Akumulátory mobilných zariadení pod drobnohľadom

Batérie dnes a zajtra

Strana 2/3

Pri ba­té­riách ty­pu Li-Ion sa zá­por­ná elek­tró­da zvy­čaj­ne vy­rá­ba z gra­fi­tu, te­da jed­nej z fo­riem uh­lí­ka, za­tiaľ čo klad­nú elek­tró­du tvo­rí ne­ja­ký druh oxidu lí­tia. Vo­di­vý elek­tro­lyt bý­va čas­to za­lo­že­ný na bá­ze lí­tio­vých so­lí. Vďa­ka špe­ci­fic­kým kom­bi­ná­ciám ma­te­riá­lov Li-Ion člán­kov poj­me ten­to druh ba­té­rií prib­liž­ne trik­rát viac ener­gie (150 až 250 Wh/kg) ako je­ho pred­chod­co­via v po­do­be NiCd (40 až 60 Wh/kg) a NiMh (30 až 100 Wh/kg). Vo vý­sled­ku tak mô­žu byť ba­té­rie pre­nos­ných za­ria­de­ní men­šie a ľah­šie. Ma­te­riá­ly a druh konštruk­cie Li-Ion člán­kov sa vy­zna­ču­jú aj veľ­kým poč­tom cyk­lov na­bi­tia a vy­bi­tia (oby­čaj­ne viac než 1000) a ma­lým po­me­rom sa­mo­čin­né­ho vy­bí­ja­nia (bez od­be­ru sa­mo­voľ­ne strá­ca­jú 2 až 8 % z na­bi­tej ener­gie me­sač­ne). Na dru­hej stra­ne Li-Ion ba­té­rie ma­jú väč­ší vnú­tor­ný od­por, a te­da men­šiu schop­nosť do­dá­vať vy­so­ké prú­dy a spr­vu vy­ža­do­va­li až o 50 % vy­ššie nák­la­dy na vý­ro­bu ako pre­doš­lé tech­no­ló­gie (čo v mi­nu­los­ti spo­ma­ľo­va­lo ich nás­tup na trh).

Otvorena.jpg

Poh­ľad na vnú­tor­nos­ti bež­nej no­te­boo­ko­vej ba­té­rie, uka­zu­jú­ci šes­ti­cu člán­kov ty­pu Li-Ion a ria­dia­cu elek­tro­ni­ku

Li-Ion ba­té­rie sa vy­rá­ba­jú v rôz­nych tva­roch, veľ­kos­tiach a ka­pa­ci­tách. Mož­no ste sa nie­ke­dy pri no­te­boo­koch za­ra­zi­li, pre­čo ma­jú niek­to­ré mo­de­ly obdĺžni­ko­vé a iné štvor­co­vé ba­té­rie. Ide však len o tvar ich von­kaj­šie­ho oba­lu, kto­rý je pris­pô­so­bo­va­ný konštruk­cii no­te­boo­ku. Ke­by ste ho ot­vo­ri­li, v je­ho út­ro­bách by ste naš­li nie­koľ­ko sa­mos­tat­ných člán­kov val­co­vé­ho tva­ru, veľ­mi pri­po­mí­na­jú­cich ce­ruz­ko­vé ba­té­rie. Ako to vnút­ri nao­zaj vy­ze­rá, to si mô­že­te po­zrieť na ob­ráz­koch. Ta­ká­to vý­ro­ba ba­té­rií je pri roz­me­ro­vo väč­ších za­ria­de­niach, ako sú prá­ve no­te­boo­ky, úpl­ne bež­ná. Vý­ho­da štan­dar­di­zo­va­ných val­co­vých tva­rov je v tom, že vý­rob­co­via no­te­boo­kov si z nich mô­žu zos­ta­vo­vať vlas­tné ba­té­rie pod­ľa žia­da­ných roz­me­rov aj ka­pa­ci­ty. Ba­té­ria na ob­ráz­ku po­zos­tá­va zo šies­tich člán­kov, umies­tne­ných po tro­ji­ciach v dvoch ra­doch, ved­ľa kto­rých si mô­že­te všim­núť prú­žok s elek­tro­ni­kou.

Na tej­to dos­ke ploš­ných spo­jov sa na­chá­dza nie­koľ­ko kom­po­nen­tov, ur­če­ných pre rôz­ne bez­peč­nos­tné me­cha­niz­my a ma­naž­ment. Ide hlav­ne o tep­lot­né sen­zo­ry, re­gu­lá­tor a kon­ver­tor na­pä­tia, me­rač na­pä­tia jed­not­li­vých člán­kov a ria­dia­ci čip na kon­tro­lu a ob­slu­hu na­bí­ja­nia. Ten­to čip kon­tro­lu­je stav na­bi­tia a po do­siah­nu­tí pl­né­ho sta­vu ba­té­riu od­po­jí od na­bí­ja­cie­ho ok­ru­hu. To je mi­mo­riad­ne dô­le­ži­té, pre­to­že Li-Ion ba­té­rie sú z dô­vo­du pou­ži­tých ma­te­riá­lov mi­mo­riad­ne cit­li­vé na pre­bí­ja­nie. Pri pre­bi­tí do­chá­dza k na­ru­še­niu štruk­túr ak­tív­nych che­mic­kých pr­vkov, v dôs­led­ku čo­ho sa zní­ži vý­kon člán­kov ale­bo sa úpl­ne zni­čia. Pri sta­rých nik­lo­vých ty­poch ba­té­rií sme sa moh­li stret­núť od­po­rú­ča­ním pri pr­vom pou­ži­tí ba­té­rie jed­no­ra­zo­vo pre­biť. Keď­že pou­ží­va­te­lia me­dzi typ­mi ba­té­rií ob­vyk­le ne­roz­li­šu­jú, be­rú tú­to zna­losť ako všeo­bec­nú a mno­hí sa sna­žia pre­bí­jať pri pr­vom pou­ži­tí aj dneš­né Li-Ion aku­mu­lá­to­ry. Po­kiaľ ria­dia­ca elek­tro­ni­ka fun­gu­je, nie je to naš­ťas­tie mož­né, pre­to­že ba­té­riu po na­bi­tí od­po­jí a za­ria­de­nie zos­tá­va za­pnu­té do sie­te nap­ráz­dno. Ob­dob­ne je to aj s pro­ce­som for­má­to­va­nia či for­mo­va­nia sta­rých ty­pov ba­té­rií, kde sa z rôz­nych dô­vo­dov (nap­rík­lad pre pa­mä­ťo­vý efekt) od­po­rú­ča­lo ba­té­riu na­bí­jať, až keď je úpl­ne vy­bi­tá.

To­to rie­še­nie pri Li-Ion nie­len­že ne­má vý­znam, pre­to­že sa pri nich pa­mä­ťo­vý efekt (v správ­nom vý­zna­me slo­va) ne­vys­ky­tu­je, ale je do­kon­ca aj ne­bez­peč­né. Ak to­tiž pok­les­ne hod­no­ta pod kri­tic­kú hra­ni­cu, dôj­de k nev­rat­né­mu poš­ko­de­niu ale­bo úpl­né­mu zni­če­niu člán­kov. Aj v tom­to prí­pa­de však úra­du­je elek­tro­ni­ka ba­té­rie a pok­les pod tú­to hra­ni­cu ne­do­vo­lí. Ba­té­riu od­po­jí od za­ria­de­nia eš­te skôr, než dôj­de k jej úpl­né­mu vy­bi­tiu. No ak v ta­kom­to sta­ve vy­bi­tú ba­té­riu ne­na­bi­je­te a ne­chá­te ju bez po­zor­nos­ti dl­hé týž­dne či me­sia­ce, mô­že pod ne­bez­peč­nú hra­ni­cu pok­les­núť sa­ma bež­ným pro­ce­som sa­mo­voľ­né­ho vy­bí­ja­nia. Ne­do­ro­zu­me­nia z hľa­dis­ka správ­ne­ho pro­ce­su na­bí­ja­nia ov­plyv­ňu­jú aj lac­né na­bí­jač­ky ce­ruz­ko­vých ba­té­rií, kto­ré ne­dis­po­nu­jú auto­ma­tic­kým vy­pí­na­čom a tre­ba sle­do­vať čas na­bí­ja­nia. Z toh­to dô­vo­du je pot­reb­né ba­té­rie (zvy­čaj­ne NiMH) vkla­dať do na­bí­jač­ky kom­plet­ne vy­bi­té a po správ­nom ča­se ich na­bi­té z na­bí­jač­ky vy­brať. No­te­boo­kov, te­le­fó­nov, tab­le­tov či inej ob­dob­nej elek­tro­ni­ky sa to, sa­moz­rej­me, ne­tý­ka, le­bo nie­len­že ma­jú vlas­tné me­cha­niz­my na kon­tro­lu na­bi­tia a od­po­je­nia ba­té­rie od ok­ru­hu, ale pou­ží­va­jú aj mo­der­né Li-Ion ba­té­rie, kto­ré sa vzhľa­dom na ich konštruk­ciu mô­žu za­čať na­bí­jať ke­dy­koľ­vek (ne­zá­le­ží na tom, či zos­tá­va 20, 50 ale­bo 80 % ka­pa­ci­ty).

Elektronika.jpg

De­tail na elek­tro­ni­ku ba­té­rie PA3166U-1BRS z no­te­boo­ku Tos­hi­ba

Ako to vy­ze­rá vnút­ri člán­ku, to si mô­že­te po­zrieť na sche­ma­tic­kom ob­ráz­ku. V tva­re pri­po­mí­na­jú­com ce­ruz­ko­vú ba­té­riu náj­de­me anó­dy a ka­tó­dy v po­do­be ten­kých fó­lií, od­de­le­ných vrstvou mik­ro­per­fo­ro­va­né­ho plas­tu, kto­ré sú spo­lu po­no­re­né do elek­tro­ly­tu. Zos­po­du a zvr­chu je ce­lá konštruk­cia od­izo­lo­va­ná a uzav­re­tá do ko­vo­vé­ho von­kaj­šie­ho oba­lu. Všim­ni­te si naj­mä hor­nú časť s tep­lot­ným pre­pí­na­čom a tla­ko­vou pois­tkou. Li-Ion aku­mu­lá­to­ry ma­jú po­dob­ne ako iné ty­py ba­té­rií de­fi­no­va­ný roz­sah tep­lôt, pri kto­rých sú schop­né pra­co­vať, pri­čom v zá­kla­de ide o roz­me­dzie 20 až 65 °C. Tep­lo­ta ne­ga­tív­ne vplý­va na ži­vot­nosť ba­té­rie, a po­kiaľ prek­ro­čí únos­nú hra­ni­cu, do­chá­dza k poš­ko­de­niu člán­kov. Z to­ho dô­vo­du je tep­lo­ta mo­ni­to­ro­va­ná sen­zor­mi a v prí­pa­de ne­bez­pe­čen­stva sa ba­té­ria od­po­jí od ok­ru­hu. To, sa­moz­rej­me, má zmy­sel iba vte­dy, ak zdroj tep­la sú­vi­sí s jej ak­ti­vi­tou.

Po­kiaľ je stú­pa­nie tep­lo­ty spô­so­be­né tým, že no­te­book v le­te za­bud­ne­te na pa­lub­nej dos­ke au­ta, od­po­je­nie ne­po­mô­že. V hor­nej čas­ti člán­ku sa na­chá­dza ďal­ší bez­peč­nost­ný me­chan­izmus, kto­rým je vzdu­cho­vá ko­mo­ra tla­ko­vej pois­tky. Ak pod vply­vom tep­lo­ty ale­bo iných fak­to­rov stú­pa tlak v člán­ku, út­ro­by naj­prv pretr­hnú tú­to kap­su. Tým dôj­de k pok­le­su tla­ku a zne­fun­kčne­niu ba­té­rie. Za­brá­ni sa tak neus­tá­le­mu stú­pa­niu tla­ku, ve­dú­ce­mu až k expló­zii. Ba­té­rie však mô­žu explo­do­vať aj z iných prí­čin, nap­rík­lad z dô­vo­du kon­ta­mi­ná­cie pri vý­ro­be, pri kto­rej sa do člán­ku dos­ta­nú sto­po­vé množ­stvá iných zme­sí a za ur­či­tej kon­fi­gu­rá­cie vy­vo­la­jú ma­sív­ny skrat.

Nakres.jpg

Sche­ma­tic­ký nák­res val­co­vé­ho člán­ku ty­pu Li-Ion

Keď sa ba­té­ria za­po­jí do ok­ru­hu, ió­ny lí­tia zo zá­por­nej elek­tró­dy za­čnú pu­to­vať elek­tro­ly­tom a pre­chá­dzať cez se­pa­rá­tor do klad­nej elek­tró­dy. Na­pä­tie je op­ro­ti bež­nej ce­ruz­ko­vej ba­té­rii viac ako dvoj­ná­sob­né a do­sa­hu­je 3,7 vol­tu. Pri na­bí­ja­ní je ce­lý pro­ces opač­ný a ió­ny lí­tia pre­chá­dza­jú z klad­nej ka­tó­dy do zá­por­nej anó­dy. Zvy­šo­va­ním poč­tu člán­kov mož­no zväč­šo­vať ka­pa­ci­tu ce­lej ba­té­rie, ale čím viac ich bu­de mať, tým bu­de väč­šia, ťaž­šia a zá­ro­veň aj drah­šia. Lac­né ty­py no­te­boo­kov dis­po­nu­jú ba­té­ria­mi so šies­ti­mi člán­ka­mi a udá­va­nou ka­pa­ci­tou 4400 ale­bo 4800 mAh. Pri vý­kon­nej­ších va­rian­toch sa stret­ne­me s hod­no­ta­mi 5200, 6400 a viac. Do­ba, po kto­rú bu­de môcť za­ria­de­nie na­pá­ja­né ba­té­riou pra­co­vať, sa­moz­rej­me, zá­vi­sí od to­ho, akú má spot­re­bu. 


« prvá strana « predchádzajúca strana ďalšia strana » posledná strana »  

 
 

24 hodín

týždeň

mesiac

Najnovšie články

Prís­lu­šen­stvo k ultra­boo­kom a no­te­boo­kom
Ultrabooky predstavujú zaujímavý segment prenosných počítačov. Disponujú ultratenkým telom, sú ľahké, a teda ide o vhodného spoločníka na cesty. čítať »
 
Mi­ni PC s An­droi­dom
Android sa majoritne udomácnil v smartfónoch a tabletoch, má však aj ďalšie využitie. Objavil sa napr. v minipočítačoch určených do funkcie multimediálneho centra. čítať »
 
Autor PMD-85: Vy­me­nil som pieš­ťan­skú ga­ráž za Si­li­con Valley
Viete o tom, že tento rok to je už viac ako 30 rokov, čo svetlo svetla uzreli počítače PMD-85? Starší členovia našej redakcie na nich vyrastali a dali im solídny hardvérový i softvérový základ. čítať »
 
Aty­pic­ký po­rov­ná­vač cien
Vo februárovom vydaní PC REVUE sme vám predstavili, ako fungujú porovnávače cien. Pricemania alebo Heureka sú obľúbené zdroje informácii, pokiaľ chcete niečo kúpiť. čítať »
 
Všet­ko v jed­nom
So seriálom Banka v mobile sme už navštívili niekoľko virtuálnych pobočiek našich bánk. Začali sme Tatra bankou, pokračovali sme Slovenskou sporiteľňou a v tejto časti sa z klasických značiek kamenných bánk presunieme do inovatívnej direct banky. čítať »
 
Naj­lep­šie tab­le­ty pre An­droid i Win­dows
Po pokojnejšom minulom mesiaci sa nám na testovacom stole objavilo opäť väčšie množstvo tabletov. Testované kúsky potešili rôznorodosťou a niektorými zaujímavými funkciami, pričom medzi recenzovanými zariadeniami nechýbali ani horúce novinky, ako je Samsung Galaxy Note 8.0 alebo ASUS Fonepad.  čítať »
 
Vie­te, ako spoz­ná­te bez­peč­ný web? Ze­le­ná sa...
Bežné certifikáty SSL sú drahé a môžu si ich dovoliť iba veľké firmy. A pritom je zabezpečenie dát a dôveryhodnosť prevádzkovateľa dnes na internete prioritou, ktorej sa dostáva čoraz viac pozornosti. čítať »
 
Goog­le: Vy­skú­šaj­te na­vi­gá­ciu za­dar­mo
Spoločnosť Google predstavila konečne aj na slovenskom trhu navigáciu určenú pre zariadenia s operačným systémom Google Android (2.2+) a Apple iOS (5.1+). Dá sa tak použiť na väčšine tabletov a smartfónov, a to zadarmo, pokiaľ neberieme do úvahy poplatky za internet. čítať »
 
 
 
  Zdieľaj cez Facebook Zdieľaj cez Google+ Zdieľaj cez Twitter Zdieľaj cez LinkedIn Správy z RSS Správy na smartfóne Správy cez newsletter