Prošla su vremena kada su se baterije za mobilne telefone sklapale na isti način kao i automobilske, samo u malom. Prije samo 20 godina baterija mobitel je konstruisan od delova za koje se činilo da repliciraju čitav kompleks uređaja njegovog većeg brata. Na slici je prikazan poprečni presjek jednog od ovih elemenata.

Nauka i praksa zajedničkim trudom promovira tehnički napredak. Godine 1991. pojavile su se litijum-jonske baterije u kojima se katodni materijal elektroda nanosi na aluminijsku foliju, a anodni materijal na bakar.

Litijum joni, pod uticajem električna struja, implementiraju se u kristalna rešetka grafit i oblik s molekulama ugljika hemijske veze. Kada se te veze pokidaju, oslobađa se energija koja se pretvara u električnu struju na polovima baterije.

IN poslednjih godina pojavile su se litijum-polimerske baterije.

Dijagram pokazuje kako je jednostavno dizajnirana takva baterija za mobilni telefon.

Banke baterija telefona

Limenke za baterije su mekane plastične vrećice napunjene otopinom litija u polimeru, slične konzistencije kiseloj pavlaci. Za praćenje stanja baterije, na banke je spojen kontroler. Raspoređen je u formi elektronska tabla i može ograničiti povezivanje punjača koji ne zadovoljava parametre, a baterija mobilnog telefona se neće puniti, koliko god se trudili. Umjesto uobičajena 2 kontakta za spajanje na ploču mobilnog telefona, baterijski uređaj koristi konektor - višepolni priključak.

Kako baterija telefona radi i kako radi?

Proces skladištenja i oslobađanja energije iz takvih izvora istosmjerne struje sličan je litijum-jonskim baterijama, ali je njihova proizvodnja znatno jeftinija, iako su po nekim karakteristikama inferiorne u odnosu na svoje prethodnike.

Osnovne sigurnosne mjere koje treba poduzeti kada koristite male telefonske baterije ne razlikuju se od sigurnosnih mjera opreza za kisele ili alkalne izvore napajanja istosmjerne struje koje se nalaze u automobilima. Punjenje povećanim naponom dovodi do pregrijavanja ili kratki spoj baterije mogu izazvati požar. A kao što znate, mala iskra zapali veliki plamen.

Zato svaka baterija ima kontroler baterije koji isključuje punjenje kada dostigne određenu vrijednost i isključivanje telefona kada pražnjenje dostigne kritičnu tačku.

Sve baterije korištene u mobilnih uređaja ah, kontakti su na rubu. Koriste se za izvođenje procesa punjenja. Članak ispituje pitanja: za šta je odgovoran svaki od kontakata i kako se napajanje tropinskih baterija razlikuje od četveropinskih baterija. Ispituje se koju funkciju obavljaju i kako pomažu da bolje funkcioniraju.

Sadržaj

Zašto se na bateriji telefona nalaze 3 kontakta?

Ovisno o strujnom krugu, stvara se određeni broj konektora. Dva, tri ili četiri. Koji s lijeve i desne strane predstavljaju + i -, što određuje pozitivni, negativni pin napajanja. Treći, srednji kontakt, prisutan je na bateriji kao izvor prenosa servisnih informacija koje uključuju: stanje napunjenosti, temperaturu i druge korisne podatke.

Temperaturu prati senzor ugrađen u bateriju. Za kontroler za kontrolu punjenja. Senzor prati temperaturu tokom procesa punjenja. Prenosi informacije o napunjenosti u procentima i isključuje se u slučaju prekomjernog punjenja ili prekomjernog pražnjenja. Proces vam omogućava da produžite vijek trajanja, što znači da ne morate trošiti novac na novu bateriju. Pravo pitanje za vlasnike koji imaju bateriju koja se ne može ukloniti.

U “sofisticiranim” pametnim telefonima, treći kontakt prenosi informacije o tehničke specifikacije: serijski broj, podaci o telefonu, proizvođaču itd.

Bitan! Riječ je o litijum-jonskim baterijama za mobilne uređaje koji su opremljeni trećim konektorom, iz gore opisanih razloga.

Zašto se na bateriji telefona nalaze 4 kontakta?

Ako je na baterijama sa tri kontakta treći (srednji) pin odgovoran za praćenje temperature, punjenje i prenošenje servisnih informacija, onda četvrti pin može preuzeti neke od funkcija trećeg pina, kao na sličnim telefonima.

Bitan! U ovom slučaju, nemoguće je tačno odgovoriti za šta je tačno odgovoran treći konektor, a za šta četvrti. Proizvođači punjači ne reklamira ovu temu.

Na mobilnim uređajima, pin 4 može igrati ulogu zaštite kada nije umetnut u "matični" uređaj. Proces punjenja se neće dogoditi jer informacije koje se prenose preko ovog kontakta neće odgovarati onima koje se koriste u "pravom" uređaju. Na primjer, imate samsung telefon. I za njega ne možete pronaći bateriju iste marke. Potražite odgovarajući analog. Možda ima sličan raspored baterija, kao baterija licencirane marke.

Nakon čitanja članka, postaje jasno da treći i četvrti kontakt na bateriji mobilnog uređaja igraju važnu ulogu. Pomaže u zaštiti od prekomjernog punjenja i prekomjernog pražnjenja. Resetuje informacije u procesor. Produžuje vijek trajanja telefona, što je bitno Svakodnevni život kada više nije udobno izlaziti napolje bez pametnog telefona. Performanse u potpunosti zavise od napunjenosti, zbog čega je toliko važno znati za šta se koriste svi konektori na bateriji. Dobro će vam doći kada se trebate pozabaviti punjenjem drugog uređaja.

Baterije za telefone uređaj, klasifikacija, razlike

Baterije

Prilikom kupovine mobilnog telefona, osoba, po pravilu, najmanje razmišlja o njegovom radnom vremenu. A ako i razmisli, povezuje to prvenstveno s nepouzdanošću mikrokola, radio elemenata i mehaničkim oštećenjima. Istraživanja pokazuju da baterije zauzimaju prvo mjesto u kvarovima. Trenutno mobilni telefoni koriste nikl-kadmijum (NiCd), nikl-metal hidrid (NiMH), litijum-jonske (Li-Ion) i litijum-polimer (Li-Polymer) baterije. Pogledajmo karakteristike baterije.

Kapacitet baterije

Kapacitet baterije je maksimalna količina električne energije koja se može dobiti jednim punim punjenjem. Određeno latinično pismo C i izražava se u amper satima (Ah) ili miliamper satima (mAh). Na primjer, baterija kapaciteta 720 mAh sposobna je isporučiti struju od 720 mA opterećenju jedan sat ili 360 mA dva sata. U ovom slučaju, naravno, struja pražnjenja ne bi trebala prelaziti određenu maksimalnu snagu za određenu vrstu baterije, inače će njene ploče brzo otkazati.

Unutrašnji otpor baterije

Što je manji, to više struje baterija može isporučiti opterećenju. Ovo je veoma važna karakteristika. U načinu prijema, mobilni telefon troši malu struju. Međutim, tokom razgovora struja naglo raste. U ovom slučaju, baterije s različitim unutrašnjim otporom ponašaju se drugačije. Nikl-kadmijum, koji ima najmanji unutrašnji otpor, lako isporučuje potrebnu struju. Nikl-metal hidridne baterije imaju najveći otpor, pa uzrokuju pad napona, što može dovesti do kvarova ili će vaš telefon signalizirati da je baterija prazna. Budući da mobilni telefoni troše manje ili više stabilnu struju tokom rada, za napajanje se koriste litijum-jonske ili litijum-polimerske baterije. Nikl-metal hidrid se koristi za napajanje uređaja koji troše stabilnu struju.

Gustoća energije napunjene baterije

Mjeri se u vat-satima po kilogramu mase baterije (također se nalazi po litri zapremine). Tu prednjače litijum-jonske i litijum-polimerske baterije (110...160 W/kg), a baterije od 100...130 W/kg su primetno inferiorne od njih. Nikl-metal hidridne baterije imaju ovaj indikator 60...120, nikl-kadmijum baterije - 45...80 W x h/kg. Iz navedenog proizilazi da litijum-polimerske i litijum-jonske baterije imaju najmanju veličinu i težinu sa istim kapacitetom, dok nikl-metal hidridne baterije imaju nešto veće. A litijum-polimer baterijama se može dati gotovo bilo koji oblik.

Vrijeme punjenja baterije

Ovo je prilično važna karakteristika, jer baterije tokom intenzivne upotrebe mobilni telefoni Moram da ga punim skoro svaki dan. Varira od 1 sata za nikl-kadmijum (ako je potrebno, mogu se napuniti za 15 minuta) i 2 ... 4 sata za nikl-metal hidrid, litijum-jon i litijum-polimer.

Nazivni napon jednog elementa

Za nikl-kadmijum i nikl-metal hidridne baterije nominalni napon je 1,25 V, za litijum-jonske i litijum-polimerske baterije - 3,6 V. Štaviše, za prva dva tipa napon tokom procesa pražnjenja je skoro stabilan, dok je za litijum-jonske baterije, tokom procesa pražnjenja linearno opada sa 4,2 na 2,8 V.

Samopražnjenje baterije

Samopražnjenje je smanjenje napunjenosti baterije koja je napunjena, ali nije povezana sa potrošačem energije tokom skladištenja. Za nikl-kadmijumske baterije ovo je jedna od slabih tačaka. Njihov gubitak napunjenosti dostiže 10% prvog dana nakon punjenja, a zatim 10% mjesečno. Cifra je približno ista za nikl-metal hidridne baterije. Litijum-jonske i litijum-polimerske baterije su bez premca po ovom pokazatelju. Njihovo samopražnjenje ne prelazi 2 - 5% mjesečno, što se događa uglavnom zbog prisutnosti kontrolnih krugova unutar baterija. Međutim, ograničeni “životni vijek” ovih baterija ne dozvoljava puno korištenje ovog pozitivnog kvaliteta.

Životno vrijeme

Ovo je jedna od najvažnijih karakteristika baterija, o kojoj korisnik iz nekog razloga posljednja razmišlja. Različito se definira za baterije različite kemije. Za neke baterije je kritičan ukupan broj ciklusa punjenja-pražnjenja, dok je za druge kritično ukupno vrijeme njihovog rada.
Nikl-kadmijumske baterije mogu izdržati više od 1.500 ciklusa punjenja-pražnjenja, a iskustvo pokazuje da nakon restauracije mogu izdržati isto toliko. Uz pravilno periodično održavanje, nikl-kadmijum baterije traju od 5 do 10 ili više godina, sve do mehaničkog habanja kućišta i unutrašnjih kontakata.
Nikl-metal hidridne baterije mogu izdržati oko 500 ciklusa punjenja-pražnjenja i njihov vijek trajanja rijetko prelazi dvije godine, čak i uz vrlo pažljivo održavanje.
Litijum-jonske baterije mogu se puniti i prazniti 500 do 1000 puta. Ali teško je u potpunosti odabrati ovaj broj ciklusa zbog kratkoročno servis - ne više od dvije godine (prema izjavama proizvođača). U praksi, litijum-jonske baterije gube performanse u roku od godinu dana.
Litijum-polimerske baterije imaju životni vek ciklusa punjenja-pražnjenja između 300 i 500, a takođe retko traju duže od godinu dana. Osim toga, vijek trajanja ovisi i o stupnju pražnjenja - kod djelomičnog pražnjenja je duži nego kod potpunog pražnjenja.
Nikl-kadmijum baterije imaju najmanje vremena punjenja, omogućavaju najveću struju opterećenja i imaju najniži odnos cijene i vijeka trajanja, ali su u isto vrijeme najkritičniji za striktno poštovanje zahtjeva za pravilan rad.

Karakteristika/tip				Li-Polymer
Unutrašnji otpor
Broj ciklusa punjenja-pražnjenja do smanjenja kapaciteta za 80%/vek trajanja			500-1000/1,5 godina	300-500/1,5 godina
Brzo vrijeme punjenja, h
Struje opterećenja u odnosu na kapacitivnost (C) - vršna
Struje opterećenja u odnosu na kapacitivnost (C) - najprihvatljivije
Gustoća energije, W/kg
Samopražnjenje mjesečno na sobnoj temperaturi, /%
Usluga preko
Napon na elementu, V
Raspon radne temperature, °C
Godina ulaska na tržište

Uporedne karakteristike baterija

Efekt memorije

Ovo je dobro poznat problem sa nikl-kadmijum i nikl-metal hidridnim baterijama. Memorijski efekat se sastoji od djelomičnog (privremenog) gubitka kapaciteta baterije ako se puni dok se potpuno ne isprazni. Čini se da baterija pamti početnu tačku sljedećeg ciklusa punjenja i, prilikom pražnjenja, aktivno oslobađa samo kapacitet primljen tokom posljednjeg punjenja. Drugim riječima, baterija koja nije potpuno ispražnjena pamti svoj prethodni kapacitet i, kada je ponovo potpuno napunjena, kada se isprazni, daje samo isto punjenje kao što je dala u prethodnom ciklusu pražnjenja. Očituje se u tome da napon u kolu napunjene i naizgled normalno napunjene baterije iznenada, prerano, opadne. Efekt memorije se zaista očituje u činjenici da u svakodnevnom životu korisnici rijetko čekaju da im se baterije potpuno isprazne prije nego što ih napune.
Fizička suština memorijskog efekta je da kada baterija nije potpuno ispražnjena, čestice radne tvari baterije postaju sve veće, te se shodno tome smanjuje ukupna površina kontakta radne tvari s elektrolitom. Kao rezultat toga, za samo nekoliko mjeseci kapacitet nikl-kadmijum ili nikl-metal hidridne baterije može se nekoliko puta smanjiti.
Stoga je za ove vrste baterija vrlo važno periodično održavanje, koje se sastoji od potpunog pražnjenja, a zatim potpunog punjenja baterije. Ovaj proces se obično naziva trening baterije. Nikl-kadmijum baterije zahtevaju mesečnu obuku, nikl-metal hidridne baterije - jednom u dva do tri meseca.
Ako dođe do primjetnog smanjenja kapaciteta nikl-kadmijum i nikl-metal hidridnih baterija, oni se podvrgavaju postupku oporavka. Sastoji se od vrlo dubokog pražnjenja baterije, drobljenja velikih čestica radne tvari u manje. Za to postoji posebna oprema, na primjer, analizator baterija C7000 kanadske kompanije CADEX. Litijum-jonske i litijum-polimerske baterije nemaju memorijski efekat.

Uređaj

Svaka baterija ima dvije elektrode - pozitivnu i negativnu. Između elektroda je postavljen razdvojni sloj kako bi se spriječilo da za razliku od elektroda unutar baterije dođu u kontakt jedna s drugom. Prostor između elektroda je ispunjen elektrolitom (kiselim ili alkalnim). Elektrode se mogu napraviti kao naizmjenične ploče.
U početku su baterije imale utikače koji su omogućavali oslobađanje gasova koji se oslobađaju tokom punjenja i zamjenu elektrolita. Kasnije su programeri došli na ideju da naprave elektrode različitih veličina, koje su omogućile da sav oslobođeni plin bude apsorbiran od strane neizreagiranog dijela unutar baterije. I to je omogućilo proizvodnju baterija u zatvorenom kućištu.
Mnogi modeli baterija imaju ugrađenu elektroniku koja sprječava duboko pražnjenje, prekomjerno punjenje ili visoke temperature.

Punjenje baterije

Danas se koriste tri glavne metode punjenja baterija:
- normalno ili sporo punjenje;
- brzo punjenje;
- brzo punjenje.

Baterija se isključuje na kraju punjenja pomoću:
- kontrola temperature;
- kontrola napona punjenja;
- kontrola pada napona punjenja;
- kontrola struje na kraju punjenja;
- tajmer.

Normalno ili sporo punjenje. Ova metoda, iako rijetka, koristi se za punjenje nikl-kadmijum i nikl-metal hidridnih baterija. Jeftin je, ali dovodi do kristalizacije ćelija baterije, što smanjuje kapacitet i vijek trajanja. Ova metoda se ne može koristiti za punjenje litijum-jonskih i litijum-polimerskih baterija, jer dolazi do nepovratnih promena u unutrašnjoj strukturi baterija.
Punjač je izvor konstantnog napona, u čijem je izlaznom kolu serijski spojen otpornik za podešavanje struje. Struja punjenja baterija se obično izražava numerički u dijelovima kapaciteta baterije C. Normalna struja punjenja je približno 0,1 C. Dakle, sa kapacitetom baterije od 720 mA/sat, vrijednost od 0,1C će biti 72 mA.

Brzo punjenje. Koristi se samo za punjenje nikl-kadmijum baterija sa strujom od 0,5C. Kraj punjenja se utvrđuje kada napon baterije dostigne određenu vrijednost.

Punjenje velike brzine. Karakterizira ga struja punjenja od 1C i uključuje sve metode za odvajanje baterije nakon završetka punjenja.
Za punjenje nikl-kadmijum i nikl-metal hidridnih baterija, koristi se metoda za kontrolu kraja punjenja naglim blagim smanjenjem napona na bateriji. To se zove negativni delta V naboj. Njegova vrijednost je 10...30 mV po elementu.
Metoda kontrole temperature koristi činjenicu da se na kraju punjenja baterija intenzivnije zagrijava, a kraj punjenja se može kontrolirati brzinom promjene temperature. Prilikom punjenja nikl-kadmijum i nikl-metal hidridnih baterija, kraj punjenja se utvrđuje ako promjena temperature dostigne 1°C/min. Apsolutnim pragom pregrijavanja smatra se 60 °C.
Prekomjerno punjenje ima štetan učinak na bateriju, posebno ako se na kraju punjenja nasilno isključi, a zatim ponovo priključi na punjač. Sa svakom takvom operacijom, pokreće se ciklus punjenja velike brzine pri njegovoj visokoj početnoj struji. Često spajanje uređaja koji sadrže nikl-kadmijum i nikl-metal hidridne baterije na eksterne izvore napajanja značajno će smanjiti vijek trajanja baterije.
Punjači za litijum-jonske baterije mogu detektovati stanje napunjenosti baterije.
Karakteristika punjenja litijum-jonskih i litijum-polimerskih baterija je ograničenje napona punjenja. Trenutno se ove baterije mogu puniti do 4,20V. Tolerancija je 0,05 V.
Prilikom punjenja litijum-jonskih i litijum-polimerskih baterija sa strujom od 1C, vreme punjenja je 2-3 sata. Ne zagrevaju se tokom punjenja. Baterija dostiže stanje punog napunjenosti kada napon na njoj dostigne 4,20 V + 0,05 V, a struja se značajno smanjuje i iznosi približno 3% početne struje punjenja.

Ponekad morate puniti potpuno ispražnjene baterije. U telefonu se ovo punjenje vrši automatski. Šta ako nema punjača?

U nedostatku posebnog punjača, baterije se mogu puniti pomoću izvora napajanja sa podesivim izlaznim naponom i maksimalnom radnom strujom od 2A i uređaja za praćenje struje i napona kako slijedi.

Baterije za mobilne uređaje

Uređaj i glavni parametri

Mobilni telefoni i laptop računari, radio stanice i radiotelefoni, besprekidna napajanja, filmske kamere i kamere, moćni ručni alati, medicinski uređaji, razni proizvodnu opremu- To nije daleko puna lista uređaji čiji normalan rad direktno zavisi od stanja baterija. U tom smislu, poznavanje karakteristika, karakteristika i uslova rada razne vrste baterije su od posebnog značaja i ključ su za nesmetan rad mobilnih uređaja i prenosive opreme.

Ako ste radoznali i imate neke vještine oštećivanja igračaka koje ste stekli u djetinjstvu, vjerojatno ste već upoznati s unutrašnjom strukturom vaše rabljene baterije. Šta je unutra? (Ne preporučujem rastavljanje, to je povezano sa rizikom od fizičkog oštećenja). Zapravo ništa posebno. Okrugle ili prizmatične „baterije“, kojih u rinfuzi možete pronaći u najbližoj trgovini, i to po znatno nižoj cijeni. Međutim, prvi utisci varaju. Pred vama nisu samo baterije, već i akumulatori. A razlikuju se od baterija po tome što dozvoljavaju (zbog reverzibilnosti reakcija koje se u njima dešavaju) više ciklusa pražnjenja i punjenja. To je njihova prednost u odnosu na baterije, ali s druge strane, “ glavobolja“, koje donose u slučaju gubitka performansi. A ako je s prvima sve jednostavno: kupio, ubacio, nestao, bacio i kupio nove, onda je s baterijama situacija složenija. Za njih je slijed radnji drugačiji: kupljeno; pripremljeni za rad; koristiti u skladu s uputama za upotrebu; i tek kada je potpuno nepodnošljivo, kupujete novi.

Dakle, kako ne biste bili strašno bolni zbog bačenog novca, u nastavku su informacije za radoznale i radoznale na temu: šta trebate znati o baterijama za mobilne telefone i laptop računare.

Uređaj

Svaka baterija, u pravilu, sastoji se od nekoliko pojedinačnih ćelija povezanih u seriju radi povećanja generiranog napona i pakiranih u zajedničko kućište. Sa dizajnom jedne baterijske ćelije, kao što je nikl-metal hidrid, sa elektrohemijskim reakcijama koje se odvijaju u njoj, i druge korisne informacije(uključeno engleski jezik) možete pronaći na Panasonic web stranici preuzimanjem datoteke u pdf formatu Pregledne informacije o NiMH baterijama u PDF formatu - 137KB.

Osim pojedinačnih ćelija, baterije na bazi nikla sadrže termalni osigurač i temperaturni senzor iznutra (potonji možda nije prisutan u NiCd baterijama). Termalni osigurač osigurava sigurnost pri visokim strujama punjenja, a izlazni signal temperaturnog senzora obrađuje punjač. Ovisno o vrijednosti temperature, "kompetentni" punjač pruža različite načine punjenja baterije: brzo, sporo i prebacivanje s jednog na drugi.

Osim termalnog osigurača i temperaturnog senzora, litijum-jonske baterije sadrže poseban kontrolni integrirani krug i kontrolne ključeve. Sve ovo zajedno je dizajnirano da zaštiti potrošača od fizičkog oštećenja u slučaju kršenja električnih uslova rada baterije.

OSNOVNI PARAMETRI BATERIJA

Neka vam bude poznato da bateriju, kao električni uređaj, karakterišu sljedeći osnovni parametri: tip elektrohemijskog sistema, napon, električni kapacitet, unutrašnji otpor, struja samopražnjenja i vijek trajanja. Štoviše, ovisno o opsegu primjene, neki parametri dolaze do izražaja, zatim drugi. Na primjer, bateriju za mobilne telefone treba ocijeniti na osnovu ukupnosti vrijednosti njene tri glavne karakteristike: stvarnog kapaciteta, unutrašnjeg otpora i struje samopražnjenja, dok bateriju za kućni radiotelefon sa dometom do 100 metara treba procijeniti samo kapacitetom i samopražnjenjem. Ako podcijenite ili zanemarite bilo koji parametar ili preuveličate važnost jednog od njih (obično kapaciteta), možete se naći u situaciji „probijenog korita“.

voltaža. Napon baterije određuje uređaj za koji je namijenjen za napajanje. Ako potrebnu vrijednost napona ne daje jedan element, tada se baterija sastavlja od nekoliko elemenata povezanih u nizu. Na primjer, u mobilnim telefonima razni modeli Korištene baterije su 3,6 V (1 Li-ion ćelija ili 3 NiCd ili 3 NiMH ćelije), 4,8 V (samo 3 NiCd ili 3 NiMH ćelije), 6 V (samo 5 NiCd ili 5 NiMH ćelija), 7,2 V (2 Li-ion elementi). Dakle, ako telefon koristi 4 NiMH baterije ukupnog napona 4,8 V (kao, na primjer, u nekim od najnovijih Ericssonovih modela), onda se upotreba Li-ion baterije nemoguće. Napon baterije nije konstantan tokom rada. Maksimalna je odmah nakon završetka punjenja, a zatim se smanjuje tokom rada ili skladištenja. Na kraju se smanjuje do te mjere da se mobitel ne uključuje ili se automatski isključuje. Prilikom procjene stanja baterije, njen napon se mora mjeriti pod opterećenjem za koje je dizajnirana.

Električni kapacitet. Nazivni električni kapacitet je količina energije koju bi baterija teoretski trebala imati kada se napuni. Ovaj parametar je sličan kapacitetu posude, na primjer, čaše. Dakle, 200 ml vode (do ruba) može se uliti u standardnu ​​fasetiranu čašu; samo određena količina energije može se upumpati u određenu bateriju. Ali ova količina energije (kapaciteta) se ne određuje u trenutku pumpanja (punjenja), već tokom obrnutog procesa - pražnjenja (izlivanja energije) baterije jednosmernom strujom tokom izmjerenog vremenskog perioda dok se ne postigne navedena vrijednost granični napon. Kapacitet se mjeri u amper-satima (Ah) odnosno miliamper-satima (mAh) i označen je slovom "C". Vrijednost kapaciteta je naznačena na naljepnici baterije ili šifrirana u njenoj oznaci tipa. Stvarni kapacitet nove baterije u trenutku puštanja u rad kreće se od 80 do 110% nominalne vrijednosti i zavisi od proizvođača, uslova skladištenja i perioda, te tehnologije puštanja u rad. Teoretski, baterija nominalnog kapaciteta od 1000 mAh, na primjer, može isporučiti struju od 1000 mA za jedan sat, 100 mA za 10 sati ili 10 mA za 100 sati. U praksi, pri velikoj vrijednosti struje pražnjenja, nazivni kapacitet se ne postiže, a pri maloj struji se prekoračuje.

Tokom rada, kapacitet baterije se smanjuje. Stopa smanjenja zavisi od vrste elektrohemijskog sistema, tehnologije održavanja tokom rada, korišćenih punjača, uslova rada i perioda korišćenja. Koristeći istu analogiju sa staklom, možemo reći da će se količina vode koja se sipa u čašu smanjiti ako sipate vodu sa veliki iznos mehaničkih nečistoća, a istaložene ocediti. Tada će se sediment postepeno akumulirati u staklu, smanjujući njegov upotrebljivi kapacitet. U bateriji se sličan „talog“ formira tokom ciklusa punjenja/pražnjenja.

Unutrašnji otpor. Unutrašnji otpor baterije (otpor izvora struje) određuje njenu sposobnost da isporuči veliku struju do opterećenja. Ova zavisnost je u skladu sa Ohmovim zakonom (zapamtite kurs školske fizike). Uz nisku vrijednost unutrašnjeg otpora, baterija može isporučiti višu vršnu struju do opterećenja (bez značajnog smanjenja napona na svojim terminalima), a samim tim i veću vršnu snagu. Dok visoka vrijednost otpor dovodi do naglog pada napona na terminalima baterije uz naglo povećanje struje opterećenja. Takav kolaps (smanjenje) napona karakterizira "slabost" naizgled dobre baterije, jer se uskladištena energija ne može u potpunosti opskrbiti opterećenjem.

Drugim riječima, sve što je gore rečeno o unutrašnjem otporu baterije može se ilustrovati na sljedeći način. Zamislimo da svoju baštu treba da zalijete u roku od sat vremena iz rezervoara (baterije) koji ste prethodno napunili vodom. U normalnom stanju, spojite crijevo na odvodnu slavinu, otvorite slavinu do kraja i zalijevate područje sat vremena dok voda u rezervoaru ne ponestane. Sada pretpostavimo da je odvodni ventil na vašem rezervoaru začepljen, možete ga samo malo otvoriti i voda teče iz njega samo u tankom mlazu. Čini se da u rezervoaru ima vode (baterija je napunjena), ali je nemoguće normalno zalijevati. Crane in u ovom slučaju igra ulogu unutrašnjeg otpora za rezervoar. Ako je mlaz iz slavine veliki, tada je unutrašnji otpor rezervoara mali, ako je mali, onda je unutrašnji otpor rezervoara veliki.

Šta mi praktično imamo? Mobilni telefon u standby modu troši malu količinu struje iz baterije, a kapacitet slavine njegove baterije je sasvim dovoljan za napajanje telefona. Čim stigne dolazni poziv ili počnete da upućujete odlazne pozive, telefonu je potrebno desetine puta više energije normalan rad u načinu prijenosa, tako da morate povećati propusnost tap. Ako je slavina normalna, onda će dozvoliti ovaj povećani protok energije kroz sebe; ako je zaglavljena, onda nije i telefon se isključuje. Ovo je posebno tipično za mobilne telefone NMT, AMPS standarda, trank i konvencionalne radio stanice i laptop računare.

Unutrašnji otpor baterije zavisi od vrste njenog elektrohemijskog sistema, kapaciteta, broja ćelija u bateriji spojenih u seriju, a povećava se pred kraj njenog radnog veka.

Samopražnjenje. Fenomen samopražnjenja je, u većoj ili manjoj mjeri, karakterističan za sve vrste baterija i sastoji se u tome da gube kapacitet nakon što su potpuno napunjene. Za kvantifikacija samopražnjenja, zgodno je iskoristiti izgubljenu količinu određeno vrijeme kapacitet, izražen kao procenat vrednosti dobijene neposredno nakon punjenja. Za vremenski period se po pravilu uzima vremenski interval jednak jednom danu i jednom mjesecu. Tako se, na primjer, za ispravne NiCd baterije samopražnjenje do 10% smatra prihvatljivim tokom prva 24 sata nakon završetka punjenja, za NiMH - malo više, a za Li-ion je zanemarivo i procjenjuje se Mjesečno. Treba napomenuti da je samopražnjenje baterija maksimalno u prva 24 sata nakon punjenja, a zatim značajno opada.

Samopražnjenje baterija ovisi o kvaliteti upotrijebljenih materijala, tehnološki proces proizvodnju, tip i dizajn baterije. Naglo se povećava kada temperatura okoline raste, unutrašnji separator baterije je oštećen zbog nepravilnog održavanja i zbog procesa starenja.

Trajanje baterije (životni vijek). Obično se procjenjuje brojem ciklusa punjenja/pražnjenja koje baterija može izdržati tokom rada bez značajnog pogoršanja njenih glavnih parametara: kapaciteta, samopražnjenja i unutrašnjeg otpora. Vijek trajanja ovisi o mnogim faktorima: metodama punjenja, dubini pražnjenja, postupcima održavanja ili njihovom nedostatku, temperaturi i elektrohemijskoj prirodi baterije. Osim toga, određen je vremenom koje je prošlo od datuma proizvodnje, posebno za Li-ion baterije. Općenito se smatra da je baterija otkazala kada njen kapacitet padne ispod 80% nominalne vrijednosti.

Za više detalja i profesionalni uvod sa baterijama možemo preporučiti web stranicu Panasonic, koja sadrži detaljne referentne podatke i analitičke materijale o NiCd, NiMH, Li-ion baterijama koje proizvodi ova kompanija (na engleskom). Nažalost, kompanija nije dala dozvolu da prevede i objavi ove informacije na ruskom jeziku, navodeći nedostatak svog predstavništva u Rusiji u ovoj oblasti i nemogućnost procene prevedenih materijala. No, informacije objavljene tamo su od interesa i za programere opreme na baterije i za korisnike, pa je u nastavku kratka lista pitanja koja su tamo pokrivena:

• izgled;
• unutrašnja organizacija;
• elektrohemijske reakcije koje se dešavaju unutar baterije;
• posebnosti;
• pet glavnih karakteristika: punjenje, pražnjenje, broj ciklusa punjenja/pražnjenja, skladištenje (samopražnjenje), sigurnost sa grafikonima i objašnjenjima;
• metode punjenja;
• pakovanje ćelija u baterije;
• mjere opreza pri dizajniranju uređaja s baterijama.

Prilikom pisanja ovog članka korišteni su materijali koje je ljubazno dostavio gospodin Isidor Buchmann, osnivač i direktor kanadske kompanije Cadex Electronics Inc. .

Više detaljne informacije na ruskom o baterijama za mobilnu komunikacijsku opremu, kompjutere i druge prijenosne uređaje, savjeti za rad i održavanje dati su u

LINKOVI

1. Cadex Electronics Inc. , Vancouver, BC, Kanada - dizajner i proizvođač punjača, analizatora i sistema za održavanje baterija (na engleskom).
2. Baterije za mobilne uređaje i laptop računare. Analizatori baterija (na ruskom).
3. , proizvođača Panasonic (na engleskom).

if (window.ab == true) (document.write("
Popularni čitač DIGMA možete kupiti za samo 4.290 rubalja. "); }

Ovako izgleda ploča kontrolera punjenja kada se izvadi iz NOKIA BL-6Q baterije i njenog električnog kola.

Hajde da shvatimo kako to funkcioniše. Baterija je spojena na dvije kontaktne pločice koje se nalaze na bočnim stranama kontrolera (B- i B+). On štampana ploča Postoje dva mikro kola - TPCS8210 i HY2110CB.

Zadatak kontrolera je da održava napon na baterija unutar 4,3 - 2,4 volta da ga zaštiti od prekomjernog punjenja i prekomjernog pražnjenja. U normalnom načinu pražnjenja (ili punjenja), mikrokolo HY2110CB daje napon na OD i OS pinove visoki nivo, što je nešto manje od napona baterije.

Ova napetost vas drži stalno otvorenim tranzistori sa efektom polja TPCS8210 čipovi, preko kojih je baterija povezana sa opterećenjem (vaš uređaj).

Kada se baterija isprazni, čim napon na bateriji padne ispod 2,4 volta, detektor prekomjernog pražnjenja HY2110CB čipa će raditi i napon se više neće emitovati na OD izlaz. Gornji (prema dijagramu) tranzistor TPCS8210 čipa će se zatvoriti i tako će se baterija isključiti iz opterećenja.

Prilikom punjenja baterije, čim napon na bateriji dostigne 4,3 volta, detektor prepunjenja čipa HY2110CB će raditi i napon se više neće emitovati na izlaz OS. Donji (prema dijagramu) tranzistor TPCS8210 čipa će se zatvoriti i baterija će se također isključiti iz opterećenja.

Alternativni način zamjene

Kao što možete vidjeti iz dijagrama, nijedno od mikrokola nema izlaz za prijenos informacija o statusu baterije na vaš uređaj. Izlaz kontrolera "K" jednostavno se povezuje preko otpornika određene vrijednosti na negativni terminal baterije. Stoga se od kontrolera baterije ne primaju nikakve “tajne” informacije. U nekim modelima kontrolera, umjesto konstantnog otpornika, ugrađen je termistor za kontrolu temperature baterije.

Na osnovu vrijednosti ovog otpornika, vaš uređaj može odrediti vrstu baterije ili se isključiti ako ova vrijednost ne zadovoljava tražene vrijednosti.

To znači da za zamjenu takve baterije baterijom drugog proizvođača nije potrebno mijenjati regulator punjenja, dovoljno je samo izmjeriti otpornik koji se nalazi između priključaka "-" i "K" i spojiti "K" terminal uređaja na minus baterije preko eksternog otpornika iste vrijednosti.

Dokumentacija za HY2110CB čip koji se koristi u kontroleru može se preuzeti, a za TPCS8210 čip -.

Pogledajmo primjer e-knjiga LBOOK V5, kako najpreciznije napraviti analognu bateriju koristeći znanje o dizajnu kontrolera punjenja. Sve radove izvodimo u sljedećem redoslijedu:

• Pronalazimo bateriju iz mobilnog telefona koja je po veličini i kapacitetu najbliža originalnoj. U našem slučaju to je NOKIA BL-4U. (Desno na slici)
• Žicu od originalne baterije odgrizemo na način da je preostali dio na konektoru dovoljan za lemljenje nove baterije, a preostali dio na staroj bateriji dovoljan je da skinemo provodnike i izmjerimo testerom.
• Uzimamo bilo koji digitalni tester i postavljamo ga u režim mjerenja otpora, granica mjerenja je 200 Kom. Povezujemo ga na negativni terminal i terminal kontrolera originalne baterije. Mjerimo otpor.
• Isključite uređaj. Tražimo otpornik najbliže nominalne vrijednosti. U našem slučaju to je 62 Kom.
• Zalemite otpornik između negativnog terminala nove baterije i izlazne žice kontrolera na konektoru. (žuta žica na slici).
• Zalemite terminale konektora "+" i "-" na pozitivne i negativne terminale nove baterije. (crvena i crna žica na slici).

if (window.ab == true) (document.write("