Аккумулятор по своей сути не является готовым к употреблению изделием.

Он скорее идет в качестве комплектующего элемента к автомобилю, телефону, шуруповерту, эпилятору и любому другому изделию, имеющему отдельный элемент питания.

Однако срок годности для этого элемента важен даже больше, чем для основного изделия.

От работоспособности аккумулятора зависит не только качество работы, но и безопасность использования основного прибора .

Закон о сроках годности аккумулятора

И период для устранения неполадок отдельных элементов и изделий в целом определяются законодательными актами .

Для покупателей «настольной книгой» являе
тся закон о Защите прав потребителей .

Основная статья – 19 , данного Закона.

Аккумулятор, как составной компонент, не может иметь срок годности меньше, чем та же характеристика целого товара.

В этом случае стоит усомниться в качестве и отказаться от покупки .

Даже если элемент питания идет запасной частью, то время его качественной работы ни в коем случае не должно быть короче, периода эксплуатации основного изделия.

Если же данный товар приобретается отдельно, то на него устанавливает продавец/изготовитель и он указывается в сопроводительной документации к покупке.

Зачем и как определять?

Для аккумулятора понятие срока годности тождественно равно понятию безопасности использования.

Поэтому знание данного периода времени является необходимым .

Его продолжительность зависит от множества факторов, в том числе :

1. Материал изготовления.
2. Составляющим компонентом чего является (автомобильный, телефонный и т.д.).
3. Находится в работе или нет.
4. Электрические характеристики.
5. Количество циклов перезарядки.
6. Условия эксплуатации и пр..

Важным моментом является то, что во время хранения происходит естественная разрядка элемента питания .

Поэтому, фактически работать данный продукт начинает с момента изготовления .

Дата изготовления всегда указывается на упаковке.

В идеале до продажи должно пройти не более полугода .

Если аккумулятор на складе находился более длительный срок, уточните, сколько раз его заряжали.

Если АКБ будет долго храниться без подзарядки , он потеряет свою способность долго держать заряд: естественные химические реакции пагубно скажутся на его работоспособности .

Отличия основных типов элементов питания

Несмотря на одинаковый принцип работы, существует большое разнообразие аккумуляторов.

Главное их отличие – состав .

Гелевые являются одними из последних изобретенных.

Вместо электролита в их корпусе находится гель .

Гарантия от производителя для этого типа элементов питания самая долгая: срок годности гелевых аккумуляторов составляет до 10 лет , а в реальной работе срок службы составляет порядка 7 лет .

Но условия эксплуатации выполнять нужно строго .

Гелевый аккумулятор хорош тем, что у него очень высокий пусковой ток и он не требует обслуживания.

обеспечена тем , что гель не протекает сквозь трещины в корпусе (если по какой-то причине они там образовались).

Работать этот элемент может не только в строго горизонтальном положении.

При хранении практически не теряет заряда .

Чтобы никаких проблем при использовании не возникло, ни в коем случае нельзя допускать перезарядя батареи и перепада температур.

Гель боится сильной жары и морозов .

Кроме того автомобильная электроника должна работать как часы.

Стоимость соответствует качеству – высокая .

Литий–ионные элементы питания считаются самыми энергоемкими.

По количеству циклов у него тоже одни из самых высоких показателей .

Удельная емкость из всех электролитосодержащих аккумуляторов самая высокая.

Производители гарантируют бесперебойную работу литий-ионных аккумуляторов в течение срока годности от 2-х до 3-х лет .

В отличие от других типов стерпит подзарядку при неполной разрядке и на дальнейшей работе это никак не отразится.

Существенный недостаток заключается в боязни высоких и низких температур . Цена высокая.

Сухозаряженные аккумуляторы могут хранится в течение срока годности до 5-ти лет : безотказно работают примерно тот же срок.

Обслуживание так же не требуется .

Чтобы привести в рабочее состояние нужно подзарядить или заполнить электролитом.

Эта же особенность является отрицательной .

Сразу после покупки такой аккумулятор использовать нельзя.

Аккумулятор – это не та вещь, на которой можно экономить .

На сегодняшний день цена у этого товара вполне сопоставима с качеством.

Правильная эксплуатация практически исключает сбои в работе .

Возможные дефекты появляются, как правило, еще на заводе при сборке.

Но это скорее исключение, чем правило .

В любом случае претензии предъявляются исключительно к производителю.

На рассмотрение и исправление недостатков отводится срок не более 45 дней .

Возникновение аккумуляторов и понятие срока службы

Электрический аккумулятор представляет собой источник тока, который можно использовать многократно .

В нем происходят обратимые химические процессы, обеспечивающие циклическое использование устройства (заряд-разряд).

Прототип современного аккумулятора был создан в 1803 году И. В. Риттером .

Тогда он создал аккумуляторную батарею в виде столба из нескольких десятков медных кружков и проложил между ними влажное сукно.

При пропускании через столб тока конструкция вела себя как источник электричества.

Несколько объединенных в одну электроцепь аккумуляторов формируют аккумуляторной батареей .

Как и всякое другое изделие, это устройство имеет определенный срок службы, длительность которого, в первую очередь, зависит от электролитического состава.

Срок службы измеряется либо временным параметром, либо количеством циклов разрядов-зарядов (при интенсивной эксплуатации).

Важным условием при этом является соблюдение рекомендованной производителем температуры хранения и эксплуатации устройства.

Какими бывают аккумуляторы?

В зависимости от используемых материалов, которые определяют, в том числе, и область применения такой продукции, различают несколько типов аккумуляторов :

• свинцово-кислотный;
• никель-кадмиевый (Ni-Cd);
• никель-железный;
• никель-металлогидридный;
• никель-водородный;
• серебряно-цинковый и серебряно-кадмиевый;
• литий-ионный;
• литий-полимерный.

Свинцово-кислотные

В свинцово-кислотных приборах используется в качестве реагента диоксид свинца или свинец, электролита – раствор серной кислоты .

Эти аккумуляторы бывают:

• стартерными - используются в двигателях внутреннего сгорания;
• стационарными – используются в энергетике, на телефонных и телекоммуникационных станциях, как источник аварийного электроснабжения;
• тяговыми – предназначены для электрокаров и другого электротранспорта, спецтехники, других машин;
• портативными – обеспечивают питание приборов, инструмента, аварийного освещения.

Срок службы такого типа аккумуляторов может достигать 12 лет (до 300 циклов).

Оптимальной температурой для них является +25 оС.

Повышение температуры на +8 оС приведет к сокращению этого периода на 5 лет, а при температуре + 42 оС он прослужит всего один год или чуть больше .

Никель-кадмиевые

Их изготовляют из реагентов никеля и кадмия, а также электролита - раствора КОН .

Различают такие виды аккумуляторов:

• ламельные;
• безламельные;
• герметичные.

Безламельные модели обладают «эффектом памяти».

Так называют явление, когда устройство как бы запоминает , что в предыдущем цикле его емкость использована не полностью, и, разряжаясь, отдает только до границы, которую он запомнил.

Сфера применения никель-кадмиевых аккумуляторов :

Срок их службы достигает 7 лет , что зависит от модели и режима эксплуатации.

Никель-железные

В этих устройствах вместо токсичного кадмия используют железо .

Такие аккумуляторы производят только в негерметичном виде.

Применяются в основном в качестве тяговой установки на шахтных электровозах, электрических автомобилях, подъемных механизмах, используемых в промышленности.

Срок службы никель-железных аккумуляторов может составлять 10 лет .

Никель-металлогидридные

Для их производства используют интерметаллид, обратимо сорбирующий водород .

Они выпускаются в дисковой, призматической и цилиндрической формах. Ni-MH батареи нашли применение в портативной аппаратуре.

Срок их службы – 200–500 циклов , что несколько ниже, чем у никель-кадмиевых аналогов.

Никель-водородные

Это один из самых дорогих типов аккумуляторов .

Отрицательный электрод в них газодиффузный, дополненный платиновым катализатором.

Это один из самых дорогих источников питания , и устанавливается на ракетно-космической технике и глубоководных аппаратах.

Срок службы таких устройств достигает 10 лет, или 28 000 циклов.

Серебряно-цинковые и серебряно-кадмиевые

В этом типе аккумуляторов на положительный катод наносят серебро , на отрицательный – цинк или кадмий (щелочной аккумулятор).

Они тоже относятся к дорогим изделиям, выпускаются в форме диска или призмы.

Область их применения :

• военная техника;
• авиация;
• часы;
• портативные приборы и аппаратура.

Срок службы серебряно-цинковых аккумуляторов относительно мал – около 100 циклов , в то время как для серебряно-кадмиевых моделей он достигает 6000 циклов .

Литий-ионные

Литий-ионные модели впервые были выпущены в 1991 году компанией Sony.

Они представляют собой комбинацию электродов (анодный материал на медной фольге и катодный – на алюминиевой), разделенных пористыми сепараторами.

Электроды помещены в корпус герметичной конструкции.

Данным аккумуляторам свойственен «эффект памяти ».

Ранее считалось, что они не подвержены этому эффекту.

Их применяют :

• в электрокарах;
• в бытовой технике;
• в накопителях энергии;
• в цифровой технике.

Срок службы литий-ионных аккумуляторов достигает 400–600 циклов .

В целом, у литиевых аккумуляторов средний срок службы – примерно 300 циклов

Литий-полимерные

Литий-полимерные аккумуляторы возникли вследствие улучшения предыдущего типа.

В качестве электролита в нем используется полимер, включающий гелеобразный литий-проводящий наполнитель .

Область их применения :

• мобильные телефоны;
• цифровая техника;
• радиоуправляемые модели;
• портативный электроинструмент;
• электромобили.

У них нет эффекта памяти . Срок службы литий-полимерных (li-pol) аккумуляторов - 2000 циклов .

Срок службы и годности аккумуляторов для разной аппаратуры

Для телефона

Годность аккумулятора также как и самого телефона по сопроводительным документам к покупке равна одному году .

Как правило, производить очень редко увеличивает этот период для гарантийного обслуживания.

Но фактически при бережном использовании мобильник вполне может проработать на одной батарейке около трех лет.

Если вы намерены купить сменную батарею, помните, что аккумулятор должен быть произведен именно для вашей модели телефона.

При покупке аналога обратите внимание на :

1. Вольтаж.
2. Сила тока.
3. Размер.

Эти показатели должны полностью совпадать с теми, которые требует производитель телефона.

Кроме того, дешевизна не является признаком качества.

Для мобильных телефонов чаще всего используют четыре типа аккумуляторов :

• никель-камдиевые;
• никель-металлогидридные;
• литий-ионные;
• литий-полимерные.

Обычно на аккумуляторы для мобильного телефона производителем предоставляется срок годности по гарантии 1 год.

Но в реальности срок их службы немного дольше, и при правильной эксплуатации может достигать 6 лет.

Для смартфона (андроид)

Смартфоны подвержены , чем мобильные телефоны.

Потому они комплектуются усиленными аккумуляторами типа:

• никель-кадмиевые;
• никель-металлогидридные;
• литий-ионные;
• литий-полимерные.

Срок службы аккумулятора для смартфона достигает 1000 циклов (никель-кадмиевые и литий-ионные).

Срок службы аккумулятора смартфона iPhone 5 приблизительно тот же.

Для ноутбука

Для ноутбуков используется тот же набор аккумуляторов, что и для телефонов, смартфонов, но с более мощными характеристиками:

• никель-камдиевые;
• никель-металлогидридные;
• литий-ионные;
• литий-полимерные.

Прослужит такой аккумулятор для ноутбука 500–800 циклов , что приблизительно соответствует сроку службы 3 года: о том как его продлить — прочтите , посвящённый общим рекомендациям для всех аккумуляторов.

Для автомобиля

При хранении автомобильного АКБ нужно помнить : он разряжается на 0,25% ежедневно.

Поэтому товар такого рода до непосредственного момента покупки скорее всего заражался хотя бы раз.

Это никак не влияет на качественные характеристики.

После покупки аккумулятор для вашего автомобиля будет работать как минимум 2 года.

Максимальный срок годности этого элемента авто, встречающийся на российском рынке – 7 лет.

Качество и длительность беспроблемного пользования зависят от цены товара.

Стоимость аккумулятора складывается из материала изготовления.

Чем он дороже, тем дольше прослужит .

Новый элемент питания не стоит сразу использовать , если:

1. Показания вольтметра меньше 12,6 В.
2. Плотность не превышает 1, 26 г/см 3 .
3. Электролит над пластинами находится на уровне ниже 10 мм.

В этом случае требуется подзарядка .

В автомобилях, а также для ИБП используется в основном свинцово-кислотный тип аккумуляторных батарей (6 последовательно соединенных аккумуляторов).

Какой средний срок службы автомобильного аккумулятора типа «АКБ автомобиля» VARTA и сколько лет можно не беспокоиться о его работоспособности?

Гарантийный срок годности этого наиболее востребованного автомобильного аккумулятора марки VARTA составляет 1 год со дня выпуска, а срок службы при правильном обращении, которое зависит также и от исправности автомобиля, может достигать 10 лет.

Срок службы необслуживаемого аккумулятора автомобиля будет ниже.

Срок службы аккумулятора ИБП 4-6 лет.

Для шуруповерта

Для такого распространенного в арсенале домашнего мастера инструмента как шуруповерт используются такие типы аккумуляторов:

• никель-камдиевые;
• никель-металлогидридные;
• литий-ионные.

Срок службы никель-кадмиевых и литий-ионных (li-ion) аккумуляторов для шуруповерта достигает до 3500 циклов .

Необслуживаемые

Необслуживаемые аккумуляторы – относительно новая технология в этой сфере производства.

Они удобны тем, что в них не нужно контролировать уровень электролита и не требуется постоянная доливка дистиллированной воды, как в обслуживаемых моделях.

Большая часть современных автомобилей комплектуются именно такими аккумуляторами.

Прослужат необслуживаемые аккумуляторы при правильной эксплуатации 5–7 лет.

На этот срок влияет , в частности, исправность автомобиля.

Как вернуть?

Как можно вернуть аккумулятор и что влияет на его возврат ?

Обычно на аккумулятор устанавливается гарантийный срок 1–2 года в зависимости от области применения устройства и производителя.

В течение этого срока покупатель имеет право вернуть неисправное изделие в магазин.

Если такой период не установлен, то это можно сделать в течение 2 лет со дня покупки .

При возврате может возникнуть спор относительно того, правильно ли покупатель эксплуатировал аккумулятор.

Тогда продавец за свой счет должен провести экспертизу .

Участие в этой мероприятии имеет право принять покупатель.

Если установит, что устройство стало непригодным из-за производственного брака, продавец обязан заменить бракованный товар исправным или вернуть деньги за него.

Но если поломка произошла по вине покупателя , то последний вынужден будет компенсировать продавцу стоимость экспертизы.

Для возврата изделия в магазин потребуются :

• гарантийный талон;
• чек на приобретенный товар или показания свидетелей;
• общегражданский паспорт.

Как продлить жизнь аккумулятору?

Советы о том, как продлить и увеличить срок службы аккумулятора телефона андроид, ноутбука и других подобных :

И напоследок, при покупке аккумулятора следует учитывать критерий «срок свежести» .

Например, для автомобильного аккумулятора он составляет три месяца.

Если аккумулятор залежался, его лучше не приобретать .

Вся проблема в том, что если прошел больший срок со дня производства, то происходит большой саморазряд батареи.

А это плохо влияет на общий ресурс устройства , особенно когда речь идет об автомобилях, которые терпят большие нагрузки.

Литий-ионные аккумуляторы не столь «привередливы», как их никель-металл-гидридные собратья, но все равно требуют определенного ухода. Придерживаясь пяти простых правил , можно не только продлить жизненный цикл литий-ионных аккумуляторных батарей, но и повысить время работы мобильных устройств без подзарядки.

Не допускайте полного разряда. У литий-ионных аккумуляторов отсутствует так называемый эффект памяти, поэтому их можно и, более того, нужно заряжать, не дожидаясь разрядки до нуля. Многие производители рассчитывают срок жизни литий-ионного аккумулятора количеством циклов полного разряда (до 0%). Для качественных аккумуляторов это 400-600 циклов . Чтобы увеличить срок службы вашего литий-ионного аккумулятора, чаще заряжаете свой телефон. Оптимально, как только показатель заряда батареи опустится ниже отметки 10-20 процентов, можете ставить телефон на зарядку. Это увеличит количество циклов разряда до 1000-1100 .
Данный процесс специалисты описывают таким показателем как Глубина Разряда (Depth Of Discharge). Если ваш телефон разряжен до 20%, то Глубина Разряда составляет 80%. В нижеприведенной таблице показана зависимость количества циклов разряда литий-ионного аккумулятора от Глубины Разряда:

Разряжайте раз в 3 месяца. Полный заряд на протяжении длительного времени также же вреден для литий-ионных аккумуляторов, как и постоянная разрядка до нуля.
Из-за крайне нестабильного процесса заряда (мы часто заряжаем телефон как придется, и где получится, от USB, от розетки, от внешнего аккумулятора и тд.) специалисты рекомендуют раз в 3 месяца полностью разряжать аккумулятор и после этот заряжать до 100% и подержать на зарядке 8-12 часов. Это помогает сбросить так называемый верхний и нижний флаги заряда аккумулятора. Более подробно об этом можно прочитать .

Храните частично заряженными . Оптимальным состоянием для длительного хранения литий-ионного аккумулятора является уровень заряда от 30 до 50 процентов при температуре 15°C. Если же оставить батарею полностью заряженной, со временем ее емкость существенно снизится. А вот аккумулятор, который долгое время пылился на полке разряженным до нуля, скорее всего, уже не жилец – пора отправлять его на утилизацию.
В нижеприведенной таблице показано сколько остается емкости в литий-ионном аккумуляторе в зависимости от температуры хранения и уровня заряда при хранении в течение 1 года.

Используйте оригинальное зарядное устройство. Мало кто знает, что зарядное устройство в большинстве случаев встроено непосредственно внутрь мобильных устройств, а внешний сетевой адаптер лишь понижает напряжение и выпрямляет ток бытовой электросети, то есть напрямую на батарею не воздействует. Некоторые гаджеты, например цифровые фотокамеры, лишены встроенного зарядного устройства, и поэтому их литий-ионные аккумуляторы вставляют во внешний «зарядник». Вот тут-то использование внешнего зарядного устройства сомнительного качества вместо оригинального может негативно сказаться на работоспособности батареи.

Не допускайте перегрева. Ну а злейшим врагом литий-ионных аккумуляторов является высокая температура – перегрева они напрочь не переносят. Поэтому не допускайте попадания на мобильные устройства прямых солнечных лучей, а также не оставляйте их в непосредственной близости от источников тепла, например электрообогревателей. Максимально допустимые температуры, при которых возможно использование литий-ионных аккумуляторов: от –40°C до +50°C

Также, вы можете посмотреть

Эксплуатация, зарядка, плюсы и минусы литиевых аккумуляторов

Очень многие сегодня используют электронные устройства в своей повседневной жизни. Сотовые телефоны, планшеты, ноутбуки… Все знают, что это такое. Но немногие знают, что ключевым элементом этих устройств является литиевый аккумулятор. Этим типом аккумуляторных батарей комплектуется практически каждое мобильное устройство. Сегодня мы поговорим о литиевых аккумуляторах. Эти АКБ и технология их производства постоянно развиваются. Существенное обновление технологии происходит раз в 1─2 года. Мы рассмотрим общий принцип работы литиевых батарей, а разновидностям будут посвящены отдельные материалы. Ниже будет рассмотрена история возникновения, эксплуатация, хранение, преимущества и недостатки литиевых аккумуляторов.

Исследования в этом направлении проводились ещё в начале 20 века. «Первые ласточки» в семействе литиевых аккумуляторов появились в начале семидесятых годов прошлого столетия. Анод этих батарей был выполнен из лития. Они быстро стали востребованы благодаря тому, что обладали высокой удельной энергией. Благодаря наличию лития, очень активного восстановителя, разработчикам удалось сильно нарастить номинальное напряжение и удельную энергию элемента. Разработка, последующие испытания и доводки технологии «до ума» заняли около двух десятков лет.

За это время решались в основном вопросы с безопасность использования литиевых аккумуляторов, подбором материалов и т. п. Вторичные литиевые элементы с апротонными электролитами и разновидность с твёрдым катодом похожи по электрохимическим процессам, протекающих в них. В частности, на минусовом электроде идёт анодное растворение лития. В кристаллическую решётку плюсового электрода идёт внедрение лития. Когда аккумуляторный элемент заряжается, то процессы на электродах идут в обратном направлении.

Материалы для плюсового электрода разработали достаточно быстро. Основное требование к ним было в том, чтобы на них проходило обратимые процессы.

Речь идёт об анодной экстракции и катодном внедрении. Эти процессы ещё называют анодным деинтеркалированием и катодным интеркалированием. Исследователи испытывали различные материалы в качестве катода.

Требование было в том, чтобы отсутствовали изменения при циклировании. В частности, изучались такие материалы, как:

• TiS2 (дисульфид титана);
• Nb(Se)n (селенид ниобия);
• сульфиды и диселениды ванадия;
• сульфиды меди и железа.

Все перечисленные материалы имеют слоистую структуру. Проводились исследования и с материалами более сложных составов. Для этого использовались добавки некоторых металлов в небольших количествах. Это были элементы имеющее катионы большего радиуса, чем у Li.

Высокие удельные характеристики катода были получены на оксидах металлов. Пробовались разные оксиды на предмет обратимой работы, которая зависит от степени искажения кристаллической решётки материала оксида, когда туда внедряются катионы лития. В расчёт принималась и электронная проводимость катода. Задача заключалась в том, чтобы обеспечить изменения объёма катода не более 20 процентов. Согласно исследованиям, наилучшие результаты показали оксиды ванадия и молибдена.

С анодом возникли главные сложности при создании литиевых аккумуляторов. Точнее в процессе зарядки, когда происходит катодное осаждение Li. При этом образуется поверхность с очень высокой активностью. Литий осаждается на поверхности катода в виде дендритов и в результате образуется пассивная плёнка.

Получается так, что эта плёнка обволакивает частицы лития и препятствует их контакту с основой. Этот процесс называется инкапсулированием и приводит к тому, что после зарядки аккумулятора определённая часть лития исключается из электрохимических процессов.

В итоге после определённого количества циклов, электроды изнашивались и нарушалась температурная стабильность процессов внутри литиевого аккумулятора.

В какой-то момент элемента разогревался до точки плавления Li и реакция переходила в неконтролируемую фазу. Так, в начале 90-х годов на предприятия компаний, занимавшихся их выпуском, возвратили много литиевых АКБ. Это были одни из первых аккумуляторов, которые стали применяться в мобильных телефонах. В момент разговора (ток достигает максимального значения) по телефону из этих батарей происходил выброс пламени. Было немало случаев, когда пользователю обжигало лицо. Образование дендритов при осаждении лития, помимо опасности пожара и взрыва, может приводить к короткому замыканию.

Поэтому исследователи потратили много времени и сил на разработку методом обработки поверхности катода. Разрабатывались способы введения в электролит добавок, препятствующих образованию дендритов. В этом направлении учёные достигли успехов, но полностью проблема не решена до сих пор. Эти проблемы с использованием металлического лития пытались решить и другим методом.

Так, отрицательный электрод стали изготавливать из литиевых сплавов, а не из чистого Li. Самым успешным оказался сплав лития и алюминия. Когда идёт процесс разряда, то в электроде из такого сплава вытравливается литий, а при заряде, наоборот. То есть, в процессе цикла заряд-разряд изменяется концентрация Li в сплаве. Конечно, произошла некоторая потеря активности лития в сплаве по сравнению с металлическим Li.

Потенциал электрода из сплава снизился где-то на 0,2─0,4 вольта. Рабочее напряжение литиевой батареи снизилось и одновременно уменьшилось взаимодействие электролита и сплава. Это стало положительным фактором, поскольку уменьшился саморазряд. Но сплав лития и алюминия не получил широкого распространения. Проблема здесь заключалась в том, что при циклировании сильно изменялся удельный объем этого сплава. Когда происходил глубокий разряд, то электрод охрупчивался и осыпался. Из-за снижения удельных характеристик сплава исследования в этом направлении были прекращены. Изучались и другие сплавы.

Как показали исследования, лучше всего подходят сплав Li с тяжёлыми металлами. Примером может служить сплав Вуда. Они хорошо показали себя в плане сохранения удельного объёма, но удельные характеристики оказались недостаточными для использования в литиевых аккумуляторах.

В результате из-за того, что металлический литий нестабилен, исследования стали вести в другом направлении. Было решено исключить из компонентов батареи литий в чистом виде, а использовать его ионы. Так появились литий─ионные (Li-Ion) аккумуляторы.

Энергетическая плотность литий─ионных АКБ меньше, чем у литиевых. Но безопасность и удобство эксплуатации у них значительно выше. Можете прочитать подробнее про по указанной ссылке.

Эксплуатация и срок службы

Эксплуатация

Правила эксплуатации будут рассмотрены на примере распространённых литиевых аккумуляторов, которые применяются в мобильных устройствах (телефонах, планшетах, ноутбуках). В большинстве случаев от «дурака» такие аккумуляторы защищает встроенный контроллер. Но пользователю полезно знать базовые вещи об устройстве, параметрах и эксплуатации литиевых АКБ.

Для начала следует запомнить, что литиевый аккумулятор должен иметь напряжением от 2,7 до 4,2 вольта. Нижнее значение здесь говорит о минимальном уровне заряда, верхнее – о максимальном. В современных Li батареях электроды выполняются из графита и в их случае нижняя граница напряжения составляет 3 вольта (2,7 – это значение для электродов из кокса). Электрическая энергия, которую отдаёт аккумулятор при падении напряжения от верхней границы к нижней, называется его ёмкостью.

Чтобы продлить срок службы литиевых аккумуляторов производители несколько сужают диапазон напряжения. Часто это 3,3─4,1 вольта. Как показывает практика, максимальный срок службы литиевых батарей достигается при уровне заряда 45 процентов. Если аккумулятор передерживать на зарядке или сильно разряжать, то срок эксплуатации сокращается. Обычно рекомендуется ставить литиевый аккумулятор заряжаться при 15─20% заряда. А прекращать зарядку надо сразу после достижения 100% ёмкости.

Но, как уже говорилось, от перезарядки и глубокого разряда аккумулятор спасает его контроллер. Эта управляющая плата с микросхемой имеется практически на всех литиевых аккумуляторных батареях. В различной потребительской электронике (планшет, смартфон, ноутбук) работу контроллера, интегрированного в АКБ, ещё дополняет микросхема, которая распаяна на плате самого устройства.

В общем, правильная эксплуатация литиевых аккумуляторов обеспечивается их контроллером. От пользователя в основном требуется не встревать в этот процесс и не заниматься самодеятельностью.

Срок службы

Срок службы литиевых аккумуляторных батарей составляет около 500 циклов заряд-разряд. Это значение справедливо для большинства современных литий─ионных и литий─полимерных аккумуляторов. По времени срок службы может быть разный. Это зависит от интенсивности использования мобильного устройства. При постоянном использовании, нагрузкой ресурсоёмкими приложениями (видео, игры) аккумулятор может исчерпать свой лимит за год. Но в среднем срок службы литиевых аккумуляторов составляет 3─4 года.

Процесс зарядки

Сразу стоит отметить, что для нормальной эксплуатации батареи, нужно использовать штатное зарядное устройство, которое поставляется в комплекте с гаджетом. В большинстве случаев это источник постоянного тока с напряжением 5 вольт. Штатные зарядки для телефона или планшета обычно отдают ток около 0,5─1 * С (С – номинальная ёмкость батареи).
Стандартным режимом зарядки литиевого аккумулятора считается следующий. Этот режим используется в контроллерах компании Sony и обеспечивает максимальную полноту зарядки. На рисунке ниже этот процесс представлен в графическом виде.

Процесс состоит из трёх этапов:

• продолжительность первого этапа около одного часа. При этом ток зарядки держится на постоянном уровне до тех пор, пока напряжение АКБ не достигнет значения 4,2 вольта. По окончании степень заряженности равна 70%;
• второй этап также идёт около часа. В это время контроллер поддерживает постоянное напряжение 4,2 вольта, а ток зарядки при этом снижается. Когда сила тока падает примерно до 0,2*C, запускается заключительный этап. По окончании степень заряженности равна 90%;
• на третьем этапе ток постоянно снижается при напряжении 4,2 вольта. В принципе, эта стадия повторяет второй этап, но имеет строгое ограничение по времени в 1 час. После этого контроллер отключает батарею от зарядного устройства. По окончании степень заряженности равна 100%.

Контроллеры, которые способны обеспечить такую стадийность, стоят довольно дорого. Это отражается на стоимости аккумулятора. В целях удешевления многие производители устанавливают в аккумуляторы контроллеры с упрощённой системой заряда. Часто это бывает только первый этап. Зарядка прерывается при достижении напряжения 4,2 вольта. Но в этом случае литиевая батарея заряжается лишь на 70% от ёмкости. Если литиевый аккумулятор вашего устройства заряжается 3 часа и меньше, то, скорее всего, он имеет упрощённый контроллер.

Стоит отметить ещё ряд моментов. Периодически (раз в 2─3 месяца) делайте полный разряд АКБ (чтобы телефон отключился). Затем проводится полная зарядка до 100%. После этого вынимаете батарею на 1─2 минуты, вставляете и включаете телефон. Уровень заряда будет меньше 100%. Заряжаете полностью и так делаете несколько раз, пока при вставке батареи не будет показан полный заряд.

Помните, что через разъём USB ноутбука, десктопа, переходника от прикуривателя в машине зарядка идёт значительно медленнее, чем от штатного ЗУ. Это объясняется ограничением интерфейса USB по току в 500 мА.

Также помните о том, что на холоде и при низком атмосферном давлении литиевые аккумуляторы теряют часть своей ёмкости. При отрицательных температурах этот тип батарей становится неработоспособным.

Как бы далеко ни уходили высокие технологии мобильной связи, время, пока Вы можете ими наслаждаться, ограничено сроком действия аккумулятора, которые не поддаются такому быстрому прогрессу и остаются "гирей на ногах" всех мобильных устройств. Половину веса мобильного телефона составляет аккумулятор, тем не менее без него не обойтись. В кратких описаниях того или иного телефона почти всегда можно увидеть характеристики аккумулятора, продаваемого вместе с телефоном, а именно его электрохимической систему и емкость (измеряемую в мАч). И даже если не указано время работы телефона с данным аккумулятором, зная особенности разных конструкций оных, можно приблизительно прикинуть Talk-time и Standby (так кратко называются время работы телефона в постоянно включенном и постоянно выключенном состоянии соответственно), а также насколько хлопотно будет их обслуживание - ведь аккумуляторы чувствительны к неправильной эксплуатации.

Встречающиеся сегодня на рынке батареи можно разделить в зависимости от их "наполнителя" на четыре основных вида:

Ni-Cd, никель-кадмиевые
Ni-MH, никель-металл-гидридные
Li-Ion, литиево-ионные
Li-Pol, литиево-полимерные

Никель-кадмиевые аккумуляторы - аккумуляторы с наиболее отработанной технологией, имеют более высокую энергетическую плотность и способны выдавать ток большой величины. Менее всех остальных критичны к ошибкам пользователей при эксплуатации. Допускают восстановление своей емкости, но на специальной аппаратуре и по специальному алгоритму. Наиболее долговечные (несколько лет) при правильной эксплуатации и своевременном обслуживании, число циклов заряда / разряда может достигать 1000 и более. Но имеют большой саморазряд (до 10 % в течение первых 24-х часов) и подвержены эффекту памяти (снижение емкости при перезаряде), который устраняется периодическими циклами глубокого разряда (примерно 1 раз в месяц). Talk-time обычно не превышает 100 мин., Standby около 50ч. Перед зарядом рекомендуется полный разряд. Должны храниться в разряженном состоянии. Экологически вредны при неправильной утилизации. В настоящее время новые сотовые телефоны никель-кадмиевыми аккумуляторами практически не комплектуются

Никель-металл-гидридные аккумуляторы - разработаны для замены никель-кадмиевых аккумуляторов. Они имеют примерно на 30 % большую емкость при тех же самых габаритах, но меньший срок службы - от 300 до 500 циклов заряда / разряда. Саморазряд примерно в 1.5 - 2 раза выше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов. Менее подвержены эффекту памяти и циклы глубокого разряда требуются реже. Большой диапазон емкостей. В зависимости от нее: Talk-time 2-5ч., Standby 100-300ч. Перед зарядом рекомендуется полный разряд. Храниться должны в разряженном состоянии. Экологически безопасны.

Литий-ионные аккумуляторы - наиболее перспективные аккумуляторы для сотовых телефонов. При тех же самых размерах они имеют примерно на 70 % большую емкость по сравнению с никель-кадмиевыми аккумуляторами. Talk-time до 10ч., Standby до 300ч. Саморазряд минимальный. Не требуют обслуживания в процессе эксплуатации и позволяют проводить заряд при любой степени разряда аккумулятора. Число циклов заряда / разряда от 500 до 1000. Но подвержены процессу старения, даже если и не используются. Ухудшение параметров наблюдается примерно после одного года с момента изготовления, а по истечении двух лет часто становятся неисправными. Предназначены для интенсивного использования. Должны храниться в заряженном состоянии. При длительном хранении в глубоко разряженном состоянии выходят из строя.

Литиево-полимерные аккумуляторы - новейшая технология аккумуляторов. Главная их задача - еще более облегчить неминиатюрные аппараты до веса менее 100г. Поставляются, как правило, в качестве дополнительных батарей.

Итак, при покупке нового аккумулятора примите во внимание: если Вы интенсивно говорите по телефону, располагаете достаточными средствами и предпочитаете меньшие габариты и вес телефонного аппарата - выбирайте литий-ионные аккумуляторы. Если же Вы рациональны, бережливы и готовы примириться с несколько большими габаритами и уделить большее внимание обслуживанию аккумулятора, ваш выбор - никель-металл-гидридный аккумулятор. Если по какой-либо причине приходится выбирать или пользоваться никель-кадмиевым аккумулятором - не отчаивайтесь - у Вас в руках "рабочая ломовая лошадь", которая естественно требует большего внимания и затрат в обслуживании.

Общие правила обращения с аккумуляторами:

1. Для увеличения срока службы новые никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металл гидридные (Ni-MH) аккумуляторы поставляются в разряженном состоянии, поэтому необходимо провести полный заряд аккумулятора перед его использованием. Аккумулятор достигнет максимальной емкости заряда через 2-3 цикла полного разряда / заряда.
2. Для увеличения срока службы и электрической емкости Ni-Cd или Ni-MH аккумулятора рекомендуется полностью его разрядить (в телефоне или зарядном устройстве), перед последующим зарядом. Заведите за правило оставлять телефон включенным до тех пор, пока он сам не отключиться из-за разряда аккумулятора. После этого произведите полный заряд аккумулятора. Не пытайтесь разряжать аккумулятор другими способами.
3. Если у Вас по той или иной причине нет возможности полностью разрядить Ni-Cd или Ni-MH аккумулятор перед зарядом, то сделайте это позднее. Рекомендуется хотя бы 2 раза в неделю производить циклы полной разрядки - зарядки, например в выходные дни.
4. Всегда носите с собой запасной аккумулятор. Это позволит Вам постоянно доводить аккумулятор, находящийся в телефоне, до полного разряда и тем самым увеличить срок его эксплуатации.
5. Время заряда зависит от типа аккумулятора и типа зарядного устройства (обратитесь за более подробными сведениями к руководству по эксплуатации своего телефона). Время заряда также зависит от температуры окружающего воздуха, оптимальная температура от 15° С до 25° С градусов. Никогда не заряжайте теплый или холодный аккумулятор. Сделайте выдержку времени для достижения аккумулятором комнатной температуры.
6. Время работы с заряженным аккумулятором зависит от многих факторов: насколько правильно вы соблюдаете правила обращения с ним, от интенсивности Ваших разговоров по телефону, от расстояния, на котором Вы находитесь от базовой станции, от температуры окружающей среды.
7. Используйте аккумулятор только для питания Вашего телефона, но не для каких-либо других целей.
8. Никогда не используйте других зарядных устройств, кроме как из комплекта поставки Вашего телефона, или купленных у Вашего Оператора сотовой связи.
9. Для увеличения срока службы и электрической емкости аккумулятора не оставляйте его в холодных или теплых местах, например в автомобилях - летом и зимой, около радиаторов отопления. Всегда старайтесь хранить аккумулятор при температуре от 15° С до 25° С градусов (предельное значение температуры, как правило, от -10° С до 45° С). Телефон с холодным аккумулятором временно может не работать, даже, если он полностью заряжен.
10. Не допускайте соприкосновения и замыкания электрических контактов аккумулятора с металлическими предметами. Это огнеопасно и приведет к его повреждению. Храните аккумулятор в защитной упаковке.
11. Для надежной работы контакты аккумулятора и соответствующие контакты в телефоне должны бать чистыми и не иметь следов окисления. При необходимости удалите следы окисления ластиком и протрите спиртом.
12. Не бросайте использованный аккумулятор в огонь - он может взорваться.