современный человек имеет при себе как минимум смартфон, далеко не каждый знает о связанных с ним рисках.

Статьи в интернете пугают пользователей историями о взорвавшихся аккумуляторах, о жутких последствиях их неправильного использования или утилизации.

Одни смотрят на эти статьи скептически – ведь сотни тысяч людей ежедневно пользуются смартфонами и планшетами на литий-ионных батареях, и не испытывают трудностей. Другие начинают опасливо коситься на собственные гаджеты.

Чтобы понять, так ли опасен аккумулятор и как с ним следует обращаться, стоит разобраться в самом его устройстве.

Любые батареи работают за счёт разности напряжения между металлическими пластинами, помещёнными в раствор электролита. Принцип этот существует с 19 века, и со временем менялись только используемые материалы.

Так, например, использовать литий для создания батарей задумали ещё в 1912 году, но долгое время идея оставалась нереализуемой из-за нестабильности материала.

Только в 1991 году были разработаны литий-ионные батареи, достаточно стабильные, чтобы их использование было безопасным.

На сегодняшний день это – очень простой по конструкции прибор. Два листа – из графита и оксида лития с кобальтом – покрываются электролитом и сворачиваются в цилиндр или прямоугольный рулон (в зависимости от формы будущей батареи).

Рулон помещают в герметичный металлический корпус с выведенными наружу контактами. Кстати, некоторые производители оснащают корпус предохранительным клапаном – специальным «окошком», которое открывается, если давление внутри батареи слишком высокое.

Это ещё одна мера для обеспечения безопасности.

Готовую батарею укрепляют и дополнительно защищают пластиковым покрытием, выводя контакты и добавляют ещё два очень важных устройства: контроллер заряда и датчиком температуры. Он необходим для контроля нагрева аккумулятора и выглядит, как третий контакт на корпусе батареи.

Но что же происходит внутри аккумулятора?

Ионы лития, из которых состоит электролит, проникают в графическую решётку графита и образуют химические связи с молекулами углерода. Разрываясь, эти связи высвобождают энергию, а та, в свою очередь, концентрируется на полюсах батареи в виде электрического тока.

Сам литий представлен в аккумуляторе в виде жидкости, что и было проблемой долгое время – так он менее стабилен, к тому же, при повреждении корпуса может вытекать.

Но эффективность лития многократно превышала эффективность твёрдых электролитов за счёт меньшего сопротивления.

Кстати, более современные литий-полимерные аккумуляторы отличаются как раз тем, что совмещают в себе эффективность li-Ion и сухих электролитов.

Здесь используются те же самые ионы лития, но для больше безопасности в конструкцию добавлен сухой сепаратор, снижающий риск непредусмотренных химических реакций.

 Зная обо всех недостатках литий-ионных аккумуляторов, производители хорошенько постарались, чтобы защитить их от повреждений, а покупателей – от возможных последствий. Для этого в литий-ионных батареях используется:

— более стабильный электролит;

— сухой сепаратор из полимерных материалов;

— надёжный корпус, изготовленный с учётом возможного вздутия аккумулятора;

— индикатор температуры и заряда, предотвращающие перегрев.

Но почему тогда, при всех эти мерах, время от времени появляются всё новые истории о взорвавшихся или загоревшихся телефонах? Потому, что, какими бы ни были достоинства современных аккумуляторов, они нуждаются в правильном обращении.

Ответственный производитель в инструкции обязательно укажет необходимые меры безопасности, но, чтобы они сработали, нужен ещё и ответственный пользователь.

Ведь любые нарушения в процессе эксплуатации могут повредить аккумулятор и привести к печальным последствиям.

Чаще всего, причиной возгорания становится несоблюдение температурного режима – экстремальный нагрев корпуса или резкие перепады высоких и низких температур. От этого внутри аккумулятора начинает вырабатываться газ, батарея раздувается и протекает (особенно, при некачественной сборке).

Заметив такие признаки, телефон нужно немедленно выключить, батарею извлечь и утилизировать. Так же опасность несут физические повреждения аккумулятора. Сильный удар или залом могут нарушить внутреннюю конструкцию батареи – и результат будет тот же самый.

Химические вещества внутри вступят в неконтролируемую реакцию и произойдёт воспламенение.

Ещё одна причина взрывов – попытка разобрать или отремонтировать аккумулятор самостоятельно. Важно помнить, что эта деталь телефона починке не подлежит – только замене. Старые аккумуляторы представляют собой не меньшую опасность.

И не важно, пользовались вы им всё это время или нет. В первом случае изнашиваются детали, ухудшается работа контроллера. Во втором – опасна попытка «оживить» батарею, долгое время пролежавший полностью разряженным.

Если сразу подключить его к зарядному устройству, это может привести к замыканию с уже известными последствиями.

Как видите, даже такая простая на вид и привычная всем вещь, как смартфон или планшет, таит в себе опасность. Ведь воспламенение или взрыв аккумулятора могут не только уничтожить ваш гаджет, но и повредить другое ваше имущество и нанести вред здоровью. Чтобы этого избежать, достаточно следовать простым правилам:

— следовать рекомендациям производителя;

— бережно обращаться с техникой;

— приобретать только качественную продукцию и аксессуары к ней;

— за ремонтом обращаться в официальные сервисные центры.

Тогда можно будет пользоваться любимой техникой уверенно и без опаски.

Источник: //www.gizmonews.ru/2017/12/27/kak-ustroen-akkumulyator-telefona/

Аккумуляторы для мобильных устройств

Из чего состоит аккумулятор для мобильника. Как устроены аккумуляторы телефонов. Особенности и сферы применения бтиз

Сотовые телефоны и переносные компьютеры, радиостанции и радиотелефоны, источники бесперебойного питания, кинокамеры и фотоаппараты, ручные мощные инструменты, медицинские приборы, разнообразное производственное оборудование — вот далеко не полный перечень устройств, нормальная работоспособность которых напрямую зависит от состояния аккумуляторов. В связи с этим, знание характеристик, особенностей и условий эксплуатации различных типов аккумуляторов приобретает особое значение и является залогом безотказной работы мобильных устройств и портативного оборудования.

Если Вы любопытны и обладаете некоторыми навыками по порче игрушек, приобретенными еще в детстве, то уже наверняка познакомились с внутренним устройством своего бывшего в эксплуатации аккумулятора. Что же там внутри? (Не советую разбирать, это связано с риском получения физических повреждений). Вообще то ничего особенного.

Круглые или призматические «батарейки», каких навалом в ближайшем магазине, причем по гораздо более низкой цене. Однако первое впечатление — обманчиво. Перед Вами не просто батарейки, а аккумуляторы. И отличаются они от батареек тем, что допускают (в силу обратимости протекающих в них реакций) многократные циклы разряда — заряда.

В этом их преимущество перед батарейками, но с другой стороны и «головная боль», которую они приносят в случае потери работоспособности. И если с первыми все просто: купил, вставил, истощились, выбросил и купил новые, то с аккумуляторами дело обстоит сложнее.

Для них последовательность действий иная: купил; подготовил к работе; пользуешься, соблюдая правила эксплуатации; и только когда уже совсем невмоготу — покупаешь новый.

Итак, чтобы не было мучительно больно за бесцельно потраченные деньги, ниже информация для любопытных и любознательных на тему: что нужно знать об аккумуляторах для мобильных телефонов и портативных компьютеров.

Устройство

Здесь и далее речь пойдет о никель-кадмиевых (NiCd), никель-металлгидридных (NiMH) и литий-ионных (Li-ion) аккумуляторах.

Любой аккумулятор, как правило, состоит из нескольких единичных элементов, соединенных последовательно для увеличения значения вырабатываемого напряжения и упакованных в общий корпус.

С конструкцией единичного элемента аккумулятора, например никель-металлгидридного, с электрохимическими реакциями, проходящими внутри него, и другими полезными сведениями (на английском языке) можно познакомиться на сайте фирмыPanasonic,загрузив файл в формате pdf Overview information on NiMH Batteries in PDF Format — 137KB.

Кроме единичных элементов аккумуляторы на основе никеля содержат внутри тепловой предохранитель и датчик температуры (последний в NiCd аккумуляторах может отсутствовать).

Тепловой предохранитель обеспечивает безопасность при больших токах заряда, а выходной сигнал датчика температуры обрабатывается зарядным устройством.

В зависимости от значения температуры «грамотное» зарядное устройство обеспечивает различные режимы заряда аккумулятора: быстрый, медленный и переключение от одного к другому.

Литий-ионные аккумуляторы помимо теплового предохранителя и датчика температуры содержат специальную управляющую интегральную схему и управляющие ключи. Все это в совокупности призвано защитить потребителя от физических повреждений в случае нарушения электрических режимов эксплуатации аккумулятора.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АККУМУЛЯТОРОВ

Да будет Вам известно, что аккумулятор, как электрический прибор, характеризуется следующими основными параметрами: типом электрохимической системы, напряжением, электрической емкостью, внутренним сопротивлением, током саморазряда и сроком службы.

Причем, в зависимости от сферы применения на первый план выступают то одни параметры, то другие.

Например, аккумулятор для сотовых телефонов должен оцениваться по совокупности значений трех его основных характеристик: реальной емкости, внутреннему сопротивлению и току саморазряда, а аккумулятор домашнего радиотелефона с радиусом действия до 100 метров достаточно оценить только по емкости и саморазряду. При недооценке или игнорировании какого-либо параметра или преувеличении важности одного из них (как правило, емкости) можно оказаться в ситуации «у разбитого корыта».

Напряжение. Напряжение аккумулятора определяется тем устройством, для питания которого он предназначен. Если требуемое значение напряжения не обеспечивается одним элементом, то аккумулятор собирается из нескольких элементов, соединенных последовательно.

Например, в сотовых телефонах различных моделей используются аккумуляторы напряжением 3,6 В (1 Li-ion элемент или 3 NiCd, или 3 NiMH элемента), 4,8 В (только 3 NiCd или 3 NiMH элемента), 6 В (только 5 NiCd или 5 NiMH элементов), 7,2 В (2 Li-ion элемента).

Таким образом, если в телефоне используются 4 NiMH аккумулятора общим напряжением 4,8 В (как, например, в некоторых последних моделях фирмы Ericsson), то использование в нем Li-ion аккумуляторов невозможно. Напряжение аккумулятора в процессе работы не постоянно. Оно максимально сразу после окончания заряда, а затем в процессе работы или хранения уменьшается.

В конце концов, оно уменьшается до такой величины, что сотовый телефон не включается или автоматически выключается. При оценке состояния аккумулятора измерение его напряжения необходимо производить под нагрузкой, на которую он рассчитан.

Электрическая емкость. Номинальная электрическая емкость — это то количество энергии, которым аккумулятор теоретически должен обладать в заряженном состоянии. Данный параметр аналогичен емкости какого-либо сосуда, например, стакана.

Так в стандартный граненый стакан можно налить 200 мл воды (по ободок), в конкретный аккумулятор можно закачать также лишь вполне определенное количество энергии.

Но определяется это количество энергии (емкость) не в момент закачивания (заливания), а при обратном процессе — разряде (выливании энергии) аккумулятора постоянным током в течение измеряемого промежутка времени до момента достижения заданного порогового напряжения.

Измеряется емкость соответственно в ампер-часах (А·час) или миллиампер-часах (мА·час) и обозначается буквой «С». Значение емкости указывается на этикетке аккумулятора или зашифровано в обозначении его типа.

Реальное значение емкости нового аккумулятора на момент ввода его в эксплуатацию колеблется от 80 до 110% от номинального значения и зависит: от фирмы-изготовителя, условий и срока хранения и технологии ввода в эксплуатацию. Теоретически аккумулятор, например, номинальной емкостью 1000 мА*час может отдавать ток 1000 мА в течение одного часа, 100 мА в течение 10 часов, или 10 мА в течение 100 часов. Практически же, при высоком значении тока разряда номинальная емкость не достигается, а при низком токе — превышается.

В процессе эксплуатации емкость аккумулятора уменьшается. Скорость уменьшения зависит от типа электрохимической системы, технологии обслуживания в процессе работы, используемых зарядных устройств, условий и срока эксплуатации.

Используя ту же аналогию со стаканом, можно сказать, что количество наливаемой в стакан воды будет уменьшаться, если будете наливать воду с большим количеством механических примесей, а сливать — отстоявшуюся. Тогда в стакане постепенно будет накапливаться осадок, уменьшающий его полезную емкость.

В аккумуляторе подобный «осадок» образуется в процессе циклов заряда / разряда.

Внутреннее сопротивление. Внутреннее сопротивление аккумулятора (сопротивление источника тока) определяет его способность отдавать в нагрузку большой ток. Эта зависимость подчиняется закону Ома (вспомните курс школьной физики).

При низком значении внутреннего сопротивления, аккумулятор способен отдать в нагрузку больший пиковый ток (без существенного уменьшения напряжения на его выводах), а значит и большую пиковую мощность. В то время как высокое значение сопротивления приводит к резкому уменьшению напряжения на выводах аккумулятора при резком увеличении тока нагрузки.

Такой коллапс (уменьшение) напряжения характеризует «слабость» внешне хорошего аккумулятора, потому что запасенная энергия не может быть полностью выдана в нагрузку.

Другими словами, все вышесказанное о внутреннем сопротивлении аккумулятора может быть проиллюстрировано следующим образом. Представим себе, что Вам необходимо за час полить садовый участок из бака (аккумулятор), который Вы ранее заполнили водой.

При нормальном положении вещей Вы подключаете к сливному крану шланг, полностью открываете кран и поливаете участок в течение часа до тех пор, пока вода в баке не закончится.

А теперь предположим, что сливной кран у вашего бака заклинило, открыть его можно только чуть-чуть и вода сочится из него лишь тоненькой струйкой. Вроде бы и вода в баке есть (аккумулятор заряжен), а нормально поливать невозможно.

Кран в данном случае играет роль внутреннего сопротивления для бака. Если струя из крана большая, то внутреннее сопротивление бака мало, если — маленькая — внутреннее сопротивление бака большое.

Что имеем практически? Сотовый телефон в режиме ожидания потребляет от аккумулятора небольшой ток и пропускной способности крана его аккумулятора вполне хватает для питания телефона.

Как только поступает входящий звонок или Вы начинаете делать исходящий, телефону требуется в десятки раз больше энергии для нормальной работы в режиме передачи, поэтому требуется увеличить пропускную способность крана.

Если кран — нормальный, то он пропустит через себя этот увеличенный поток энергии, если его — заклинило, то — нет, и телефон отключается. Это особенно характерно для сотовых телефонов стандартов NMT, AMPS, транковых и обычных радиостанций, портативных компьютеров.

Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от типа его электрохимической системы, емкости, числа элементов в аккумуляторе, соединенных последовательно, и возрастает к концу срока эксплуатации.

Саморазряд. Явление саморазряда в большей или меньшей степени характерно для всех типов аккумуляторов и заключается в потере ими своей емкости после того, как они были полностью заряжены.

Для количественной оценки саморазряда удобно использовать величину потерянной ими за определенное время емкости, выраженную в процентах от значения, полученного сразу после заряда.

За промежуток времени, как правило, принимается интервал времени, равный одним суткам и одному месяцу.

Так, например, для исправных NiCd аккумуляторов считается допустимым саморазряд до 10% в течение первых 24 часов после окончании заряда, для NiMH — немного больше, а для Li-ion пренебрежимо мал и оценивается за месяц. Следует отметить, что саморазряд аккумуляторов максимален именно в первые 24 часа после заряда, а затем значительно уменьшается.

Саморазряд аккумуляторов зависит от качества использованных материалов, технологического процесса изготовления, типа и конструкции аккумулятора. Он резко возрастает при повышении окружающей температуры, повреждении внутреннего сепаратора аккумулятора из-за неправильного обслуживания и вследствие процесса старения.

Срок службы (срок эксплуатации) аккумулятора. Его принято оценивать по количеству циклов заряда / разряда, которое аккумулятор выдерживает в процессе эксплуатации без значительного ухудшения своих основных параметров: емкости, саморазряда и внутреннего сопротивления.

Срок службы зависит от многих факторов: методов заряда, глубины разряда, процедуры обслуживания или его отсутствия, температуры и электрохимической природы аккумулятора. Кроме того, он определяется временем, прошедшим со дня изготовления, особенно для Li-ion аккумуляторов.

Аккумулятор, как правило, считается вышедшим из строя после уменьшения его емкости ниже 80% от номинального значения.

Для более подробного и профессионального ознакомления с аккумуляторами можно порекомендовать сайт фирмыPanasonic [3], где приведены подробнейшие справочные данные и аналитические материалы о NiCd, NiMH,Li-ion аккумуляторах, производимых этой фирмой (на английском языке).

К сожалению, фирма не даларазрешения на перевод и публикацию этой информации на русском языке, сославшись на отсутствие еепредставительства в России в этой области и невозможности оценки переведенных материалов.

Норазмещенные там сведения представляют определенный интерес как для разработчиков аппаратуры с питаниемот аккумуляторов, так и для пользователей, поэтому ниже приведен краткий перечень освещаемых там вопросов:

  • внешний вид;
  • внутреннее устройство;
  • электрохимические реакции, происходящие внутри аккумулятора;
  • особенности;
  • пять основных характеристик: зарядные, разрядные, число циклов заряда / разряда, хранение (саморазряд), безопасность с графиками и пояснениями;
  • методы заряда;
  • упаковка элементов в аккумуляторы;
  • предосторожности при разработке устройств с аккумуляторами.

При написании статьи использованы материалы, любезно предоставленные г-ном Isidor Buchmann, основателем и главой Канадской компании Cadex Electronics Inc. [1].

Более подробная информация на русском языке об аккумуляторах для мобильной техники связи, компьютеров и других портативных приборов, советы по эксплуатации и обслуживанию приведены в [2]

ССЫЛКИ

Источник: //www.ixbt.com/mobile/mob-battery-1.html

Как устроен литий-ионный (Li-ion) аккумулятор вашего телефона

Из чего состоит аккумулятор для мобильника. Как устроены аккумуляторы телефонов. Особенности и сферы применения бтиз

Сегодня на приёме у нашего патологоанатома – литий-ионный аккумулятор Nokia BL-5B из одноименного смартфона Nokia. Аккумулятор несколько лет прослужил верой и правдой, но некоторое время назад вспучился и перестал держать заряд. Царствие ему небесное!

   Воспользуемся этим несчастным случаем для пополнения копилки наших знаний об аккумуляторах. Многие интересуются, как устроен литий-ионный аккумулятор. Проведем разборку литий-ионного (Li-ion) аккумулятора.

   Так выглядит наш клиент спереди, сзади и со стороны контактов:

   Сделано в Европе (Венгрия), голограмма, все дела.

   Теперь – сдираем пластиковую обертку с маркировкой, и смотрим на голое тело клиента. Слабонервных, женщин и детей просим удалиться J.

  Литий-ионный аккумулятор представляет собой герметичную металлическую “банку” с заводской маркировкой; сверху находится пластиковая “крышка” с контактами, а снизу – чисто декоративная тонкая черная “подставка”.

  Отдираем эти пластиковые детали, попутно разрывая контактные проводники. Они нам больше не пригодятся.

   А так выглядит “банка” аккумулятора сверху:

  В центре и справа банки – контакты; а слева, в виде овала с просечкой, – предохранительное “окно” (клапан). При повышении внутреннего давления оно должно лопнуть, тем самым предотвращая от взрыва всего аккумулятора в целом.

  Теперь обращаем внимание, что баланс по количеству контактов – не сходится. К аккумулятору подходят 3 контакта, а к “банке” – только два! Куда делся ещё один?!

  А вот посмотрите на оторванную пластиковую “крышечку” аккумулятора:

   Обратите внимание на красную деталь с золотистым прямоугольником, расположенную справа. Это ни что иное, как термопереключатель (termoswitch). Вот к нему-то и идет третий (средний) контакт аккумулятора! Другим своим контактом термосвитч соединен с “минусом” аккумулятора.

   Этот термосвитч – простое механическое устройство. Внутри находится биметаллическая мембрана, которая при нагреве изгибается и замыкает контакты, сообщая тем самым “наружу” о перегреве аккумулятора.
   В нормальном положении контакты – разомкнуты. Поэтому при “прозвонке” контактов может показаться, что средний контакт аккумулятора ни с чем не соединён.

   Выламываем термосвитч и смотрим на его маркировку, расположенную на обратной стороне:

   Таким образом, установлен тип термосвитча – L82AY.

   Надо к этому добавить, что не все литий-ионные (Li-ion) и литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы построены по такой же схеме термозащиты.

Некоторые аккумуляторы имеют не термопереключатель, а полноценный термодатчик, позволяющий измерить температуру аккумулятора. А некоторые – не имеют вообще никакого элемента контроля температуры.

Такие аккумуляторы легко отличить по наличию только двух контактов на аккумуляторе (или двух проводов, идущих от аккумулятора).

   Далее – спиливаем верхнюю часть “банки”, и смотрим, что там внутри:

   На этом фото видно, что в результате вспучивания аккумулятора отдельные слои “начинки” аккумулятора разошлись между собой.

   Теперь – окончательно раздираем “банку” и достаем её “начинку”:

   “Начинка” аккумулятора представляет собой свернутые в рулон четыре ленты: алюминиевую фольгу со слоем пористого углерода (положительный электрод), медную фольгу (отрицательный электрод, тоже со слоем пористого углерода) и два слоя мембраны-разделителя, “прозрачного” для ионов лития. Эта конструкция очень сильно напоминает конструкцию “классического” электролитического конденсатора. Кто разбирал их – тот подтвердит, а кто не разбирал – лучше этого и не делайте: некоторые виды электролитов вредны для здоровья.

  В некоторых местах межвиткового пространства заметны повреждения с вкраплениями мелких белых хлопьев:

   Далее – полностью разматываем рулон аккумулятора:

   Длина рулона оказалась чуть менее 50 см. Видимо, в “их” единицах измерения длина должна была составлять ровно 20 дюймов.

   Итак, пора огласить итоги и выводы.

   Наш покойный пациент всю жизнь проработал в одном и том же смартфоне, и потому никогда не имел возможности нарушить режим эксплуатации. Тем не менее, и его настиг неизбежный конец в виде выхода из строя.

   Таким образом, констатируем, что устройства со съемными аккумуляторами имеют преимущество перед устройствами с несъемными аккумуляторами. У последних, чтобы решить проблему с аккумулятором, для замены придется обратиться в сервис-центр (или помучиться самому с риском полностью испортить устройство). А у первых – просто вытащить старый и вставить новый аккумулятор.

Вскрытие проводи

Ваш дотор: Mister G

Источник: //zen.yandex.ru/media/id/5ac39e5c4bf1610fcd6ca0aa/5afc96c05a104f9cc29156af

Что такое аккумулятор телефона

Из чего состоит аккумулятор для мобильника. Как устроены аккумуляторы телефонов. Особенности и сферы применения бтиз

 Маргарита Пич

 Время чтения: 2 минуты

Пользователи современных гаджетов становятся все более требовательными к продукции технологических гигантов, таких как Apple или Samsung.

Последние модели устройств этих брендов имеют компактный корпус, довольно крупный дисплей, мощное «железо» и при этом содержат мощную аккумуляторную батарею, обеспечивающую длительную автономную работу.

Как им удается делать батарею такой компактной и ёмкой? Рассмотрим основные виды аккумуляторов для мобильных телефонов и смартфонов, которые применяли ранее и используют сейчас, а также их ключевые особенности.

Виды аккумуляторных батарей

С начала эры развития мобильных устройств и до сегодняшнего дня использовали различные виды аккумуляторов для автономной работы:

  1. Никель — кадмиевые источники питания – самые старые виды батарей, использовавшиеся в первых мобильных устройствах.

    Они характеризуются большим числом недостатков: наличием токсичных веществ в составе, малой ёмкостью, высокой себестоимостью производства, быстрым износом.

    Кроме того, перед началом использования таких аккумуляторов необходимо было выполнять несколько циклов зарядки/разрядки.

  2. Никель — металлогидридные – это батареи, не содержащие токсичного кадмия и с менее выраженным эффектом памяти. Однако и эти элементы не были лишены недостатков: требовали дорогостоящего и сложного в производстве зарядного устройства, характеризовались уменьшенным сроком эксплуатации.

  3. Литий — ионные – батареи, способствовавшие наибольшему развитию индустрии мобильных устройств. Главное преимущество элементов – длительный период автономной работы.

    Также литий — ионные батареи лишены недостатка, называемого эффектом памяти. Многие современные портативные устройства (планшеты, смартфоны) имеют встроенный литий — ионный аккумулятор.

    Несмотря на описанные выше преимущества, он не лишен и некоторых недостатков:

    • Выходит из строя из-за эксплуатации при низких или очень высоких температурах (диапазон допустимых температур довольно узкий);

    • Высокие производственные затраты при изготовлении;

    • Необходимость поддерживать заряд (при глубоком разряде элемент повреждается);

    • Относительно небольшой период эксплуатации (устаревает за 2-3 года).

  4. Литий — полимерные аккумуляторы, представляющие собой усовершенствованный вариант предыдущего вида. Вместо электролита используется полимерная масса. Она невзрывоопасна, позволяет создавать аккумуляторы практически любой формы. Остальные характеристики устройств остались прежними.

В зависимости от конструктивных особенностей мобильного устройства, все аккумуляторы можно разделить на:

  1. Съемные – те, который пользователь может без труда извлечь самостоятельно, отсоединив крышку для открытия батарейного отсека. Как правило, съемные батареи устанавливают в бюджетные смартфоны.

    Несъемные – находящиеся внутри корпуса, разборку которого может выполнить только квалифицированный специалист, имеющий соответствующие оборудование и инструменты.

    Хорошим примером служит продукция компании Apple.

 Особенности аккумуляторов

Поскольку литий — ионные и литий — полимерные батареи являются наиболее распространенными в наше время, будем рассматривать именно их характеристики.

Li-ion — обозначение литий — ионных батарей. Первые батареи были представлены в начале 90-х годов. Они содержат два электрода: анод на медной фольге и катод – на алюминиевой. Между ними находится электролит (жидкий либо в виде геля). Носителями тока в таких батареях являются положительно заряженные ионы лития.

В первых батареях использовали анод металлического лития, который при вступлении в контакт с некоторыми другими веществами, содержащимися в АКБ, способствовал выделению газа. По этой причине батареи «вздувались».

В некоторых бюджетных смартфонах подобная проблема не устранена даже сейчас.

Поэтому рекомендуется использовать только подходящие по параметрам тока зарядные устройства; спустя большое число циклов заряда/разряда выполнять замену аккумуляторной батареи (АКБ).

С целью повышения безопасности эксплуатации литий — ионных батарей в них встраивают микроконтроллеры. Они выполняют следующие функции:

  • Контролируют глубину тока АКБ;
  • Управляют количеством потребляемого тока;
  • Предотвращают перезаряд батареи.

Когда требуется замена

Основной характеристикой АКБ является ее емкость. Она характеризует количество тока, который может накапливать аккумулятор во время полной зарядки для обеспечения автономной работы портативного устройства. Параметр измеряется в следующих единицах – мАч (миллиампер-час).

В современных смартфонах устанавливают АКБ емкостью 2000-6000 мАч. Со временем емкость батареи снижается из-за происходящих внутри химических процессов. Чем ниже фактическая емкость по отношению к заявленному производителем параметру, тем быстрее необходима замена элемента.

Основные признаки резкого снижения емкости:

  • Сильный нагрев при несущественных нагрузках;
  • Внезапное отключение, даже если индикатор не показывал полный разряд;
  • Вздутие аккумулятора;
  • Слишком быстрый разряд.

Как продлить срок эксплуатации

Чтобы избежать быстрого выхода из строя АКБ, нужно соблюдать следующие простые правила:

  • Не заряжать полностью каждый раз. 90-95% — вполне достаточно.
  • Избегать полного разряда, при котором устройство отключается самостоятельно.
  • Использовать режим сохранения энергии, если функция доступна.
  • Выполнять калибровку контроллера – хотя бы раз в месяц делать полный цикл разряда/заряда.

В новых смартфонах устанавливают дополнительные контроллеры питания/заряда на схему. Если они работают некорректно, могут появиться признаки, свидетельствующие о выходе из строя АКБ. Лучший вариант – обратиться в сервисный центр. Только опытные специалисты смогут установить истинную причину быстрого разряда или внезапного отключения устройства.

Источник: //35zip.ru/articles/akkumulyator-v-telefone/

WikiMedForum.Ru
Добавить комментарий