Аккумулятор батарея для ремонта ноутбуков

Посмотрим, какие батареи бывают в принципе:
 NICKEL-CADMIUM BATTERY — (или сокращенно NiCd) никель-кадмиевые;
 NICKEL METAL-HYDRIDE BATTERY — (или сокращенно NiMH) никель-металл гидридные;
 LITHIUM ION BATTERY — (или сокращенно Li-ion) литий-ионные аккумуляторы.
Последние наиболее часто встречаются, и считается, что это самые лучшие аккумуляторы. Так ли это?

Технология изготовления щелочных никелевых аккумуляторов была предложена в 1899, однако первый NiCd аккумулятор появился в 1947 году. В свое время эти аккумуляторы были действительно чуть ли не единственными. Появление более новых по электрохимической системе аккумуляторов хотя и привело к уменьшению использования NiCd аккумуляторов, однако, выявление недостатков новых видов аккумуляторов привело к возобновлению интереса к NiCd аккумуляторам. NiCd аккумулятор подобен сильному и молчаливому работнику, который интенсивно трудится и при этом не доставляет больших хлопот. Первое, что бросается в глаза — это вес и габариты аккумуляторов. NiCd аккумулятор — самый большой и самый тяжелый, он примерно в два раза толще и тяжелее, чем NiMH. Для NiCd аккумуляторов вредно нахождение в зарядном устройстве в течение нескольких дней. Фактически, NiCd аккумуляторы – это единственный тип аккумуляторов, который выполняет свои функции лучше всего, если периодически подвергается полному разряду. Все остальные разновидности аккумуляторов по электрохимической системе предпочитают неглубокий разряд. Итак, для NiCd аккумуляторы важен периодический полный разряд, и если он не производится, NiCd аккумуляторы постепенно теряют эффективность из-за формирования больших кристаллов на пластинах элемента, явления, называемого эффектом памяти.

Появление NiMH обусловлено попыткой преодоления недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов.
В итоге:
 на 30 — 50 % большая емкость по сравнению со стандартными NiCd аккумуляторами;
 меньшая склонность к эффекту памяти, чем у NiCd. Периодические циклы восстановления должны выполняться реже;
 меньшая токсичность. NiMH технология считается экологически чистой.

Однако есть и недостатки:
 Число циклов: число циклов заряда / разряда для NiMH аккумуляторов примерно равно 500. Предпочтителен скорее поверхностный, чем глубокий разряд. Долговечность аккумуляторов непосредственно связана с глубиной разряда;
 Быстрый заряд: NiMH аккумулятор по сравнению с NiCd выделяет значительно большее количество тепла во время заряда. Кроме того, NiMH аккумулятор не может заряжаться так быстро, как NiCd; время заряда — обычно вдвое больше, чем у NiCd;
 Саморазряд: и для NiMH и для NiCd аккумуляторов характерен приемлемо высокий саморазряд. NiCd аккумулятор теряет около 10 % своей емкости в течение первых 24 часов, после чего саморазряд укладывается примерно в 10 % в месяц. Саморазряд NiMH аккумуляторов — в 1.5-2 раза выше, чем у NiCd;
 Емкость: емкость NiMH аккумуляторов примерно на 30 % больше емкости стандартного (не очень высокой емкости) NiCd аккумулятора того же размера;
 Цена: цена NiMH аккумуляторов приблизительно на 30 % выше, чем NiCd.
В 1970 году появились первые коммерческие экземпляры первичных литиевых источников тока. Попытки разработать перезаряжаемые литиевые источники тока предпринимались еще в 80-е годы, но были неудачными из-за невозможности обеспечения приемлемого уровня безопасности при обращении с ними. В результате исследований, проведенных в 80-х годах, было установлено, что в ходе заряда и разряда первых литиевых батарей на поверхности лития формируются дендриты. Прорастание дендрита до положительного электрода и возникновение короткого замыкания внутри литиевого источника тока является причиной выхода элемента из строя. При этом температура внутри аккумулятора может достигать температуры плавления лития. В результате бурного химического взаимодействия лития с электролитом происходит взрыв. Так, большое количество литиевых аккумуляторов поставленных в Японию в 1991году, было возвращено производителям после того, как в результате взрывов элементов питания сотовых телефонов, от ожогов пострадали несколько человек.

Еще один тип популярных аккумуляторов – Литий-Полимерные. Отличие от Li-ion заложено в самом названии и заключается в типе используемого электролита, подразумевается, что используется сухой твердый полимерный электролит, однако на сегодняшний день технологии не позволяют сделать такой элемент, поэтому используется гелеобра
зный электролит, и в результате мы получаем некоторый гибрид. Такие аккумуляторы не относятся ни к чистым li-ion ни к Li-pol, и правильнее их было бы называть литий-ионными полимерными, однако производители для продвижения батарей называют их литий-полимерными. Что касается плюсов и минусов li-pol, то они в точности такие же как и у li-ion, поэтому далее мы будем рассматривать li-ion, потому как они наиболее распространенные на сегодняшний день.

 К плюсам Li-ion аккумулятора можно отнести, отсутствие эффекта памяти. После достижения полного заряда не требуется тонкоструйный заряд, и Li-ion аккумулятор может оставаться в зарядном устройстве пока не используется;
 Недостаток Li-ion аккумулятора в том, что он подвержен старению, даже если не эксплуатируется. Ухудшение емкости наблюдается примерно после одного года, и аккумулятор часто отказывает на втором и третьем году. Поэтому не рекомендуется хранить Li-ion аккумуляторы в течение длительного времени.
Максимально наслаждайтесь ими, пока они новые. Максимальный срок службы, заявляемый производителями элементов — составляет 5 лет. Став непригодным к эксплуатации, Li-ion аккумулятор не может быть восстановлен с использованием циклов заряда – разряда, как в случае с другими типами аккумуляторов.
Единственно возможный ремонт это замена элементов батареи, но и тут есть некоторые нюансы:
Ноутбучные Литий-ионные батареи реализуются в виде последовательной цепочки элементов, а увеличение емкости достигается параллельным соединением цепочек. При последовательном соединении аккумуляторов возникает опасность перезаряда наиболее слабых из них, при параллельном – существенной оказывается разница их внутреннего сопротивления: аккумулятор с меньшим сопротивлением будет заряжаться большим током. И то и другое катастрофически отрицательно сказывается на времени службы аккумулятора. Все элементы батареи должны иметь одинаковые параметры, поэтому частичная замена испорченных элементов новыми, не приведет к ожидаемому результату. Элементы должны быть еще и из одной партии, элементы из разных партий имеют разные параметры.

Упомянутую выше опасность перезаряда, означает следующее: перезаряд может привести к повышению давления в элементе и разгерметизации. Поэтому безопасность эксплуатации батарей всегда обеспечивается системой внешней электронной защиты от перезаряда и переразряда отдельных аккумуляторов. Она включает контроллеры, измеряющие напряжение каждого аккумулятора или блока из параллельно соединенных аккумуляторов, и ключ для размыкания электрической цепи при достижении предельных величин напряжения. Для контроля температуры батареи используются термисторы.

Еще к недостаткам Li-ion аккумуляторов можно отнести боязнь сильного разряда (переразряда). Питается вышеупомянутая схема защиты непосредственно от аккумуляторов и поэтому если элементы полностью разряжены, схема перестает работать и заряд элементов не происходит, кроме того глубокий разряд отрицательно сказывается и на внутренней структуре самих элементов. Считается, что оптимальным диапазоном для работы li-ion элементов является 20-100% заряда, выход ниже 20% приводит к более быстрому старению элементов.

Срок службы Li-ion элементов исчисляется не только в годах службы, но и в циклах заряда разряда, как правило, до снижения емкости на 20% они обеспечивают 500 — 1000 циклов. Дальнейшее поведение элементов предсказать достаточно сложно из-за большое кол-ва элементов в батарее, чаще всего происходит плавное понижение емкости, иногда скачкообразное, поэтому системой защиты ведется учет количества циклов. На более старых моделях батарей при достижении определенного значения циклов, система защиты закрывала аккумулятор, и пользоваться им не представлялось возможным. Возможность закрытия батареи при достижении определенного кол-ва циклов остается и сегодня, просто кол-во циклов прописанных в батарее достаточно велико, и старение элементов, а значит и падение емкости происходит раньше. Как правило, значение счетчика можно обнулить, однако не стоит забывать, что пользоваться таким аккумулятором несколько не безопасно, элементы в батарее стареют неравномерно, а значит, и заряжаются и разряжаются тоже неравномерно.

Со счетчиком связана другая сложность, что считать за цикл заряда-разряда? Полный разряд и полный заряд? Но ведь полностью разряжать не рекомендуется. А читать ли циклом кратковременное отключение от сети? Большинство современных батарей не заряжаются, если заряд в данный момент больше 90-95%, это позволяет избежать излишне высоких показателей циклов заряд-разряда. Цифра 90%-95% условна — на некоторых ноутбуках ее можно отредактировать специальными утилитами.

Что касается условий хранений, то однозначной информации по этому вопросу нет, наиболее распространенным является мнение, что хранить надо при заряде в 40% периодически (раз в два-три месяца) дозаряжая до этого значения.

В основном Li-ion аккумуляторы лучше всего функционируют при комнатной температуре. Работа при повышенной температуре драматично сокращает срок их службы.