Особенности и характеристики аккумуляторных батарей.

Особенности и характеристики аккумуляторных батарей.

При выборе аккумуляторной батареи и для ее правильной эксплуатации необходимо знать их особенности и характеристики, количественно отражающие их качество. 
У любой аккумуляторной батареи есть несколько характеризующих ее важных характеристик: 
1. Внутреннее сопротивление. Внутреннее сопротивление измеряется в миллиомах (мОм). Чем меньше внутреннее сопротивление батареи, тем лучше ее нагрузочные характеристики. При работе с офисными приложениями ноутбук потребляет относительно небольшие токи, но во время интенсивной игры, использующей сложные преобразования 3D-графики, потребляемый ток возрастает многократно. В "критических" случаях батареи с различной химией ведут себя неодинаково. Наименьшим внутренним сопротивлением обладают батареи на основе лития, а никель-металлогидридные имеют значительно большее сопротивление. Поэтому (при одинаковой емкости батарей), в случае высоких потребляемых токов (например, при интенсивной вычислительной нагрузке на процессор и видеоподсистему ноутбука) у никель-металлогидридных батарей напряжение упадет до критического уровня быстрее, чем у литиевых батарей. А многие обычные пользователи уверены, что раз емкость батарей с разной химией одинакова, то и время работы ноутбука от каждой из них будет сопоставимо, но это далеко не так.
2. Плотность энергии (Energy Density) заряженной батареи. Другая не менее важная характеристика аккумуляторных батарей это плотность энергии заряженной батареи, которая измеряется в Вт*час/килограмм массы батареи. Наибольшую плотность энергии имеют литий-полимерные батареи (150-200 Вт*час/кг), им немного уступают литий-ионные батареи (100-150 Вт*час/кг), а никель-металл-гидридные батареи едва обеспечивают плотность энергии 60-80 Вт*час/кг. Поэтому, наименьшими размерами и весом при одинаковой емкости обладают литий-полимерные и литий-ионные батареи, а никель-металлогидридные имеют несколько большие размеры. 
3. Форм-фактор. Особенности принципов работы и конструкция литий-полимерных батарей позволяют придать реальной батарее практически любой форм-фактор, что, безусловно, важно для проектирования перспективных ноутбуков.
4. Минимальное время заряда батареи. Важным параметром является и величина минимального времени заряда батарей, которая составляет от 2 до 4 часов у всех рассматриваемых типов батарей. Эта величина, показывает затраты времени на зарядку батареи, а ведь при интенсивной эксплуатации аккумуляторы мобильных устройств приходится заряжать раз в два-три дня, а то и ежедневно.
5. Срок службы батареи. Это одна из важнейших характеристик, но которая для батарей с различной химией определяется по-разному. Для одних батарей критичным является число рабочих циклов "заряд-разряд", для других немаловажное значение имеет общее время их эксплуатации. 
Никель-металлогидридные батареи "держат" всего 600-800 циклов "заряд-разряд" и по этой причине срок их службы редко превышает два-три года даже при весьма аккуратном обслуживании. 
Наиболее распространенные на сегодняшний день литий-ионные батареи можно заряжать-разряжать 500-1000 раз. Довольно приличное число циклов, но полностью никогда не выбирается. Дело в том, что у литий-ионных батарей срок службы не более полутора-двух лет (большинство реально теряют свои эксплуатационные качества уже через год). Кроме того, литий-ионные батареи очень трудно поддаются восстановлению, в отличие никель-металлогидридных батарей предложений на рынке по восстановлению литий-ионных батарей очень немного. 
Литий-полимерные батареи имеют достаточно низкое допустимое число циклов "заряд-разряд", которое обычно не превышает 200-300 циклов. Они также, как и литий-ионные, редко прослужат более одного года. Конечно, свои весомые преимущества у литий-ионных и литий-полимерных батарей есть, но эти аккумуляторы имеют очень ограниченный срок службы.
Если ноутбук будет часто использоваться вдали от сети переменного тока, то хорошим вариантом может быть использование второго аккумулятор: либо такой же, как установлен в ноутбуке, а еще лучше купить усиленный. Практически все производители выпускают усиленные батареи для своих моделей ноутбуков.
Для выбора батареи и понимания маркировок, используемых для обозначения аккумуляторов необходимо учитывать, что в настоящее время применяются аккумуляторы 5-и различных электрохимических систем:
- герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (сокращенно SLA);
- никель-кадмиевые аккумуляторы (сокращенно NiCd);
- никель-металл-гидридные аккумуляторы (сокращенно NiMH); 
- литий-ионные аккумуляторы (сокращенно Li-ion); 
- литий-полимерные аккумуляторы (сокращенно Li-Pol). 
Современный аккумулятор построен из большого количества элементов. Каждый элемент состоит из двух электродов (положительного и отрицательного), электролита и корпуса. Накопление энергии в аккумуляторе происходит при протекании химической реакции окисления-восстановления электродов. При разряде аккумулятора происходят обратные процессы. Напряжение аккумулятора - это разность потенциалов между полюсами аккумулятора при фиксированной нагрузке. Для получения достаточно больших значений напряжений или заряда отдельные элементы аккумулятора соединяются между собой последовательно или параллельно. Существует ряд общепринятых напряжений для аккумуляторных батарей: 2; 4; 6; 12; 24 В. Расчетное напряжение одного элемента составляет 2 В. Номинальное напряжение аккумуляторной батареи равно числу элементов, умноженному на 2 В. Реальное напряжение может колебаться от 2,5 В до 1,2 В.