Зарядись по полной

Ермолаев Евгений aka Saturn

Спецвыпуск Xakep, номер #039, стр. 039-044-1

(saturn@linkin-park.ru)

Прописные истины об аккумуляторах для мобильных устройств

Раз уж речь в номере зашла о мобильных технологиях, нелишним будет обратить внимание на аккумуляторы, которые используются в мобильных устройствах. Именно они в первую очередь дают возможность избавиться от главного врага мобильности - шнура питания.

Сотовые телефоны и переносные компьютеры, радиотелефоны и ИБП, цифровые фотоаппараты и КПК - это далеко не полный список устройств, которые не могут работать без портативных источников питания (а если и могут, то утрачивается главная черта подобных устройств - автономность). Поэтому, мистер Мобильность, чем больше ты будешь знать о том, чем питаются портативные девайсы, тем лучше они будут работать и тем целее окажутся твои нервы.

Для начала, разберемся, какие элементы питания используются в современных девайсах. Будем рассматривать элементы питания, в которых энергия вырабатывается за счет химических процессов (можно ведь считать источником питания и ветряную мельницу, но в карман ее не положишь).

Химические источники тока делятся на гальванические элементы (первичные), которые после разрядки неработоспособны, поскольку в результате химических реакций анод, катод и электролит претерпевают необратимые изменения, и аккумуляторы (вторичные) — они могут заряжаться, если к электродам подключить источник постоянного тока. Химические реакции, протекающие в них, являются обратимыми. Есть еще топливные источники питания, разработкой которых сейчас активно занимаются многие компании.

Поскольку батарейки хороши лишь для фонариков и домашнего будильника, их мы рассматривать не будем.

Аккумуляторы делятся на несколько видов, в зависимости от материала, который используется в аноде и катоде. В современной технике используют следующие типы аккумуляторов: никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлогидридные (Ni-MH), литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol).

Основные характеристики аккумуляторов

Любой аккумулятор имеет несколько основных параметров: напряжение, емкость, саморазряд, внутреннее сопротивление, срок службы (хотя этот параметр во многом зависит от условий эксплуатации) и др. Не обращая внимания ни на что, кроме емкости, можно запросто облажаться. Кроме того, важным свойством таких источников питания является портативность: даже если все вышеперечисленные характеристики идеальны, но аккумулятор - неподъемный, то какой от него толк в сотовом телефоне, например? Поэтому очень важным понятием является энергетическая плотность по массе, измеряемая в ватт-часах на килограмм веса.

Напряжение

Напряжение определяется тем устройством, для которого предназначен аккумулятор. Иногда, если нужное напряжение нельзя получить при помощи одного элемента, то аккумулятор собирают из нескольких, которые соединяются последовательно. Этим обуславливается невозможность работы некоторых устройств с конкретными типами аккумуляторов. Напряжение аккумулятора не постоянно в процессе работы. Оно максимально сразу после зарядки и постепенно убывает до момента разрядки.