Аккумулятор для мобильного телефона

Основные сведения

В настоящее время на рынке мобильной техники связи присутствуют аккумуляторы четырех электрохимических систем: никель-кадмиевые (NiCd), никель-металл-гидридные (NiMH), литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol).

Сравнительные характеристики аккумуляторов приведены в таблице:

Никель-кадмиевый (NiCd) аккумулятор.
Ветеран на рынке мобильной связи, и с новыми мобильными телефонами уже не поставляется, однако часто встречается в б/у телефонах:

Преимущества:
способность отдавать в нагрузку большой ток;
длительный срок службы;
слабая чувствительность к неправильной эксплуатации;
легкое восстановление при понижении емкости и после длительного хранения;
низкая цена.

Недостатки:
необходимость периодического обслуживания для устранения "эффекта памяти";
высокий саморазряд (до 10 % в течение первых 24-х часов);
большие габариты и вес по сравнению с аккумуляторами других типов;
аккумулятор содержит кадмий и требует специальной утилизации.

Никель-металл-гидридный (NiMH) аккумулятор.
Один из самых распространенных типов аккумуляторов для мобильных телефонов.

Преимущества:
средняя плотность электрической энергии, средние габариты и вес;
малая склонность к "эффекту памяти";
экологически чистая технология изготовления.

Недостатки:
малое число циклов заряда / разряда;
высокий саморазряд (до 30 % в месяц).

Литий-ионный (Li-Ion) аккумулятор.
Наиболее перспективен в данный момент.

Преимущества:
высокая плотность электрической энергии, малые габариты и вес;
низкий саморазряд (примерно 3 - 5 % в первый месяц, затем уменьшение до 1 - 3 % в месяц, дополнительно около 3% в месяц потребляет схема управления);
отсутствие какого-либо обслуживания.

Недостатки:
высокая цена;
необходимость хранения в заряженном состоянии;
подверженность процессу старения, даже если аккумулятор не используется. Ухудшение емкости наблюдается примерно после одного года. После двух лет аккумулятор часто становится неисправным. Не рекомендуется хранить Li-Ion аккумуляторы в течение длительного времени. Пользуйтесь ими, пока они новые.

Литий-полимерный (Li-Pol) аккумулятор.
Новичок на рынке мобильных телефонов. Полные параметры аккумулятора пока не известны. Допускается изготовление Li-Pol аккумуляторов в разнообразных пластичных геометрических формах, нетрадиционных для обычных аккумуляторов, в том числе достаточно тонких по толщине, а также способных заполнять любое свободное место в телефоне.

Таким образом, если вы привыкли к частым и продолжительным телефонным разговорам, и не испытываете материальных проблем - покупайте более дорогой мобильный телефон с Li-Ion аккумулятором. Во всех остальных случаях - с NiMH. Примите во внимание, что некоторые типы мобильных телефонов предназначены для работы только с NiMH аккумуляторами, и Li-Ion аккумуляторы для них не производятся.

Основные параметры аккумуляторов

Любой аккумулятор характеризуется: электрохимической системой, напряжением, электрической емкостью, внутренним сопротивлением, током саморазряда и сроком службы. А состояние аккумулятора для мобильного телефона оценивается по совокупности значений трех его основных характеристик: реальной емкости, внутреннего сопротивления и тока саморазряда. При недооценке или игнорировании какого-либо из этих параметров, либо, напротив, преувеличении важности одного из них (как правило, емкости) можно оказаться в ситуации "у разбитого корыта".

Напряжение аккумулятора определяется моделью телефона. В общем случае в аккумуляторе может быть несколько однотипных элементов, соединенных последовательно. Например, в мобильных телефонах используются аккумуляторы с 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 аккумуляторы 4 NiMH с общим напряжением 4,8 В (как, например, в некоторых последних моделях фирмы ERICSSON), то использование в нем Li-Ion аккумуляторов невозможно.

Номинальная и реальная емкость аккумулятора. Номинальная емкость - это количество электрической энергии, которой аккумулятор теоретически должен обладать в заряженном состоянии. Реальная емкость определяется при разряде аккумулятора постоянным током в течение измеряемого промежутка времени до момента достижения заданного порогового напряжения. Измеряется емкость в ампер-часах (А*час) или миллиампер-часах (mA*час). Ее значение указывается на этикетке аккумулятора, но чаще зашифровано в обозначении его типа. Практически эта величина колеблется от 80 до 110% от номинального значения и зависит от большого числа факторов: от фирмы-изготовителя, условий и срока хранения, от технологии ввода в эксплуатацию, технологии обслуживания в процессе эксплуатации, используемых зарядных устройств, условий и срока эксплуатации и т.д.

Внутреннее сопротивление аккумулятора, измеряемое в миллиомах, в значительной степени определяет длительность его работы. При более низком внутреннем сопротивлении аккумулятор может отдать в нагрузку больший пиковый ток, а значит, и большую пиковую мощность. Высокое значение сопротивления делает аккумулятор "мягким" и приводит к резкому уменьшению напряжения при резком увеличении тока нагрузки. Такой коллапс напряжения характеризует "слабость" внешне хорошего аккумулятора, потому что запасенная энергия не может быть полностью выдана в нагрузку (вспомните закон Ома). С другой стороны, "сильный" аккумулятор с низким внутренним сопротивлением отдает почти всю свою энергию в нагрузку.

Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от емкости элемента и числа элементов в аккумуляторе. Измеряется внутреннее сопротивление аккумуляторов на специальных приборах - анализаторах аккумуляторов, например, типа Cadex 7000.

Явление саморазряда характерно в большей или меньшей степени для всех типов аккумуляторов и заключается в потере ими своей емкости после того, как они были полностью заряжены. Для количественной оценки саморазряда используется величина потерянной ими за определенное время емкости, выраженная 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 окончания 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. Так NiCd аккумуляторы за месяц могут потерять до 20% емкости, NiMH - до 30% и Li-Ion до 8% от своей емкости. Величина саморазряда аккумулятора в значительной степени зависит от температуры окружающей среды. При повышении окружающей температуры на 10 градусов по сравнению с комнатной возможно увеличение саморазряда аккумулятора в два раза .

Срок службы аккумулятора характеризуется количеством циклов заряда / разряда, которое он выдерживает в процессе эксплуатации без значительного ухудшения своих основных параметров: емкости, саморазряда и внутреннего сопротивления. Срок службы зависит от методов заряда, глубины разряда, процедуры обслуживания или его отсутствия, температуры и электрохимической системы 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 до 60 - 80 % от номинального значения.

NiCd и в меньшей степени NiMH аккумуляторы подвержены воздействию "эффекта памяти ". "Эффект памяти" - это обратимая потеря ёмкости, вызванная укрупнением кристаллических образований активного вещества аккумулятора и тем самым уменьшением площади его активной поверхности. Часто на эффект памяти списывают потерю емкости, вызванную неправильной эксплуатацией и (или) неправильным обслуживанием аккумуляторов.

Восстановление NiCd и NiMH аккумуляторов - процесс с физической точки зрения обратный "эффекту памяти" – это разукрупнение кристаллических образований до мелкодисперсной структуры путем контролируемого разряда по специальному алгоритму и на специальных приборах - анализаторах аккумуляторов, например, типа Cadex 7000.

Как покупать аккумуляторы

При покупке нового телефона в комплекте, как правило, никаких проблем с аккумулятором на протяжении примерно года и даже более не возникает. Если Вы, конечно, не нарушаете общих правил эксплуатации аккумулятора, а также правил, характерных для данного типа аккумуляторов. Дело в том, что производители комплектуют свои телефоны оригинальными (фирменными) аккумуляторами, произведенными с полным соблюдением технологического процесса изготовления и контроля качества. Единственно, что требуется от потребителя, - это проконтролировать наличие в комплекте фирменного нового аккумулятора и правильно ввести его в эксплуатацию. Последовательность действий, совершаемых при этом, всегда приводится в инструкции по эксплуатации телефона, которая, безусловно, должна быть на русском языке. Но беда в том, что потребители инструкцию часто не читают, поэтому кратко приведем эти сведения:

А вот в случае покупки нового дополнительного аккумулятора дело обстоит сложнее. В этой ситуации можно порекомендовать:

А теперь коротко об основных правилах обращения с аккумуляторами:

Соблюдая все эти несложные правила, вы обеспечите бесперебойную работу вашего аккумулятора в течение всего гарантийного срока эксплуатации.