СРАВНЕНИЕ
БАТАРЕЙ ПИТАНИЯ ДЛЯ СОТОВЫХ ТЕЛЕФОНОВ.
Никель-кадмиевые
батареи
Никель-кадмиевые
батареи —самые дешевые. Это ветеран на рынке мобильных
устройств связи Отлаженная технология и надежная работа обеспечили им
широкое применение для питания портативной техники и оборудования. К
достоинствам никель-кадмиевых батарей относятся:
1. превосходная работоспособность в широком диапазоне температур
окружающей среды, в том числе возможность заряда при отрицательных
температурах;
2. способность отдавать в нагрузку большой ток;
3. длительный срок службы —свыше 1000 циклов заряда/разряда
при правильной эксплуатации и обслуживании;
4. низкая чувствительность к неправильной эксплуатации;
5. легкое восстановление при понижении емкости и после длительного
хранения;
6. низкая цена.
В NiCd аккумуляторных батареях рабочее вещество
находится в виде мелких кристаллов, что обеспечивает максимальную
площадь их соприкосновения с электролитом. При неблагоприятных условиях
эксплуатации кристаллы укрупняются до размеров, в 150 раз превосходящих
первоначальные, что приводит к резкому уменьшению площади активной
поверхности Как следствие снижается
напряжение и уменьшается емкость. А в некоторых случаях острые грани
кристаллов даже прокалывают сепаратор, вызывая быстрый саморазряд или
короткое замыкание.
Среди других недостатков этих аккумуляторных
батарей можно отметить: необходимость периодической полной разрядки для
сохранения эксплуатационных свойств (устранения эффекта памяти),
быстрый саморазряд (до 10% в течение первых 24-х часов), относительно
маленькая плотность энергии (отношение емкости к габаритам и массе) и
большие габариты (по сравнению с аккумуляторными батареями других
типов). К минусам этих батарей можно отнести их "недружественность" к
окружающей среде, ведь они содержат кадмий и требуют специальной
утилизации. Из-за больших габаритов и проблем с утилизацией NiCd эти
батареи уже покинули рынок сотовых телефонов.
Никель-металлгидридные
батареи
На смену NiCd пришли
никель -металлгидридные батареи, но их шумно разрекламированные
преимущества на деле не оправдали ожиданий потребителей из-за
небольшого срока службы.
Отличительные преимущества сегодняшних
NiMH-батарей следующие:
1. емкость примерно на 30% больше емкости NiCd-батарей при тех же
габаритах;
2. они меньше склонны к эффекту памяти, чем NiCd-батареи (периодические
циклы восстановления нужно выполнять реже):
3. низкая токсичность (NiMH-технология считается экологически чистой).
К сожалению. NiMH-батареи имеют свои недостатки.
По сравнению с NiCd-ба-тареями. у них меньший срок службы —
около 500 циклов "заряда/разряда", более быстрый саморазряд (в 1,5-2,0
раза) и более высокая цена.
Потерю заряда вызывает и их старение. У изношенной
батареи пластины электродов разбухают и начинают слипаться друг с
другом, что приводит к повышению тока саморазряда. Укрупнение
кристаллических образований в NiCd-батареях на основе никеля происходит
в основном из-за слишком долгого нахождения ее в зарядном устройстве и
многократного заряда без периодического полного разряда. Разукрупнить
кристаллические образования позволяет проведение такой процедуры, как
тренировка, которую достаточно проводить один раз в 30-60 дней.
Литий-ионные батареи.
Литий-ионные батареи
завоевывали позиции на рынке устройств мобильной связи. Это обусловлено
такими их преимуществами, как:
1. высокая плотность электрической энергии (вдвое большая, чем у
NiCd-ба-ареи того же размера, а значит, и вдвое меньшие габариты при
той же емкости).
2. медленный саморазряд (2-5% в месяц плюс -3% на питание встроенной
электронной схемы защиты):
3. отсутствие каких-либо требований к обслуживанию, за исключением
требования длительного хранения в заряженном состоянии.
Но есть и недостатки батареи некоторых
производителей работают только при положительных температурах, все
батареи дороги и подвержены процессу старения, даже если они не
используются. Уменьшение емкости наблюдается примерно после одного
года. После 2-х лет хранения батарея часто становится неисправной.
Поэтому не рекомендуется хранить Li-Ion-аккумуляторы в течение
длительного времени — нужно использовать их, пока они новые.
Литий-ионные батареи повреждаются при заряде в
"чужих" зарядных устройствах, а также при хранении в разряженном
состоянии. Уменьшение емкости этих батарей необратимо, так как
используемые в них токсичные материалы рассчитаны на работу только в
течение определенного времени (к концу срока службы батареи токсичность
применяемых в них веществ снижается).
Литий-полимерные батареи
Литий-полимерные
батареи появились на рынке сотовых телефонов и портативных компьютеров
недавно, они немного дешевле, чем литий-ионные батареи при одинаковой
плотности энергии. Выдерживают примерно 150 циклов заряда/разряда
Литий-полимерные батареи изготавливаются в разнообразных пластичных
геометрических формах, нетрадиционных для обычных батарей. Они
достаточно тонкие по толщине и способны заполнять любое свободное место.
Основными параметрами аккумуляторной батареи
телефона являются:
1. электрическая емкость;
2. внутреннее сопротивление,
3. напряжение.
4. саморазряд.
5. срок службы.
Различие
номинальной и реальной емкости аккумулятора.
Электрическая емкость
аккумуляторной батареи состоит из номинальной и реальной.
Номинальная электрическая емкость — это то количество
энергии, которым батарея теоретически должна обладать в заряженном
состоянии. Данный параметр аналогичен емкости, например, стакана. Так
же как в стандартный граненый стакан можно налить 200 мл. воды, так и в
батарею можно "закачать" лишь вполне определенное количество энергии.
Но определяется это количество энергии не в момент заряда а при
обратном процессе (при разряде батареи) постоянным током в течение
измеряемого промежутка времени до момента достижения заданного
порогового напряжения. Измеряется емкость в А/ч (ампер-часах) или мА/ч
соответственно и обозначается буквой С. Значение номинальной емкости
батареи, как правило, зашифровано в ее обозначении.
Реальное значение емкости новой батареи на момент
ввода ее в эксплуатацию колеблется от 80 до 110% номинального значения
и зависит от фирмы-изготовителя, условий и срока хранения, а также от
технологии ввода в эксплуатацию. Нижний предел (80%) обычно
рассматривается как минимально допустимое значение для новой батареи.
Теоретически батарея, например, номинальной емкостью 1000 мА/ч может
отдавать ток 1000 мА в течение 1 ч. 100 мА — в течение 10 ч.
или 10 мА в течение 100 ч.
Практически же при высоком токе разряда
номинальная емкость не достигается, а при низком токе —
превышается
В процессе эксплуатации емкость батареи уменьшается. Скорость
уменьшения зависит от типа батареи, технологии обслуживания в процессе
работы, используемых зарядных устройств, условий и длительности
эксплуатации.