Кормушка для сотового

В "КВ" №35 за 2002 год Константин Афанасьев высказывал свои соображения по поводу батареек, аккумуляторов и электричества, в целом. Однако в сегодняшние дни ПОВАЛЬНОЙ мобилизации населения не грех затронуть эту тему снова. В данном случае мы привяжем ее к аккумуляторам для сотовых телефонов, потому как, по моим наблюдениям, народ не всегда грамотно относится к питанию своих мобильников.


Разновидности аккумуляторов и их параметры

Для начала разберемся, какие требования можно предъявить к аккумуляторам телефонов. На мой скромный взгляд, можно сойтись к основным трем пунктам:
большая емкость при малых габаритах (массе);
длительный срок эксплуатации;
удобство в эксплуатации и обслуживании.

Теперь выясним, какое отношение к этим требованиям имеют конкретные физические параметры аккумуляторов (см. ниже).
NiCd NiMH Li-ion
Энергетическая плотность, Вт*час/кг 35-80 60-120 110-160
Число циклов заряда/разряда (при снижении до 80% от начальной емкости) 1400-1600 500-1000 700-1200
Физическое старение, лет 4-5 3-4 2-2.5
Время быстрого заряда, час 1-2 2-4 2-4
Саморазряд/месяц (при комнатной температуре) 20% 30% <10 %
Напряжение элемента (номинальное), В 1.25 1.25 3.6
Профилактические работы Через 30-60 дней Через 60-90 дней Не требуется


Не сложно догадаться, что за первый пункт отвечает так называемая энергетическая плотность, которая, говоря простым языком, показывает, сколько энергии можно "впихнуть" в единицу веса (объема) аккумулятора. Чем этот параметр больше, тем более легкий аккумулятор при той же емкости. Длительность эксплуатации определяют два параметра: число циклов заряда/разряда и физическое старение. Объяснять, думаю, ничего не надо. Под удобством в эксплуатации будем подразумевать следующие подтребования: как можно реже заряжать (емкость должна быть больше, а уровень саморазряда меньше) и если заряжать, то быстро (время заряда). А что касается обслуживания, то чем меньше профилактических работ, тем лучше. В то же время частота выполнения профработ напрямую связана с так называемым эффектом памяти. Несколько слов о нем.

Заключается эффект памяти в том, что если подверженный ему аккумулятор определенный промежуток времени разряжать не до конца (в мобильном телефоне практически всегда так и происходит), а до некоторого уровня, то он и работать будет, пока не разрядится до этого же самого уровня, как бы "запомнив" его. Соответственно, эффективная емкость аккумулятора уменьшается. Вызывается это явление тем, что после нескольких неполных разрядок на обоих электродах аккумулятора начинают образовываться крупные кристаллы активных веществ. Они снижают общую площадь рабочей поверхности, что и приводит к негативным последствиям. Чтобы с этим бороться, необходимо каждый месяц для NiCd и раз в 2-3 месяца для NiMH подвергать аккумуляторы глубокой разрядке (об этом ниже).

Как видно, в таблице представлено три типа аккумуляторов: никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMH) и литий-ионные (Li-ion).

NiCd начали использоваться еще в 50-х годах прошлого века. В настоящее время их можно встретить только в самых старых моделях телефонов, потому как они имеют большие габариты и вес (как видно из таблицы, у них самая низкая энергетическая плотность), достаточно высокий саморазряд и сильно подвержены эффекту памяти.

NiMH аккумуляторы встречаются во многих современных телефонах. Но надо заметить, что превосходят они никель-кадмиевые аккумуляторы только по двум параметрам: более низкие габариты/вес при той же емкости (примерно на 30-40%) и меньшие требования к обслуживанию (менее склонны к эффекту памяти). В остальном, NiMH проигрывает NiCd: в два раза меньшее число циклов заряда/разряда, более высокий саморазряд и т.п.

Li-ion аккумуляторы пришли в массовые сотовые телефоны относительно недавно. Плотность энергии Li-ion аккумуляторов в 2-2.5 раза превышает плотность стандартных NiCd, а в перспективе, благодаря применению новых активных материалов, предполагается еще больше увеличить ее и достигнуть трехкратного превосходства над NiCd. Помимо высокой плотности энергии, к достоинствам Li-ion аккумуляторов можно отнести низкий саморазряд, высокое напряжение единичного элемента и полное отсутствие эффекта памяти. Есть и весьма существенный недостаток - Li-ion аккумулятор быстро стареет физически, даже если он не используется, а просто лежит на полке. Уменьшение емкости станет ощутимым уже через год-полтора, а после двух с половиной лет службы он в большинстве случаев становится непригодным для эксплуатации.


Выбор и покупка

В настоящее время выбирать можно практически между двумя типами аккумуляторов: Li-ion и NiMH. С одной стороны, Li-ion является более легким, имеет большее количество циклов заряд/разряд и не требует никакого обслуживания. С другой, быстро стареет физически, что является весьма отрицательным фактором. NiMH, наоборот, стареет медленнее, однако поддерживает меньшее число циклов заряд/разряд, требует обслуживания, да и габариты побольше. Таким образом, если при выборе типа аккумулятора исходить из точки зрения удобства, то литиевый аккумулятор однозначно предпочтительнее. Если же выбирать аккумулятор исходя из его долголетия, то, в принципе, срок службы у обоих типов аккумуляторов приблизительно одинаков - 2-2.5 года.

Несколько слов о емкости аккумуляторов. Варьируется она в пределах 400-1400 мАч. Понятно, что чем больше емкость аккумулятора, тем, соответственно, больше его стоимость и масса. Это отрицательные качества. С другой стороны, с увеличением емкости повышается не только удобство в использовании аккумулятора за счет большего времени работы без подзарядки, но и его срок службы (мы помним, что число циклов заряда/разряда ограничено, поэтому, чем реже заряжаем аккумулятор, тем дольше он прослужит).

При покупке литиевого аккумулятора, в первую очередь, нужно смотреть на дату его изготовления, потому как все дни его обитания на складах включены в срок его службы.

Эксплуатация и обслуживание

Как уже говорилось выше, для NiMH аккумуляторов характерно такое явление, как "эффект памяти". Суть этого эффекта излагалась, поэтому большинство читателей уже поняло - чем сильнее разрядить такие аккумуляторы перед зарядкой, тем лучше. Но слишком усердствовать не стоит, потому как все нервы себе попортите, каждый раз доводя аккумулятор до полной разрядки. Достаточно раз в два-три месяца в течение двух-четырех раз полностью разряжать и заряжать аккумулятор. Наиболее простой вариант разрядки - оставить телефон включенным и дождаться его автоматического отключения. Но лучше использовать зарядное устройство с функцией "полного разряда". Эта функция встроена и в некоторые телефоны, при включении которой аккумулятор полностью разряжается с последующим полным зарядом.