A FEI STU szakértői elmagyarázzák, hogy mely elemeket használják manapság a szórakoztató elektronikában, és hogyan kell őket gondozni.

igazság

Hogyan lehet gondoskodni arról, hogy az okostelefon vagy laptop akkumulátora a lehető leghosszabb ideig éljen? Gyors töltése, gyakori ürítése vagy újratöltése káros? Szakértői válaszokat a leggyakrabban feltett kérdésekre Miroslav Mikolášek és Vratislav Režo készítettek az Elektronikai és Fotonikai Intézet FEI STU-tól.

Tekintse meg hasonló cikkeket szakértői tanácsokkal:

Két és fél év napi töltés

Milyen elemeket használnak manapság a kis fogyasztói elektronikában, különösen az okostelefonokban és a laptopokban?

Ők ún lítium-ion, polimer elemek. A használatuk oka az, hogy nagy az energiasűrűségük és a méretek könnyen méretezhetők - pontosan a készülék igényeinek megfelelően alakíthatók.

A legújabb trend a szilárd elektrolit akkumulátorok. Nagyobb kapacitás jellemzi őket, amely akár kétszerese lehet a jelenlegi Li-Ion akkumulátorokénak. Emellett mechanikailag is lényegesen ellenállóbbak és biztonságosabbak - ellenállnak a túlmelegedésnek, a rövidzárlatnak és az esetleges robbanásnak vagy égésnek. Jelenleg ezek az akkumulátorok még fejlődnek, de a mai fejlődés ígéri a jövőbeni széles körű használatukat.

Hány töltési ciklusra vonatkoznak a manapság általánosan gyártott okostelefonok vagy laptopok akkumulátorai?

A kereskedelemben használt és rendelkezésre álló akkumulátorok megfelelő használat esetén körülbelül 800 töltési ciklust érnek el. A kapacitás 10 és 90% közötti töltését a teljes töltési ciklusnak tekintjük. Körülbelül 800 töltési ciklus után az akkumulátor kapacitása kevesebb, mint 50%.

Hány ciklus után várható a kapacitás csökkenése?

A kapacitás csökkenése az első ciklus után is bekövetkezhet, amikor hagyjuk az akkumulátort teljesen lemerülni, majd töltés nélkül egy hónapig vagy tovább "feküdni" marad. Ez idő alatt a lítium-oxid kezd kialakulni az elektródákon, ami csökkenti az aktív lítium atomok számát, és így csökkenti az akkumulátor kapacitását. Ebből következik, hogy a töltési ciklusok számát és a kapacitást jelentősen befolyásolja az, ahogyan a zseblámpáról gondoskodunk.

Mi árt a modern elemeknek

A gyakori, nulláig történő teljes kisütés károsíthatja a modern elemeket?

Igen. A lítium akkumulátorok nem rendelkeznek memóriahatással, mint az ólom-sav akkumulátorok, ezért általában drasztikus nullára veréssel károsítják őket. Ritkán állíthatók vissza, még jelentősen csökkent kapacitás mellett is.

Ugyanakkor el kell mondani, hogy a modern okostelefonok vagy laptopok általában nem engedik, hogy az akkumulátor teljesen lemerüljön nullára, de kikapcsolnak, ha az akkumulátorban még van némi energia. Ezért például újra lehet bekapcsolni az okostelefont, és egy vagy két hívást kezdeményezni. Azonban egy ilyen "maradék lé kifacsarása" valószínűleg befolyásolja annak élettartamát.

Ez károsítja az akkumulátorok túltöltését - ha például este csatlakoztatom az akkumulátort a töltőhöz, akkor egy órán belül teljesen feltöltődik, és akkor reggelig "100%" ott lesz?

Nem, ez nem károsítja az akkumulátort. A mai modern töltőchipek tudják, hogy az akkumulátor fel van töltve, és nem töltik tovább. Magukra hagyják, és a töltőből származó energiát felhasználja maga a telefon.

Segíti az akkumulátor élettartamát, például ha a noteszgép úgy van beállítva, hogy ne töltse fel az akkumulátort, amíg a kapacitás 90% alá nem csökken?

A lítium akkumulátorok ideális működési tartománya 30% és 90% között van. A teljes kapacitás feltöltése szintén nem jó. A megnövekedett feszültség gyakoribb nemkívánatos elektrokémiai jelenségeket eredményez, mint plattírozás, a lítium könnyebb reakciója, a belső rövidzárlat gyakoribb kialakulása stb.

A gyakori rövid távú töltés károsíthatja-e az okostelefonok vagy laptopok akkumulátorait? Például töltés néhány percig az USB-kábel csatlakoztatása után?

Ezek a mikrotöltések nem károsítják az elemeket olyan mértékben, mint az akkumulátor folyamatos nem megfelelő kezelése - sokkal rosszabb a gyakori, nullához közeli lemerülés.

A vezeték nélküli töltés károsítja az akkumulátort? Az akkumulátor élettartama tekintetében van némi különbség a hagyományos kábeltöltéshez képest?

A vezetékes és a vezeték nélküli töltés egyaránt befolyásolja az akkumulátor élettartamát és kapacitását. Hangsúlyozni kell azonban, hogy a vezeték nélküli töltés felesleges energiapazarláshoz vezet, mivel a vezeték nélküli energiaátvitel nagy veszteségekkel jár.

Elmondható, hogy nem számít, hogy milyen gyakran töltünk, ez elsősorban a töltés intenzitása. A különbség az, hogy az akkumulátort 1A-nál és 10A-nál töltjük-e.

A gyors töltés ártalmasságáról

Mi történik az akkumulátorral, amikor például egy modern "gyors" töltőt csatlakoztatok egy régebbi mobiltelefonhoz?

A lítium akkumulátoroknak tartalmazniuk kell egy töltőáramkört, amely megvédi őket az ilyen kezeléstől. Tehát nem számít, ha 0,5A vagy 1A kimeneti áramú töltőt csatlakoztatunk a készülékhez, a védelmi áramkör az akkumulátor töltését a maximálisan támogatott áramra korlátozza.

Ha ez az áramkör nem lenne ott, az akkumulátor nagyobb energiával és magasabb töltőárammal melegedne fel. Ezt követően a polimer száradása másodlagos hőjelenségként fordul elő. Ennek eredményeként csökken a lítium szállítási képessége ezen a polimeren keresztül, és csökken az akkumulátor kapacitása. Egy másik jelenség, amely alkalmazható, olyan rövidzárlatok vannak, amelyek rögzítik az aktív lítium atomokat, és parazita kapcsolatot létesítenek a katód és az anód között.

Ha van egy okostelefonom, amely támogatja a gyors töltést, akkor annak akkumulátora hosszabb ideig tart, ha lassú töltőt használok gyors helyett, mondjuk töltők?

Gyors töltéskor nagyobb árammal töltődik, ami nagyobb megterhelést jelent az akkumulátor számára. A gyors töltés biztosítja az akkumulátor feltöltéséhez szükséges rövid idő kényelmét, de csökkenti annak élettartamát. A gyors töltést támogató okostelefonok töltési áramköre ebben az esetben megnöveli az akkumulátor töltését.

Az akkumulátor élettartamának növelése érdekében jobb elkerülni a gyors töltést. Az egyik legjobb lehetőség két töltő használata tűnik. Ha éjszaka tölti a telefont, csatlakoztassa azt egy "lassú" töltőhöz, amely kevesebb energiát szolgáltat. Útközben, amikor sürgősen gyorsan fel kell töltenie telefonját, újra használhat gyorstöltőt.

Ezért a töltési sebesség befolyásolja az akkumulátor élettartamát?

A klasszikus módszerrel történő gyors töltés (ún. CC/CV, előbb állandó feszültséggel, majd állandó árammal tölti fel) az akkumulátor gyorsabb öregedését és leromlását okozza. A klasszikus gyorstöltésben nagyobb áramokat használunk, és így beállítjuk az akkumulátor kémiai változásait (rövidzárlat kialakulása, polimer szárítás, lítium megkötés stb.), Valamint fizikai változásokat (elektródrepedés, elektróda portalanítás, elektrokémiai bevonás). . Ezek a jelenségek alacsonyabb áramoknál csillapodnak, vagy egyáltalán nem fordulnak elő.

Alapvető ajánlások az okostelefon vagy laptop akkumulátorának a lehető leghosszabb élettartamára:

  • Ne töltse le az akkumulátort 30% alatti kapacitással, és ne próbálja a maximumot "kitolni" még akkor is, ha a készülék kikapcsol.
  • Az akkumulátor túltöltése és nullához közeli összenyomása ártalmasabb, mint a mikrotöltés (például ha USB-kábellel csatlakozik a számítógéphez)
  • Rendszeresen töltse fel az akkumulátort. Ne engedje, hogy azok az eszközök, amelyek sokáig nem lesznek használva, teljesen lemerüljenek.
  • Gyors, nagy teljesítményű töltőket csak akkor használjon, ha a készüléket gyorsan fel kell töltenie. Éjszakai töltéskor válasszon lassabb, klasszikus töltőt.
  • Laptopoknál állítsa be az akkumulátort, amíg nem töltődik 90% alá.
  • Kerülje az alacsony hőmérsékleteket -20 ° C alatt, valamint a magas hőmérsékleteket 55 ° C felett