La batteria è parte integrante del telefono cellulare e ne garantisce il funzionamento autonomo. La frequenza con cui è necessario utilizzare il caricabatterie dipende dall'uso corretto della batteria e dalle capacità del telefono.

Tipi di batterie

Esistono tre tipi principali di batterie utilizzate nei telefoni cellulari: nichel-cadmio, ioni di litio e polimeri di litio. In realtà ce ne sono di più, ma le restanti specie non si sono diffuse, quindi le lasceremo fuori dallo scopo di questo articolo.

Le batterie al nichel-cadmio un tempo erano molto popolari, ma oggi sono quasi abbandonate a causa dei loro effetti dannosi sull'ambiente e di una serie di altri svantaggi. I moderni telefoni cellulari non le usano, a meno che non trovi una batteria del genere in qualche modello molto vecchio. Un tempo, la loro diffusione capillare era dovuta al basso costo, ma per il resto presentavano una serie di qualità negative: rapida autoscarica, basso rapporto capacità/dimensioni fisiche e forte riscaldamento durante il funzionamento. Le batterie al nichel-cadmio hanno un cosiddetto “effetto memoria”, per cui devono essere caricate regolarmente e scaricate completamente per più cicli consecutivi. Questo effetto si manifesta quando iniziano a ricaricare una batteria che non è ancora completamente scarica. Ciò lascia una carica che non può essere utilizzata e, di conseguenza, la durata della batteria del dispositivo si riduce. In media, le batterie al nichel-cadmio richiedono più di 1000 cicli di carica-scarica.

Le batterie agli ioni di litio sono le più utilizzate nei moderni dispositivi mobili. Sono più durevoli e meno dannosi per l'ambiente rispetto al nichel-cadmio, e allo stesso tempo hanno una densità energetica molto più elevata: nonostante le dimensioni fisiche modeste, hanno una capacità relativamente elevata. Non hanno “effetto memoria” e sono caratterizzati da un basso tasso di autoscarica. Gli svantaggi di questo tipo di batterie includono l'invecchiamento (anche se non vengono utilizzate per lo scopo previsto), quindi non è consigliabile acquistarle per un uso futuro. Meglio ancora, presta attenzione alla data di produzione quando acquisti una nuova batteria agli ioni di litio. Questo tipo di batteria non richiede alcuna manutenzione speciale, ma se conservata correttamente (in uno stato di carica) e utilizzata entro l'intervallo di temperatura, durerà molto più a lungo. In media, le batterie agli ioni di litio durano tipicamente dai 500 ai 1000 cicli di carica-scarica.

Le batterie ai polimeri di litio rappresentano un miglioramento rispetto alle batterie agli ioni di litio, ma sono più economiche. Sono caratterizzati da un'elevata densità di energia, da un'autoscarica lenta e sono ancora più rispettosi dell'ambiente. Come le batterie agli ioni di litio, tendono ad invecchiare gradualmente. In media, le batterie ai polimeri di litio hanno da 500 a 600 cicli di carica-scarica.

Caratteristiche del funzionamento a batteria

I seguenti motivi possono ridurre la durata della maggior parte delle batterie o renderle completamente inutilizzabili:

• mancato rispetto delle regole operative (ipotermia, surriscaldamento, ingresso di umidità);
• danno fisico al gruppo di contatto;
• aprire la batteria da soli a casa;
• cadute e colpi frequenti;
• ricaricare la batteria con il telefono acceso;
• sostituzione della batteria con il telefono acceso;
• ricarica regolare a lungo termine (più di un giorno quando acceso);
• conservazione a lungo termine senza utilizzo.

Qualunque delle tre tipologie di batterie considerate perde la sua capacità nel tempo e deve essere sostituita dopo 2-3 anni di utilizzo costante. Questo è un processo normale: non dovresti incolpare i produttori per un prodotto di bassa qualità, che spesso dura molto meno del telefono cellulare stesso. Se è necessaria la sostituzione, è necessario scegliere batterie di marca più costose piuttosto che batterie contraffatte a buon mercato, poiché il risparmio in questo caso può essere molto dubbio.

Dovresti anche essere consapevole che la durata della batteria del tuo dispositivo può essere influenzata in modo significativo dalla posizione delle stazioni base dell'operatore di telefonia mobile. Più lontana è la stazione, maggiore sarà l'energia necessaria per ricevere il segnale e più velocemente sarà necessario ricaricare la batteria.

Selezione di un telefono in base alla capacità della batteria

Oggi puoi trovare in vendita telefoni dotati di batterie con una capacità da 800 a 1500 mAh. Esistono modelli di telefono con capacità della batteria al di fuori di questo intervallo, ma sono piuttosto l'eccezione alla regola.

Quando si acquista un telefono e si calcola preliminarmente la durata della batteria, è necessario valutare correttamente le capacità del dispositivo mobile nel suo insieme. Il fatto è che non tutti i telefoni o smartphone con una capacità della batteria di 1300-1500 mAh funzioneranno per settimane, tutto può essere esattamente il contrario. Il produttore di solito indica nelle specifiche del dispositivo non solo la capacità della batteria, ma anche la durata della batteria durante le telefonate continue e in modalità standby. Nel primo caso di solito sono 5-8 ore, nel secondo circa due settimane. Ma questi sono numeri aridi per casi estremi: in effetti, comprendiamo che nessuno parlerà per ore o si limiterà a guardare il telefono tutto il giorno. Pertanto, l'effettiva autonomia del telefono dipenderà dalle sue caratteristiche tecniche e dalla capacità della batteria e non da alcun fattore.

In genere, più il telefono è semplice, più a lungo può funzionare senza ricarica. La maggior parte dei telefoni "di lunga durata" sono tipici dispositivi all-in-one che hanno uno schermo molto comune fino a 2 pollici di diagonale e non implicano l'uso costante di comunicazioni wireless (Bluetooth, Wi-Fi, moduli GPS, ecc. .). La capacità della batteria per la maggior parte di questi dispositivi è ridotta (fino a 1000 mAh), ma l'assenza di funzioni e moduli ad alta intensità energetica sotto carico moderato consente di ricaricarla circa una volta ogni 5-7 giorni. Per carico moderato intendiamo chiamate giornaliere per 30-50 minuti, 2-3 messaggi inviati/ricevuti, 1-2 foto scattate con la fotocamera, circa mezz'ora di lavoro con applicazioni aggiuntive (browser, organizer, lettore audio).

Oggi i telefoni cellulari e gli smartphone con touch screen sono molto popolari. Sono moderni e convenienti, ma non possono funzionare a lungo senza ricaricarsi. I touch screen di grandi dimensioni (e molto spesso hanno una diagonale di 3-4 pollici) consumano molta energia e la piattaforma hardware (se parliamo di uno smartphone) comporta un carico significativo. Inoltre, i touchphone vengono spesso utilizzati per controllare la posta elettronica, ottenere indicazioni stradali, trasferire dati, visualizzare contenuti multimediali: tutte queste funzionalità inoltre "consumano" una buona parte della capacità della batteria. Salvo rare eccezioni, il programma di funzionamento degli smartphone con touch screen è il seguente: lavorare durante il giorno, ricaricare la sera.

Batterie per dispositivi mobili

Dispositivo e parametri principali

Telefoni cellulari e computer portatili, stazioni radio e telefoni cordless, gruppi di continuità, cineprese e macchine fotografiche, potenti utensili manuali, dispositivi medici, varie apparecchiature di produzione: questo non è un elenco completo di dispositivi, il cui normale funzionamento dipende direttamente dal condizione delle batterie. A questo proposito, la conoscenza delle caratteristiche, caratteristiche e condizioni operative dei vari tipi di batterie è di particolare importanza ed è la chiave per un funzionamento senza problemi dei dispositivi mobili e delle apparecchiature portatili.

Se sei curioso e hai qualche abilità nel danneggiare i giocattoli acquisiti da bambino, probabilmente conosci già la struttura interna della tua batteria usata. Cosa c'è dentro? (Non consiglio lo smontaggio, questo è associato al rischio di danni fisici). In realtà niente di speciale. “Batterie” rotonde o prismatiche, di cui potete trovarle sfuse nel negozio più vicino, e ad un prezzo molto più basso. Tuttavia, le prime impressioni ingannano. Di fronte a te non ci sono solo batterie, ma accumulatori. E differiscono dalle batterie in quanto consentono (a causa della reversibilità delle reazioni che si verificano in esse) molteplici cicli di scarica-carica. Questo è il loro vantaggio rispetto alle batterie, ma d'altra parte è il “mal di testa” che portano in caso di perdita di prestazioni. E se con le prime tutto è semplice: comprate, inserite, finite, buttate via e comprate nuove, allora con le batterie la situazione è più complicata. Per loro, la sequenza delle azioni è diversa: acquistato; preparato per il lavoro; utilizzare in conformità con le istruzioni per l'uso; e solo quando diventa del tutto insopportabile ne compri uno nuovo.

Quindi, per non essere atrocemente doloroso per i soldi sprecati, di seguito sono riportate informazioni per i curiosi e curiosi sull'argomento: cosa c'è da sapere sulle batterie per telefoni cellulari e computer portatili.

Dispositivo

Qualsiasi batteria, di norma, è costituita da più celle singole collegate in serie per aumentare la tensione generata e confezionate in un alloggiamento comune. Il progetto di una singola cella della batteria, ad esempio nichel-metallo idruro, con le reazioni elettrochimiche che avvengono al suo interno, e altre informazioni utili (in inglese) possono essere trovate sul sito Panasonic scaricando il file in formato pdf Informazioni generali sulle NiMH Batterie in formato PDF - 137KB .

Le batterie a base nichel contengono, oltre alle singole celle, un fusibile termico e un sensore di temperatura al loro interno (quest'ultimo potrebbe non essere presente nelle batterie NiCd). Il fusibile termico garantisce la sicurezza con correnti di carica elevate e il segnale di uscita del sensore di temperatura viene elaborato dal caricabatterie. A seconda del valore della temperatura, un caricabatterie “competente” fornisce diverse modalità di ricarica della batteria: veloce, lenta e con passaggio dall'una all'altra.

Oltre al fusibile termico e al sensore di temperatura, le batterie agli ioni di litio contengono uno speciale circuito integrato di controllo e tasti di controllo. Tutto questo insieme è progettato per proteggere il consumatore da danni fisici in caso di violazione delle condizioni operative elettriche della batteria.

PARAMETRI BASE DELLE BATTERIE

Ti informiamo che una batteria, come dispositivo elettrico, è caratterizzata dai seguenti parametri di base: tipo di sistema elettrochimico, tensione, capacità elettrica, resistenza interna, corrente di autoscarica e durata. Inoltre, a seconda dell'ambito di applicazione, vengono in primo piano alcuni parametri, poi altri. Ad esempio, una batteria per telefoni cellulari dovrebbe essere valutata in base alla totalità dei valori delle sue tre caratteristiche principali: capacità effettiva, resistenza interna e corrente di autoscarica, mentre una batteria per un radiotelefono domestico con una portata fino a 100 metri devono essere valutati solo in base alla capacità e all'autoscarica. Se sottovaluti o ignori qualsiasi parametro o esageri l’importanza di uno di essi (di solito la capacità), puoi ritrovarti in una situazione di “vallo rotto”.

Voltaggio. La tensione della batteria è determinata dal dispositivo che è destinata ad alimentare. Se il valore di tensione richiesto non è fornito da un elemento, la batteria viene assemblata da più elementi collegati in serie. Ad esempio, i telefoni cellulari di diversi modelli utilizzano batterie con una tensione di 3,6 V (1 cella agli ioni di litio o 3 celle NiCd o 3 NiMH), 4,8 V (solo 3 celle NiCd o 3 NiMH), 6 V (solo 5 celle NiCd o 5 celle NiMH), 7,2 V (2 celle agli ioni di litio). Pertanto, se il telefono utilizza 4 batterie NiMH con una tensione totale di 4,8 V (come, ad esempio, in alcuni degli ultimi modelli Ericsson), l'utilizzo di batterie agli ioni di litio è impossibile. La tensione della batteria non è costante durante il funzionamento. È al massimo subito dopo la fine della ricarica, per poi diminuire durante il funzionamento o la conservazione. Alla fine diminuisce a tal punto che il cellulare non si accende o si spegne automaticamente. Quando si valuta lo stato di una batteria, la sua tensione deve essere misurata sotto il carico per il quale è progettata.

Capacità elettrica. La capacità elettrica nominale è la quantità di energia che teoricamente dovrebbe avere una batteria una volta caricata. Questo parametro è simile alla capacità di una nave, ad esempio un bicchiere. Quindi, in un normale vetro sfaccettato è possibile versare 200 ml di acqua (fino al bordo); solo una certa quantità di energia può essere pompata in una determinata batteria; Ma questa quantità di energia (capacità) viene determinata non al momento del pompaggio (riempimento), ma durante il processo inverso: scarica (versamento di energia) della batteria con corrente continua durante un periodo di tempo misurato fino al raggiungimento della tensione di soglia specificata . La capacità è misurata rispettivamente in ampere-ora (Ah) o milliampere-ora (mAh) ed è indicata dalla lettera "C". Il valore della capacità è indicato sull'etichetta della batteria o crittografato nella sua designazione del tipo. La capacità effettiva di una batteria nuova al momento della messa in servizio varia dall'80 al 110% del valore nominale e dipende dal produttore, dalle condizioni e dal periodo di stoccaggio, nonché dalla tecnologia di messa in servizio. Teoricamente, una batteria con una capacità nominale di 1000 mAh, ad esempio, può fornire una corrente di 1000 mA per un'ora, 100 mA per 10 ore o 10 mA per 100 ore. In pratica, con un valore elevato della corrente di scarica, la capacità nominale non viene raggiunta, mentre con una corrente bassa viene superata.

Durante il funzionamento, la capacità della batteria diminuisce. Il tasso di riduzione dipende dal tipo di sistema elettrochimico, dalla tecnologia di manutenzione durante il funzionamento, dai caricabatterie utilizzati, dalle condizioni operative e dal periodo di utilizzo. Usando la stessa analogia con un bicchiere, possiamo dire che la quantità di acqua versata in un bicchiere diminuirà se si versa acqua con una grande quantità di impurità meccaniche e la si scarica se si è depositata. Successivamente i sedimenti si accumuleranno gradualmente nel bicchiere, riducendone la capacità utilizzabile. In una batteria, un simile “precipitato” si forma durante i cicli di carica/scarica.

Resistenza interna. La resistenza interna della batteria (resistenza della sorgente di corrente) determina la sua capacità di fornire corrente elevata al carico. Questa dipendenza obbedisce alla legge di Ohm (ricorda il corso di fisica scolastico). Con un basso valore di resistenza interna, la batteria è in grado di fornire al carico una corrente di picco più elevata (senza ridurre significativamente la tensione ai suoi terminali), e quindi una potenza di picco maggiore. Mentre un valore di resistenza elevato porta ad una forte diminuzione della tensione ai terminali della batteria con un forte aumento della corrente di carico. Un tale collasso (diminuzione) della tensione caratterizza la “debolezza” di una batteria apparentemente buona, perché l'energia immagazzinata non può essere completamente fornita al carico.

In altre parole, tutto quanto detto sopra sulla resistenza interna di una batteria può essere illustrato come segue. Immaginiamo che tu debba innaffiare il tuo orto entro un'ora da un serbatoio (batteria) che hai precedentemente riempito d'acqua. Normalmente si collega un tubo al rubinetto di scarico, si apre completamente il rubinetto e si innaffia la zona per un'ora finché non si esaurisce l'acqua nel serbatoio. Supponiamo ora che la valvola di scarico del serbatoio sia bloccata, che tu possa aprirla solo leggermente e che l'acqua ne esca solo in un flusso sottile. Sembra che ci sia acqua nel serbatoio (la batteria è carica), ma è impossibile irrigare normalmente. Il rubinetto in questo caso svolge il ruolo di resistenza interna per il serbatoio. Se il flusso dal rubinetto è grande, la resistenza interna del serbatoio è piccola, se è piccola, la resistenza interna del serbatoio è grande.

Cosa abbiamo praticamente? Un telefono cellulare in modalità standby consuma una piccola quantità di corrente dalla batteria e la capacità della presa della batteria è sufficiente per alimentare il telefono. Non appena arriva una chiamata o inizi a effettuare una chiamata in uscita, il telefono richiede decine di volte più energia per funzionare normalmente in modalità di trasmissione, quindi la capacità del rubinetto deve essere aumentata. Se il rubinetto è normale, consentirà questo maggiore flusso di energia attraverso se stesso, se è bloccato, non lo è e il telefono si spegne; Ciò è particolarmente tipico per i telefoni cellulari degli standard NMT, AMPS, stazioni radio trunk e convenzionali e computer portatili.

La resistenza interna di una batteria dipende dal tipo del suo sistema elettrochimico, dalla capacità, dal numero di celle della batteria collegate in serie e aumenta verso la fine della sua vita utile.

Autoscarica. Il fenomeno dell'autoscarica è, in misura maggiore o minore, caratteristico di tutti i tipi di batterie e consiste nel perdere la loro capacità dopo essere state completamente caricate. Per quantificare l'autoscarica è conveniente utilizzare la quantità di capacità persa in un certo tempo, espressa in percentuale rispetto al valore ottenuto immediatamente dopo la ricarica. Per periodo di tempo si intende, di norma, un intervallo di tempo pari a un giorno e un mese. Quindi, ad esempio, per le batterie NiCd riparabili, l'autoscarica fino al 10% è considerata accettabile durante le prime 24 ore dopo la fine della ricarica, per le NiMH - un po 'di più, e per gli ioni di litio è trascurabile e stimata al mese. Va notato che l'autoscarica delle batterie è massima nelle prime 24 ore dopo la ricarica, per poi diminuire in modo significativo.

L'autoscarica delle batterie dipende dalla qualità dei materiali utilizzati, dal processo di fabbricazione, dal tipo e dal design della batteria. Aumenta notevolmente quando la temperatura ambiente aumenta, il separatore interno della batteria viene danneggiato a causa di una manutenzione impropria e del processo di invecchiamento.

Durata della batteria (vita). Di solito viene valutato in base al numero di cicli di carica/scarica che la batteria può sopportare durante il funzionamento senza un significativo deterioramento dei suoi parametri principali: capacità, autoscarica e resistenza interna. La durata dipende da molti fattori: metodi di ricarica, profondità di scarica, procedure di manutenzione o mancanza di manutenzione, temperatura e natura elettrochimica della batteria. Inoltre, è determinato dal tempo trascorso dalla data di produzione, soprattutto per le batterie agli ioni di litio. Generalmente si ritiene che una batteria sia guasta quando la sua capacità è scesa al di sotto dell'80% del suo valore nominale.

Per un'introduzione più dettagliata e professionale alle batterie, possiamo consigliare il sito Web Panasonic, che contiene dati di riferimento dettagliati e materiali analitici sulle batterie NiCd, NiMH e Li-ion prodotte da questa azienda (in inglese). Sfortunatamente, la società non ha autorizzato la traduzione e la pubblicazione di queste informazioni in russo, adducendo la mancanza di una sua rappresentanza in Russia in questo settore e l'impossibilità di valutare i materiali tradotti. Ma le informazioni in esso contenute sono di un certo interesse sia per gli sviluppatori di apparecchiature alimentate a batteria che per gli utenti, quindi di seguito è riportato un breve elenco delle questioni trattate:

• aspetto;
• organizzazione interna;
• reazioni elettrochimiche che si verificano all'interno della batteria;
• peculiarità;
• cinque caratteristiche principali: carica, scarica, numero di cicli di carica/scarica, conservazione (autoscarica), sicurezza con grafici e spiegazioni;
• metodi di ricarica;
• imballaggio di celle in batterie;
• precauzioni durante la progettazione di dispositivi con batterie.

Durante la stesura di questo articolo sono stati utilizzati i materiali gentilmente forniti dal Sig. Isidor Buchmann, fondatore e capo della società canadese Cadex Electronics Inc. .

Vengono fornite informazioni più dettagliate in russo sulle batterie per apparecchiature di comunicazione mobile, computer e altri dispositivi portatili, consigli per il funzionamento e la manutenzione

LINK

1. Cadex Electronics Inc. , Vancouver, BC, Canada - progettista e produttore di caricabatterie, analizzatori e sistemi di manutenzione delle batterie (in inglese).
2. Batterie per dispositivi mobili e computer portatili. Analizzatori di batterie (in russo).
3. , prodotto da Panasonic (in inglese).

Tutte le batterie ricaricabili utilizzate nei dispositivi mobili hanno contatti sul bordo. Vengono utilizzati per eseguire il processo di ricarica. L'articolo esamina le domande: di cosa è responsabile ciascuno dei contatti e in che modo l'alimentazione delle batterie a tre pin differisce dalle batterie a quattro pin. Esamina quale funzione svolgono e come aiutano a funzionare meglio.

Contenuti

Perché ci sono 3 contatti sulla batteria di un telefono?

A seconda del circuito di alimentazione vengono creati un certo numero di connettori. Due, tre o quattro. Che a sinistra e a destra rappresentano + e -, che determina il pin di alimentazione positivo e negativo. Il terzo, contatto centrale, è presente sulla batteria come fonte di trasmissione delle informazioni di servizio, che includono: stato di carica, temperatura e altri dati utili.

La temperatura è monitorata da un sensore integrato nella batteria. Per controller di controllo della carica. Il sensore monitora la temperatura durante il processo di ricarica. Trasmette informazioni sulla carica in percentuale e si spegne in caso di sovraccarico o scarica eccessiva. Il processo ti consente di prolungare la durata, il che significa che non devi spendere soldi per una nuova batteria. Una domanda urgente per i proprietari che dispongono di una batteria non rimovibile.

Negli smartphone “sofisticati”, il terzo contatto trasmette informazioni sulle caratteristiche tecniche: numero di serie, informazioni sul telefono, produttore, ecc.

Importante! Si tratta delle batterie agli ioni di litio per dispositivi mobili che sono dotate di un terzo connettore, per i motivi sopra descritti.

Perché ci sono 4 contatti sulla batteria di un telefono?

Se nelle batterie a tre pin il terzo pin (centrale) è responsabile del monitoraggio della temperatura, della ricarica e della trasmissione delle informazioni di servizio, il quarto pin potrebbe assumere alcune delle funzioni del terzo pin, come su telefoni simili.

Importante! In questo caso, è impossibile rispondere con precisione di cosa è responsabile esattamente il terzo connettore e di cosa è responsabile il quarto. I produttori di caricabatterie non pubblicizzano questo problema.

Sui dispositivi mobili il pin 4 può svolgere il ruolo di protezione quando non è inserito nel dispositivo “nativo”. Il processo di ricarica non avverrà perché le informazioni trasmesse tramite questo contatto non corrisponderanno a quelle utilizzate nel dispositivo “reale”. Ad esempio, hai un telefono Samsung. E non riesci a trovare una batteria della stessa marca per questo. Cerca un analogo adatto. Forse ha una disposizione simile delle batterie, come una batteria di marca con licenza.

Dopo aver letto l'articolo, diventa chiaro che il terzo e il quarto contatto sulla batteria del dispositivo mobile svolgono un ruolo importante. Aiuta a proteggere dal sovraccarico e dallo scaricamento eccessivo. Reimposta le informazioni sul processore. Allunga la vita del telefono, cosa importante nella vita di tutti i giorni, quando non è più nemmeno comodo uscire senza smartphone. Le prestazioni dipendono interamente dalla carica, motivo per cui è così importante sapere a cosa servono tutti i connettori della batteria. Ti tornerà utile quando dovrai occuparti della ricarica di un altro dispositivo.

I telefoni cellulari diventano obsoleti molto rapidamente (probabilmente anche più velocemente dei computer) e spesso risulta problematico sostituire la vecchia batteria di un telefono. Semplicemente non vengono prodotti e quindi le batterie di alta qualità non sono in vendita (l'artigianato cinese in sacchetti di plastica fatti in casa non conta - non ha senso acquistarli, di solito non mantengono la carica per molto tempo). È un peccato buttare via un telefono perfettamente funzionante a cui sei abituato.

Se sai come tenere un po 'il saldatore tra le mani, puoi semplicemente risolvere questo problema. Ciò è possibile perché il vettore energetico in tutte le batterie dei telefoni cellulari è la stessa tecnologia: lo è quasi sempre Li-Ion(ioni di litio) o Li-polimero(polimero di litio) cella con una tensione di 3.6 — 3.7 Volt. L'unica differenza sta nelle dimensioni della batteria, nella posizione e nel numero di contatti su di essa. Acquisti qualsiasi batteria (sottolineo QUALSIASI) da un altro telefono moderno, di dimensioni approssimativamente adatte, quindi devi solo estrarre il vettore energetico da lì e trasferirlo nella custodia della vecchia batteria. Inoltre, per semplicità, chiamerò l'insieme del case, del controller e dell'elemento elettrico "batteria" o "batteria" e l'elemento elettrico all'interno della batteria - "vettore di energia", o "elemento" o "contenitore". La batteria è stata sostituita per un telefono Siemens ME45.

Pertanto, il processo di ripristino di una vecchia batteria consiste in diversi semplici passaggi:

Passo 1. Apri il telefono, estrai la vecchia batteria, determinane il tipo e la capacità. Per il mio Siemens ME45 si trattava di una batteria agli ioni di litio con una capacità di 840 mAh, una tensione di 3,7 volt, vedi foto.

La cosa più importante è determinare Tipo di batteria(Li-Ion o Li-Polymer). Il fatto è che la modalità di ricarica e la progettazione del controller della batteria (uno speciale circuito elettronico che garantisce la corretta carica) dipendono da questo. Le batterie ai polimeri di litio temono di sovraccaricarsi, quindi non ti consiglierei di sostituire l'elemento agli ioni di litio in una vecchia batteria con uno ai polimeri di litio.

Nota. In termini di voltaggio, gli ioni di litio e i polimeri di litio sono quasi gli stessi. I polimeri di litio hanno una resistenza interna inferiore e una capacità energetica maggiore rispetto agli ioni di litio con le stesse dimensioni e peso, quindi le batterie ai polimeri di litio vengono utilizzate nella modellistica degli aerei per alimentare le centrali elettriche. Lo svantaggio del Li-Polymer è che ha paura di sovraccaricarsi (si gonfia e può esplodere). Non lasciare mai una batteria ai polimeri di litio in carica incustodita e utilizzare solo caricabatterie progettati specificamente per i polimeri di litio per caricarla!

Passo 2. Ora vale la pena smontare la vecchia batteria e familiarizzare con il contenuto. Il riempimento non è molto complicato: la custodia contiene un controller (una piccola sciarpa) e un portatore di energia: un rettangolo pesante con due contatti. I contatti del controller escono all'esterno e all'interno è collegato un vettore energetico.

La scheda controller è visibile dal basso e i contatti della batteria esterna sono sullo sfondo, in questa foto in basso a sinistra.

Il vettore di energia è sollevato, è visibile il retro dei contatti esterni, così come il bus “-” (a sinistra, al centro) e il bus del vettore di energia “+” (a destra), saldati al controller .

Questa è una vista dall'alto del controller. Su questo lato sono saldati i bus di potenza dell'elemento (nella foto è già sigillato). Un grosso chip a otto zampe 9926Aè un transistor ad effetto di campo che funge da chiave e una piccola cosa a 6 gambe 521A molto probabilmente un chip specializzato (non sono riuscito a trovarne la descrizione) che misura la tensione dell'elemento e determina la logica del controller (controlla il transistor ad effetto di campo e il processo di carica dell'elemento).

Vista della scheda controller dal “basso” su questo lato sono saldati i contatti esterni.

Passaggio 3. Vai al negozio, mostra al venditore la tua vecchia batteria e chiedi di vendere la stessa. Il venditore, ovviamente, dice che mi dispiace, non ci sono batterie del genere. Quindi gli chiedi di mostrare tutti i modelli di batteria che ha e di selezionare quello che corrisponde al tipo (ad esempio, se la tua vecchia batteria era agli ioni di litio, allora devi cercare anche una batteria agli ioni di litio) e ha un capacità adatta a te (misurata in milliampere/ora). Maggiore è la capacità, meglio è. Con la tensione tutto è più semplice, qui non puoi sbagliare: tutte le batterie hanno un barattolo all'interno con una tensione di 3,6 .. 3,7 volt. Prestare attenzione anche alla qualità dell'imballaggio e al tempo di rilascio della batteria; più la batteria è fresca, meglio è: durerà più a lungo. Cambia solo gli ioni di litio in ioni di litio e i polimeri di litio in polimeri di litio!

Passaggio 4. Smontare con attenzione la nuova batteria e separare l'elemento dal controller. Se possibile, prova a dissaldarlo: questo renderà più semplice collegare l'elemento al vecchio controller. Non potevo dissaldarlo (la giuntura era piena di composto) e ho dovuto semplicemente strapparlo. Dopo questa procedura, due contatti dovrebbero sporgere dall'elemento: più e meno, che devono essere stagnati e quindi saldati al vecchio controller. Attenzione! Non invertire la polarità e non cortocircuitare accidentalmente i contatti dell'elemento durante la saldatura.

A questo punto ho dovuto affrontare un piccolo problema: il contatto positivo dell'elemento era in alluminio e si rifiutava categoricamente di essere sottoposto a manutenzione. Inoltre, era molto delicato (essenzialmente un foglio spesso) e poteva staccarsi con qualsiasi movimento imprudente. Dovevo capire come creare un contatto affidabile per lui. La vecchia presa è venuta in soccorso IMMERSIONE microcircuiti: 2 contatti da esso erano adatti proprio a questo scopo. Erano elastici e si collegavano bene all'elemento di contatto, vedi foto.

Il vettore energetico è qui visibile; il controller gli è già stato strappato. A sinistra c'è un contatto negativo, siamo riusciti a irradiarlo. Sulla destra c'è un contatto positivo in alluminio e contatti dalla presa, predisposti per la connessione. Per poter inserire la cella nella custodia della batteria, ho dovuto comprimerla leggermente sui lati. Questa operazione deve essere eseguita con molta attenzione: in nessun caso si deve rompere il sigillo della batteria (soprattutto per i polimeri di litio).

I contatti della presa sono montati sul contatto dell'elemento.

Quindi ho assicurato i contatti con un sottile nucleo stagnato del filo MGTF e l'ho saldato leggermente per affidabilità, cercando di mettere meno colofonia possibile (in modo che non si intromettesse tra il contatto dell'elemento e i contatti della presa).

Batteria quasi finita. Sono necessari dei distanziatori blu morbidi (ho preso le rondelle antiurto da un vecchio CD-ROM) per garantire che l'elemento non penzoli nel vano batteria. Tutto quello che devi fare è chiudere il coperchio e il processo è completo. Non ho incollato il coperchio, ma l'ho semplicemente avvolto con 2 strati di nastro adesivo.

"Vecchio ragazzo" con una nuova batteria: è tutto in ordine!

Questo è tutto ciò che resta del "donatore": un'etichetta e un controller rotto.

Parliamo delle caratteristiche delle batterie nei dispositivi mobili.

Milioni di persone in tutto il mondo sono utenti attivi di dispositivi mobili. Questi sono i frutti di una gigantesca industria multimiliardaria che ha cambiato il nostro modo di vivere una volta per tutte. Telefoni cellulari, tablet e laptop piccoli e meno, funzionali e semplici, costosi ed economici sono accomunati da un fattore: tutti utilizzano la batteria per funzionare. Senza di loro, tutti questi dispositivi si trasformerebbero in pezzi di plastica, metallo e textolite, incapaci di vivere anche un minuto senza una presa di corrente.

Le batterie all'interno del tuo dispositivo mobile sono meraviglie dell'ingegneria chimica, in grado di immagazzinare enormi quantità di energia in grado di far funzionare i tuoi dispositivi per ore. Come sono organizzati?

La maggior parte dei dispositivi mobili moderni utilizza batterie agli ioni di litio (o Li-ion), costituite da due parti principali: una coppia di elettrodi e un elettrolita tra di loro. I materiali di cui sono realizzati questi elettrodi variano (litio, grafite e persino nanofili), ma si basano tutti sulla chimica a base di litio.

È un metallo reattivo, il che significa che ha la capacità di reagire con altri elementi. Il litio puro è così reattivo che si accende se esposto all'aria, quindi la maggior parte delle batterie utilizza una forma più sicura chiamata ossido di litio cobalto.

Tra i due elettrodi è presente un elettrolita, che solitamente è un solvente organico liquido in grado di far passare corrente. Quando una batteria agli ioni di litio viene caricata, le molecole di ossido di litio cobalto trattengono elettroni, che vengono poi rilasciati quando viene utilizzato il telefono.

Le batterie agli ioni di litio sono le più comuni perché possono immagazzinare una grande carica in dimensioni ridotte. Questo viene misurato su una scala di densità di energia per unità di massa. Per una batteria agli ioni di litio, questa cifra è di 0,46–0,72 MJ/kg. Per fare un confronto, per una batteria al nichel-metallo idruro (Ni-MH) è 0,33 MJ/kg. In altre parole, le batterie agli ioni di litio sono più piccole e leggere rispetto ad altri tipi di batterie, il che significa dispositivi più compatti con una maggiore durata con una singola carica.

Capacità della batteria

La capacità della batteria viene misurata in milliampere-ora (mAh), che indica la quantità di energia che la batteria può produrre in un determinato periodo di tempo. Ad esempio, se la capacità della batteria è di 1000 mAh, può fornire 1000 milliampere per 1 ora. Se il tuo dispositivo consuma 500 milliampere all'ora, funzionerà per 2 ore.

Tuttavia, il concetto di “durata della batteria” è un po’ più complicato del principio sopra descritto, poiché il consumo di energia varia a seconda delle attività svolte dal dispositivo. Ad esempio, se lo schermo è acceso, l'antenna cellulare è in funzione e il processore è impegnato in un lavoro pesante, il dispositivo consumerà più energia rispetto a quando lo schermo è spento e il processore e l'antenna sono in modalità standby.

Ecco perché non è necessario fare affidamento ciecamente sugli indicatori di durata della batteria dichiarati dal produttore: il produttore può fornire questi dati in base alla luminosità dello schermo, senza includere alcune funzioni, come Wi-Fi o GPS. Vale la pena notare che Apple è più onesta a questo riguardo, indicando la "sopravvivenza" del dispositivo in base all'esecuzione di compiti specifici. Se sei curioso di sapere quanta energia viene assorbita in una particolare modalità operativa, ti consigliamo di utilizzare l'apposita applicazione Battery Life Pro.

Controllo del flusso energetico

Poiché le batterie agli ioni di litio hanno la tendenza a prendere fuoco, devono essere attentamente monitorate. I produttori di batterie ottengono questo risultato includendo uno speciale controller che monitora il flusso di corrente. In definitiva, ogni batteria contiene al suo interno un piccolo computer che le impedisce di scaricarsi troppo rapidamente e di perdere la carica a livelli pericolosamente bassi. Questo componente regola anche la corrente durante la ricarica, abbassandola quando la batteria si avvicina alla carica massima per evitare il sovraccarico.

Ecco perché un dispositivo completamente scarico posto in ricarica si riscalda molto di più durante questo processo rispetto a uno leggermente scarico.

Il futuro delle batterie

Le tecnologie di produzione delle batterie non si fermano: molti laboratori di ricerca in tutto il mondo stanno esplorando nuove tecnologie che possano sostituire il litio, nonché nuovi approcci per creare batterie agli ioni di litio. Tra le nuove tecnologie, molto lavoro è stato fatto sui supercondensatori, in cui una batteria immagazzina energia sotto forma di elettricità e poi la rilascia, proprio come il flash di una fotocamera.

I supercondensatori si caricano molto più velocemente perché il processo non prevede praticamente alcuna reazione chimica, ma i supercondensatori moderni possono fornire carica solo in brevi periodi, il che è l’opposto di ciò che richiede la maggior parte dei dispositivi mobili.

Anche le celle a combustibile a base di idrogeno rappresentano un’alternativa alle batterie esistenti. Il sistema di celle a combustibile di Nectar, presentato al recente CES, utilizza una cartuccia da dieci dollari in grado di alimentare un telefono cellulare fino a due settimane. Tuttavia, le celle a combustibile sono ancora troppo grandi per essere inserite in un telefono: lo stesso sistema di Nectar ricarica semplicemente la batteria agli ioni di litio anziché sostituirla.

Ma lo zolfo potrebbe trovare il suo posto all’interno delle batterie agli ioni di litio. Gli scienziati dell’Università di Stanford hanno recentemente introdotto la nanotecnologia per incorporare lo zolfo nella chimica delle batterie, aumentandone la capacità di cinque volte ed estendendone anche la durata. Allo stesso tempo, questa tecnologia è ancora in una fase iniziale di sviluppo e non arriverà sul mercato nei prossimi anni.

PS Le batterie dei dispositivi mobili, così come le normali batterie, richiedono un qualche tipo di smaltimento: non puoi semplicemente gettarle nella spazzatura. Ci fa quindi piacere ricordarvi che iLand è pronta a farsi carico dello smaltimento delle batterie obsolete. Portali nel nostro ufficio e al resto penseremo noi!