Новая и правильно заряженная аккумуляторная батарея (АКБ) мобильного телефона практически не требует дополнительного обслуживания и особого внимания. А если она уже не новая? Если она заряжена неправильно? Что тогда делать?
Устройство АКБ сотового телефона, ее основные электрические характеристики и правила использования
Аккумуляторные батареи изготовленные по разной технологии (соответственно, имеющие различные предназначения) применяют не только в мобильных телефонах. Они также применяются в радиотелефонах, портативных игрушках (например, «мерцающий фонарь»), калькуляторах, ноутбуках, фотоаппаратах, электронных тетрадях и в других популярных электронных устройствах бытового и специального назначения. АКБ, применяемые в сотовых телефонах, разделяют на следующие типы, отличающиеся по технологии изготовления:
• никель-кадмиевые-NiCd (Nickel Cadmium);
• никель-металлгидридные – NiMH (Nickel Metal-Hydride);
• литий-ионные – Li-ion (Lithium Ion);
• литий-полимерные – Li-pol (Lithium Polymer).
АКБ различных современных сотовых телефонов представлены на Рис.1.
Abb.1
Никель-кадмиевые батареи самые распространенные и дешевые. Отлаженная технология и надежная работа обеспечили им широкое применение для питания портативной техники и оборудования.
К основным достоинствам никель-кадмиевых аккумуляторных батарей относятся:
• превосходная работоспособность в широком диапазоне температур окружающей среды, в том числе возможность заряда при отрицательных температурах;
• способность отдавать в нагрузку большой ток;
• длительный срок службы – свыше 1000 циклов заряда- разряда при правильной эксплуатации и обслуживании;
• низкая чувствительность к неправильной эксплуатации;
• легкое восстановление при понижении емкости и после длительного хранения;
• низкая цена.
В NiCd аккумуляторной батарее 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 аккумулятора. А в некоторых случаях острые грани кристаллов даже прокалывают сепаратор, вызывая быстрый саморазряд или короткое замыкание.
Среди других недостатков аккумуляторных батарей этого типа можно отметить: необходимость периодической полной разрядки для сохранения эксплуатационных свойств (устранения эффекта памяти), быстрый саморазряд (до 10% в течение первых 24 ч), относительно маленькая плотность энергии (отношение емкости к габаритам и массе) и большие габариты (по сравнению с АКБ других типов).
Минусы Ni-Cd аккумуляторные батареи: экологически опасны, так как они содержат токсичный кадмий, поэтому требуют специальной утилизации. Из-за больших габаритов и проблем с утилизацией Ni-Cd батареи давно покинули рынок мобильных телефонов и встречались только на заре массового развития рынка мобильных телефонов, например, в аппаратах фирмы «Моторола» модели Т-1 92.
На смену им первыми пришли никель-металлгидридные батареи, но их шумно разрекламированные преимущества на деле не оправдали ожиданий потребителей из-за небольшого срока службы. Эта ситуация постепенно исправляется благодаря технологическому прогрессу в их производстве.
Преимущества NiMH батарей:
• их емкость примерно на 30% больше емкости NiCd батарей при тех же габаритах;
• они меньше склонны к эффекту памяти, чем NiCd батареи (периодические циклы восстановления нужно выполнять реже);
• низкая токсичность (NiMH технология считается экологически чистой).
NiMH-батареи также имеют много недостатков. По сравнению с NiCd батареями, у них меньший срок службы (около 500 циклов заряда-разряда), более быстрый саморазряд (в 1,5-2 раза) и более высокая себестоимость.
Потерю заряда соответственно вызывает и их старение. У относительно изношенной батареи пластины электродов разбухают и начинают слипаться друг с другом, что приводит к повышению тока саморазряда. Укрупнение кристаллических образований в 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.
В настоящее время (уже на протяжении нескольких лет) мобильные телефоны различных производителей комплектуются исключительно батареями Li-ion.
Литий-ионные аккумуляторные батареи завоевывали позиции на рынке устройств мобильной связи.
Это обусловлено преимуществами литий-ионных батарей по сравнению с предыдущими типами АКБ:
• высокая плотность электрической энергии (вдвое большая, чем у NiCd-батареи того же размера, а значит, и вдвое меньшие габариты при той же емкости);
• медленный саморазряд (примерно 2…5% в месяц, а также примерно 3% на питание встроенной электронной схемы защиты);
• отсутствие каких-либо требований к обслуживанию, за исключением требования длительного хранения только в заряженном состоянии.
