ИТ Блог. Администрирование серверов на основе Linux (Ubuntu, Debian, CentOS, openSUSE)
Прежде чем мы углубимся в вопрос о том, почему батареи разряжаются, мы должны сначала уделить минуту, чтобы объяснить, как они работают. Думайте о батареях как о контейнере, заполненном химикатами, разделенными на три отдельные части. Это называется клетка. По обе стороны от ячейки находятся электроды или электрические клеммы, между которыми находится химическое вещество, известное как электролит. Вы, вероятно, знаете электроды по их положительным (катодным) и отрицательным (анодным) знакам с обеих сторон ваших батарей – металлическому выступу на конце устройства.
Электролит, химикат, упакован для безопасности в футляре. Он защищает вас в случае какого-либо воздействия или повреждения аккумулятора. Это важно, потому что электролит представляет собой комбинацию серной кислоты, воды и небольшого количества свинца, смешанного с образованием проводящего и коррозийного раствора. Вместе это может быть токсичным и вредным для человека. При неправильной конструкции аккумулятор может взорваться!
Когда электроды вашей батареи подключены к цепи, такой как отсек на пульте телевизора, это заставляет электролит начать преобразование. Раствор медленно начинает превращаться в атомы ионов, которые имеют избыток электронов. Эти электроны, привлеченные электродами аккумуляторов, перемещаются по всей сформированной цепи, когда вы подключаете аккумулятор к устройству, создавая электрическую энергию.
Причина, по которой вы можете перезаряжать литий-ионные аккумуляторы снова и снова, заключается в составе электролита и электродов. Элементы, используемые в вашей стандартной батарее, предназначены для одноразового использования – после того, как химикаты полностью преобразованы, ничего не поделаешь, чтобы отменить изменение. Но на литий-ионном аккумуляторе положительные электроды содержат оксид лития-кобальта, а отрицательный содержит углерод. Литий уникален тем, что при разряде батареи ионы переходят от отрицательных электродов к положительным. Но при его подключении происходит обратное, ионы переходят обратно на отрицательную сторону батареи. Это означает, что вы можете заряжать и использовать аккумулятор несколько раз.
Ответ на этот вопрос довольно прост для вашего стандартного продуктового магазина, который покупает однопользовательские батареи. По мере того, как химический электролит полностью трансформируется, батарея со временем теряет способность генерировать новые ионы, которые будут работать в цепи, которую она создает с вашим электронным устройством. Нет химического электролита до превращения, нет ионов, нет электронов, нет заряда батареи. Весь используемый химический электролит называется Rock Content.
Ситуация имеет тенденцию быть немного другой для литиевых батарей. Держитесь, потому что пришло время разбираться в технике. Как мы уже упоминали, литиевые батареи работают, повторяя циклы электронов между их положительными (катодными) и отрицательными (анодными) электродами, снова и снова. Теоретически, это должно действовать как вечная энергетическая машина, работающая вечно и всегда. И все же, большинство производителей литиевых батарей предполагают срок службы своих батарей.
Причина, по которой литий-ионные аккумуляторы со временем теряют заряд, связана с нежелательной химической реакцией. Это начинается с электродов, которые часто включают никель в их составную часть. И поскольку мы не можем создавать абсолютно гладкие поверхности внутри батареи, есть все эти маленькие закоулки, щели и трещины, где может произойти накопление. Таким образом, когда эти ионы проходят через положительный и отрицательный электроды аккумулятора, некоторые из них начинают застрять из-за реакции, которую они вызывают при контакте с никелем. Создает кристаллическое/солеобразное вещество. В результате получается, что кто-то бросил гудрон на поверхность гоночной трассы Формулы-1. Чем больше циклов вы заряжаете, тем больше кристаллов образуется, и тем больше эффективность и емкость вы теряете. Это приводит к тому, что батареи теряют заряд.
Второе исследование, проведенное Министерством энергетики, также подтвердило, что чем больше ваша батарея и чем быстрее она заряжается, тем меньше циклов зарядки вы получите благодаря более быстрому накоплению кристаллов. Чем больше кристаллов, тем меньше ионов проходит через цепь. В целом это называется кулоновской эффективностью. Также известный как эффективность Фарадея. Другими словами, это полнота того, что электроны передаются между положительными и отрицательными электродами – большая эффективность означает меньшее напряжение аккумулятора и более длительный срок службы.
Кроме того, срок службы батареи для ионно-литиевых элементов уменьшается благодаря двум выходам, которые называются интерфейсом твердого электролита и окислением электролита. Первая – это пленка из оксида лития и карбоната лития, которая развивается на отрицательном электроде. Поскольку ваша батарея продолжает работать, она становится толще. В конце концов, он предотвращает взаимодействие между ионами и композитными материалами электрода, поэтому батареи теряют заряд. Карбонат лития является аналогичным силовым полем на катодной стороне батареи, созданным в основном из-за избыточного нагрева.
Вы знаете, почему батареи теряют заряд, и теперь вы хотите максимально продлить срок их службы? К счастью, есть несколько советов и приемов, которым вы можете следовать, чтобы ваша батарея работала с наилучшей возможной емкостью на долгие годы.
Этот процесс происходит, когда батарея используется до такой степени, что она становится вредной. Это приводит к снижению производительности и возможности коротких замыканий. Как правило, эта линия в песке ниже 2,5 вольт на элемент, что в конечном итоге приведет к тому, что батарея вызовет цепь безопасности и дальнейшее использование будет невозможным. Вместо этого старайтесь придерживаться только частичных разрядов, хотя эксперты говорят, что разряд, очень близкий к этому порогу каждые 30 циклов или около того, поможет перекалибровать цифровую память вашего устройства.
Это решение, о котором вам, вероятно, не придется задумываться, потому что производители предоставили вам покрытие. Большинство литий-ионных аккумуляторов производится сегодня с использованием этих так называемых добавок. Они являются секретными дополнительными химическими веществами в электролите батареи, которые снижают сопротивление переносу ионов за счет уменьшения коррозии и образования кристаллических солей и пленок. Добавки также улучшают характеристики при экстремальных температурах. Как и при приеме нескольких лекарств, исследователи предупреждают, что добавки могут отрицательно взаимодействовать друг с другом. Остерегайтесь неизвестных компаний, продающих свои батареи на основе списка дополнительных химикатов.
Это должно быть само собой разумеется. Когда батарея физически повреждена, может произойти любое количество вещей. Пленка между электродами и электролитом может быть проколота, что создает опасность возгорания. Токсичные вещества могут начать вытекать из контейнера. Физический ущерб серьезно опасен. Несмотря на то, что они надежны, постарайтесь не допускать сколов, царапин или ударов батареи. Если ваша батарея физически повреждена, не заряжайте ее.
Батареи работают лучше всего при комнатной температуре, около 20 градусов по Цельсию или 68 градусов по Фаренгейту. Однако при экстремально высоких и низких температурах батареи имеют резкое снижение эффективности на 40-50%, что способствует общей деградации. Вот почему автомобильные аккумуляторы иногда могут быть тяжелыми, работая в глубине зимы. Однако зарядка аккумулятора – это другая игра. Рассмотрим оптимальный диапазон температуры окружающей среды для зарядки литий-ионных аккумуляторов от 5 до 45 градусов по Цельсию или от 41 до 113 градусов по Фаренгейту. Если вы попытаетесь зарядить литий-ионную батарею при низких температурах, вы получите то, что называется «металлизацией» литиевого соединения, что делает его гораздо более уязвимым для отказа.
Несмотря на все наши усилия, направленные на то, чтобы сделать аккумуляторы более перезаряжаемыми, более функциональными и более надежными, они остаются относительно хрупкой технологией. Из этой статьи мы узнали, почему батареи теряют заряд. Мы также объяснили четыре совета, которым вы можете следовать, чтобы продлить срок службы ваших батарей. Хотя они не будут длиться вечно, вы наверняка будете удивлены их лучшей производительностью.
Тэги: , мобильный телефон, смартфоны, сотовые телефоны Категории: Статьи, Статьи партнеров, Телефоны
