من المؤكد أن الكثير من الناس يعرفون مزايا مصادر طاقة الليثيوم: تُستخدم بطارية مدمجة لا تحتاج إلى صيانة ذات تفريغ ذاتي منخفض وسعة طاقة عالية على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف والهواتف الذكية والأجهزة الذكية الأخرى. ومع ذلك، مثل المصادر الأخرى، فإن بطاريات الليثيوم أيون لها عدد من العيوب الخاصة بها ولا تزال تتطلب ظروف تخزين خاصة. تناقش هذه المقالة عمر خدمة بطاريات الليثيوم أيون وكيفية زيادة مدة خدمتها.
دعونا نلقي نظرة على كيفية إطالة عمر بطارية هاتفك وأي جهاز رقمي آخر يعمل على مصدر من هذا النوع.
كان للبطاريات المستخدمة سابقًا في الأجهزة الإلكترونية "تأثير الذاكرة"، حيث كان من الضروري تفريغ البطاريات إلى الصفر، ثم شحنها بالكامل حتى لا يتم تفريغها بسرعة كبيرة. ومع ذلك، فإن هذا لا ينطبق على بطاريات الليثيوم أيون والليثيوم بوليمر الحديثة.
إذا تم تفريغ الجهاز بالكامل من حين لآخر فقط، فلن يكون لذلك أي عواقب خاصة. ومع ذلك، فإن التفريغ العميق المستمر يضر بهذا النوع من البطاريات، لذلك لا يوصى بتفريغ مصادر طاقة الليثيوم أيون أقل من 45%.
ويتأثر عمر بطارية الهاتف أيضًا بدورات الشحن، أي عدد مرات الشحن بنسبة معينة.
تؤثر الحرارة والصقيع سلبًا على إمدادات طاقة الليثيوم، والحرارة تدمرها أكثر من الصقيع. ولذلك فمن الأفضل الاحتفاظ بها عند درجة حرارة +15 درجة مئوية في مكان مظلم.
تعتبر بطاريات الليثيوم أيون الأفضل، وبالتالي الأغلى من بين جميع البطاريات الموجودة. كما ذكرنا سابقًا، يتم استخدامها على نطاق واسع كبطارية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية والعديد من الأدوات الأخرى التي لا غنى عنها في الحياة. من الصعب حقًا العثور على عيوب في بطارية من هذا النوع، لكنها موجودة.
أساسا عيوب كبيرة هي الحساسية عند الشحن الكامل والتفريغ إلى الصفر ، و خطر الانفجار في حالة تلف السكن .
هناك مناقشات حول مدة خدمة الجهاز، ويعتقد عموما أنه في الوقت الراهن تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بعمر خدمة يتراوح من سبع إلى عشر سنوات . هذه النتيجة أفضل بكثير من تلك التي توصلت إليها النماذج الأولية، لأن عمر خدمة بطاريات Li-Ion في السابق كان لا يزيد عن ثلاث سنوات كحد أقصى.
يلجأ بعض الأشخاص، الذين يعتقدون أن مثل هذه الفترة قصيرة جدًا، إلى حيل مختلفة لإطالة عمر أجهزتهم الثمينة وزيادة فترة تشغيل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية والهواتف وغيرها من الأدوات، مما يطيل عمر أجهزة الليثيوم أيون نفسها .
إذا كنا لا نتحدث عن إطالة عمر الجهاز، عندما تكون المدة القصوى قد انتهت بالفعل، ولكن حول التخزين السليم للجهاز، عليك أن تتذكر بعض القواعد المهمة:
ماذا عن أصحاب أجهزة الكمبيوتر المحمول؟ ما هي بعض الطرق التي يمكنهم من خلالها الحفاظ على تفاصيل مهمة عن "مساعدهم"؟
هناك أيضًا عدد من القواعد الخاصة بهم حتى يعمل الجهاز بشكل صحيح لفترة طويلة.:
ربما يقارن كل شخص ثاني بطارية الكمبيوتر المحمول مع مستهلك عادي، في فئة "هناك خطأ ما في البطارية - أركض لشراء واحدة جديدة". البطاريات قادرة على تغيير خصائصها. يمكن أن تفقد صفاتها الأساسية تحت تأثير مجموعة من العوامل - بدءًا من درجات الحرارة المرتفعة للتخزين والاستخدام وحتى العمر المتقدم للبطارية نفسها.
في الواقع، يمكن أن تتدهور البطارية في وقت أبكر بكثير مما كان متوقعًا. صحيح أن هناك استثناءات في كل مكان: أجهزة كمبيوتر Apple MacBook المحمولة مزودة ببطاريات ليثيوم مصممة لأكثر من 1000 دورة تفريغ/شحن وتعمل دون انقطاع لمدة تتراوح بين 2 إلى 5 سنوات. قارن: يمكن لبطاريات Li-Ion العادية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة أن تتحمل 300 دورة فقط وتستمر لمدة تصل إلى 2-3 سنوات كحد أقصى. ومن ثم يكون لأصحابها الاختيار - إما الاعتناء بها أو إرسالها إليها.
في الواقع، فإن إطالة عمر قطع الغيار، وبالتالي الكمبيوتر المحمول والهاتف الذكي والأجهزة الأخرى، ليس بالأمر الصعب بشكل خاص. على سبيل المثال، في هذا الصدد، أصحاب الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android محظوظون. بالنسبة لهم، ربما سيكون من الأسهل تنفيذ مثل هذا الإجراء. علاوة على ذلك، هناك العديد من هذه الأساليب.
أولا، يمكن لمالكي Android معايرة الجهاز. أسهل طريقة لبدء هذا الإجراء هي باستخدام تطبيق Battery Calibration، وهو سهل الاستخدام للغاية بفضل دليله التفصيلي. على الرغم من أن مطوري التطبيقات أنفسهم يدعون أن الإجراء غير ممكن بدون حقوق الجذر، علاوة على ذلك، يعتقد أن "معايرة البطارية" لا علاقة لها بالمعايرة على هذا النحو.
ولكن لا فائدة من الإحباط هنا، يمكنك القيام بذلك دون تنزيل أي تطبيقات.
كل ما عليك فعله هو اتباع خوارزمية بسيطة إلى حد ما:
يتمتع Android بميزات توفير الطاقة التي يتزايد عددها في كل مرة. كانت الدفعة القوية نحو التقدم في هذا المجال هي خوارزمية Doze Mode المبتكرة للنوم والتي ظهرت في Marshmallow. يبدأ عمله بعد نصف ساعة أو ساعة من بقاء الجهاز في وضع الراحة (بشرط أن يكون مفصولاً عن الشاحن ويكون بلا حراك). تدخل التطبيقات الموجودة على هاتفك الذكي في حالة سبات عميق لمدة ساعة وساعتين وأربع ساعات.
ومع ذلك، فإن إصدار Android Nougat 7.0 يعمل بشكل أفضل بكثير: الجهاز "ينام" في وقت سابق، ولا يهم على الإطلاق ما إذا كان في حالة حركة (على سبيل المثال، في جيب شخص يمشي) أم لا. وأيضًا، لا يمكن تعطيل وضع Doze، حيث سيتم تشغيله دائمًا في بعض الأحيان.
ببساطة، يمكننا استخلاص استنتاج أساسي مفاده أن الإصدار الأحدث من Android يزيد من العمر التشغيلي للجهاز، لذلك يجب ألا تتردد في تحديث نظام التشغيل، إن أمكن.
من نواحٍ عديدة، يعتمد العمر الافتراضي وجودة تشغيل بطارية الليثيوم أيون على موقفك الدقيق تجاهها والامتثال لظروف التخزين والتشغيل. يمكن أيضًا إحياء البطارية في حالة التفريغ العميق، لكنها لن تعمل لفترة طويلة بعد ذلك.
يواجه أصحاب الأجهزة المختلفة أحيانًا صعوبات معينة عند العثور على معلومات حول الاستخدام السليم للبطاريات. هذه الأسئلة الشائعة القصيرة مخصصة لهذه المشكلة.
تم تجهيز جميع الهواتف الحديثة والهواتف الذكية وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي ببطاريات الليثيوم - أيون الليثيوم أو بوليمر الليثيوم، لذلك سنتحدث عنها في المستقبل. تتمتع هذه البطاريات بقدرة ممتازة وعمر خدمة ممتاز، ولكنها تتطلب التزامًا صارمًا للغاية بقواعد تشغيل معينة.
القواعد الأساسية لشحن وتفريغ البطاريات، والتي يتم التحكم فيها بواسطة جهاز (جهاز تحكم) مدمج داخل البطارية، وأحيانًا بواسطة جهاز تحكم إضافي موجود خارج البطارية، في المساعد الرقمي الشخصي (PDA) نفسه.
يجب أن تظل البطارية في حالة طوال عمرها الافتراضي بحيث لا يتجاوز جهدها 4.2 فولت ولا يقل عن 2.7 فولت. هذه الفولتية هي مؤشرات الشحن الأقصى (100%) والحد الأدنى (0%)، على التوالي.
كمية الطاقة التي توفرها البطارية عندما يتغير شحنها من 100% إلى 0% هي قدرتها. تحدد بعض الشركات المصنعة الحد الأقصى للجهد بـ 4.1 فولت، بينما تدوم البطارية لفترة أطول، لكن سعتها تنخفض بحوالي 10%. وفي بعض الأحيان يرتفع الحد الأدنى إلى 3.0 فولت مع نفس العواقب.
يكون عمر البطارية أفضل عندما تصل نسبة الشحن إلى 45 بالمائة تقريبًا، وكلما زاد مستوى الشحن أو انخفض، انخفض عمر البطارية. إذا كان الشحن ضمن الحدود التي توفرها وحدة التحكم في البطارية (انظر أعلاه)، فإن التغيير في المتانة ليس كبيرًا جدًا، ولكنه لا يزال موجودًا.
إذا تجاوز الجهد الكهربي للبطارية، بسبب الظروف، الحدود المحددة أعلاه، حتى لفترة قصيرة، فسيتم تقليل عمرها بشكل كبير. تسمى هذه الظروف الشحن الزائد والتفريغ الزائد وهي خطيرة جدًا على البطارية.
وحدات التحكم في البطارية المصممة للأجهزة المختلفة، إذا كانت مصنوعة بجودة مناسبة، لا تسمح أبدًا بتجاوز جهد البطارية 4.2 فولت أثناء الشحن، ولكن اعتمادًا على الغرض من البطارية، قد تحد من الحد الأدنى من الجهد أثناء التفريغ بطرق مختلفة. لذلك، في البطارية المخصصة، على سبيل المثال، لمفك البراغي أو محرك طراز السيارة، من المرجح أن يكون الحد الأدنى من الجهد هو الحد الأدنى المسموح به حقًا، ولكن بالنسبة لجهاز المساعد الرقمي الشخصي أو الهاتف الذكي سيكون أعلى، لأن الحد الأدنى من الجهد البالغ 2.7 فولت قد يكون ببساطة لا يكفي لتشغيل إلكترونيات الجهاز. وهذا هو السبب في أنه في الأجهزة المعقدة مثل الهواتف وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي وما إلى ذلك. يتم استكمال تشغيل وحدة التحكم المدمجة في البطارية نفسها بواسطة وحدة التحكم الموجودة في الجهاز نفسه.
قواعد التشغيل التي يمكننا التأثير عليها أنا وأنت، وبالتالي زيادة عمر البطارية أو تقليله بشكل كبير.
وأخيرا، بعض المعلومات الإضافية.
19.10.2010 10:53
الأصل مأخوذ من كولوتشكوف في قواعد استخدام بطاريات الليثيوم أيون
لقد سئمنا بالفعل من الكتابة والتحدث عن نفس المفاهيم الخاطئة حول بطاريات الليثيوم أيون.
ولإيقاف هذا الجنون، أقتبس من "قواعد استخدام بطاريات الليثيوم أيون" لأحد المصادر المحترمة:
الاستخدام السليم لبطاريات الهاتف الخليوي
ستفهم من هذه المقالة كيفية شحن بطارية Li-Ion (ليثيوم أيون) بشكل صحيح، بالإضافة إلى معرفة كيفية تشغيلها وصيانتها بشكل سليم. سيؤدي هذا النوع من المعرفة إلى إطالة عمر البطارية.
أصبحت بطارية الليثيوم أيون منتشرة على نطاق واسع نظرًا لسهولة إنتاجها وتكلفتها المنخفضة وعدد كبير من دورات الشحن والتفريغ. ولكن لتقدير هذه الفوائد، من الضروري استخدام بطارية Li-Ion بشكل صحيح.
تختلف تعليمات التشغيل حسب نوع البطارية. على سبيل المثال، يجب تفريغ بطاريات Ni-MH وNi-Cd بالكامل قبل الشحن. وبخلاف ذلك، تصبح العناصر أكبر وينخفض حجم البطارية. ومع ذلك، فإن القاعدة "اشتري هاتفًا - قم بتفريغه إلى الصفر، ثم اشحنه وكرر الدورة عدة مرات" ليست عالمية ولا تنطبق على Li-Ion.
لذلك، قبل تطبيق التوصيات أدناه، قم بإلقاء نظرة على بطاريتك. يجب أن نقول أنه ليثيوم أيون (Li-Ion). فقط في هذه الحالة، استخدم قواعد التشغيل التالية.
لن يكون من الممكن تفريغ البطارية بالكامل. تقوم لوحة الحماية بإيقاف تشغيل الجهاز عند الوصول إلى حد أدنى معين. لا يمكن التفريغ الكامل إلا إذا قمت بتفكيك البطارية وإزالة اللوحة الواقية. لا تتحمل بطاريات Li-Ion وLi-Pol التفريغ الكامل المتكرر. لهذا السبب يتم بيعها بـ 2/3 مشحونة.
تظهر رسالة مثل "الرجاء توصيل الشاحن" عندما يصل الشحن إلى 10-20% لسبب ما. اتبع توصيات الشركات المصنعة وقم بتوصيل الشاحن.
لكن ليس عليك انتظار مثل هذا السقوط. إذا كان بإمكانك شحن هاتفك أو حاسوبك المحمول، فافعل ذلك. الشحن المنتظم ليس حلاً سحريًا، ولكن كلما قمت بشحن Li-Ion الخاص بك، كلما طال أمده.
تتضمن المعايرة تفريغ الجهاز بالكامل ثم شحنه. لا يوجد أي تناقض مع القاعدة الأولى: يجب إجراء المعايرة مرة واحدة كل ثلاثة أشهر تقريبًا.
لا تعمل المعايرة على إطالة عمر البطارية بشكل مباشر، ولكنها تساعد فقط وحدة التحكم في تحديد سعة البطارية بشكل صحيح. إذا حددت وحدة التحكم مقدار الشحن بشكل غير صحيح، فسيتعين شحن الجهاز بشكل متكرر. يتم إهدار دورات تفريغ الشحن وتفشل البطارية بشكل أسرع.
الأصالة في سياق المشكلة قيد النظر ضرورية لحماية نفسك من استخدام منتجات منخفضة الجودة. إذا كنت متأكدا من أن الخصائص التقنية لجهاز الطرف الثالث تتوافق مع خصائص الشاحن الأصلي، فلن تنشأ أي مشاكل.
إذا أمكن، تجنب شحن البطاريات باستخدام الضفدع. استخدام الأجهزة غير المعتمدة غير آمن، وهناك حالات تشتعل فيها "الضفادع" أثناء الشحن.
الصعوبة الرئيسية في التجارب هي التناقض بين السعة المعلنة والقدرة الحقيقية. تتمتع جميع البطاريات بسعة أعلى مما هو مذكور، وتتراوح من 0.1% إلى 5%، مما يقدم عنصرًا إضافيًا لعدم القدرة على التنبؤ.
وكانت بطاريات NCA وNMC هي الأكثر استخدامًا، ولكن تم أيضًا اختبار بطاريات الليثيوم كوبالت وفوسفات الليثيوم.
بعض المصطلحات:
وزارة الدفاع - عمق التفريغ - عمق التفريغ.
SoC - حالة الشحن - مستوى الشحن.
ويسمى هذا المنحنى منحنى فولر. جاءت الفكرة الرئيسية من الميكانيكا حول اعتماد عدد امتدادات الزنبرك على درجة التمدد. القيمة الأولية البالغة 3000 دورة عند تفريغ البطارية بنسبة 100% هي متوسط مرجح عند تفريغ 0.1 درجة مئوية. بعض البطاريات تظهر نتائج أفضل، وبعضها أسوأ. عند تيار 1C، ينخفض عدد الدورات الكاملة عند تفريغ 100٪ من 3000 إلى 1000-1500، اعتمادًا على الشركة المصنعة.
بشكل عام، تم تأكيد هذه العلاقة المعروضة في الرسوم البيانية من خلال نتائج التجارب، لأن يُنصح بشحن البطارية كلما أمكن ذلك.
ووفقا لنتائج التجارب أظهرت الدورة المركبة نتائج مشابهة لإضافة دورتين مكافئتين كاملتين من دورتين مستقلتين. أولئك. انخفضت السعة النسبية للبطارية في الدورة المركبة وفقًا لمجموع التصريفات في الدورات الصغيرة والكبيرة (الرسم البياني الخطي موضح أدناه).
ويكون تأثير دورات التفريغ الكبيرة أكثر أهمية، مما يعني أنه من الأفضل شحن البطارية في كل فرصة.
ومع معدل النمو الحالي لذكاء (SMART) في وحدات التحكم بالأجهزة، سننحني قريبًا لبطاريتنا مطالبين بالتخلي عن القليل من طاقتها لتشغيل الجهاز الذي نحتاجه كثيرًا. وقم أيضًا بإبرام اتفاقية بشأن تغذية البطارية بالكهرباء في الوقت المناسب وتقديم مساهمات في صندوق التأمين الاجتماعي للبطاريات. بالإضافة إلى ذلك، سيتعين على البطارية دفع ثمن التأمين الصحي وحصة في صندوق التقاعد :).
إن أقطاب بطاريات الليثيوم أيون مشحونة بالفعل إلى النصف بسبب عملية التصنيع، لكن لا يُنصح باختبار بطارية جديدة على الفور تحت الحمل. في البداية، يجب أن تكون بطارية الليثيوم أيون مشحونة بالكامل. يمكن أن يؤدي استخدام البطارية بدون شحن أولي إلى تقليل السعة المتاحة للمستخدم بشكل كبير.
بعد شحن البطارية في البداية، يُنصح بتفريغها بالكامل لمعايرة نظام إدارة البطارية. قم بإعادة شحن البطارية مباشرة بعد تفريغها. لا ينبغي إجراء دورات المعايرة للهواتف المحمولة المزودة ببطاريات ليثيوم أيون بشكل متكرر (عادة ما تكون دورة شحن وتفريغ كاملة كل 3 أشهر كافية). دورات المعايرة نفسها مطلوبة فقط لعرض توقعات سعة البطارية المتبقية بشكل صحيح. يمكن أن تكون دورات تفريغ الشحن العميقة الثلاث إلى الأربع الموصى بها من قبل بعض المستخدمين والبائعين قاتلة بالنسبة لبطارية ليثيوم أيون ليست جديدة.
يُنصح باستخدام البطاريات الأصلية من الشركة المصنعة للهاتف المحمول. نظرًا لأن وظائف نظام إدارة البطارية للهواتف المحمولة قد تم تقليلها بشكل كبير، ويتم إدارة الشحن بواسطة نظام شحن الهاتف الخليوي، فإن بطارية من جهة تصنيع خارجية سوف تدوم لفترة أقل، نظرًا لأن نظام الشحن لا يعرف ميزات غير -بطاريات اصلية.
نظرًا لحقيقة أن تأثير "الشيخوخة" لبطاريات الليثيوم أيون يزداد بشكل حاد في درجات الحرارة المرتفعة، فمن المستحسن إبقاء الهاتف الخلوي بعيدًا عن مصادر الحرارة (جسم الإنسان، وأشعة الشمس المباشرة، ومبرد التدفئة).
يُنصح بعدم شحن بطارية الهاتف الخلوي بالكامل بشكل متكرر، وكذلك يُنصح بشحن البطارية قبل أن يصل مستوى الشحن إلى المستوى الأحمر لمؤشر الشحن (حوالي 20% من السعة المتبقية).
تقادم بطاريات الليثيوم والكوبالت (تعتمد البطاريات الأكثر شيوعًا للهواتف المحمولة بشكل مباشر على مستوى التحميل). تحدث بشكل أقل وأقل على هاتفك المحمول - فهذا لن يحافظ على صحة بطاريتك فحسب، بل سيحافظ عليك أيضًا.
لا تقم بشحن بطارية تعرضت للصقيع حتى ترتفع درجة حرارتها إلى درجة حرارة موجبة (مئوية) - وهذا مطلب مهم للتشغيل الآمن لبطاريات الليثيوم أيون.
تحتوي بطارية الكمبيوتر المحمول على نظام إدارة كامل، والذي غالبًا ما يسمح للمستخدم بنسيان ما إذا كان يستخدم البطارية بشكل صحيح. ومع ذلك، هناك بعض الأشياء التي يجب وضعها في الاعتبار عند العمل باستخدام جهاز كمبيوتر محمول.
عند التوصيل لأول مرة، يجب أن تكون بطارية الكمبيوتر المحمول مشحونة بالكامل، ومن ثم معايرة نظام التحكم. يتم إجراء المعايرة عن طريق تفريغ البطارية بالكامل تحت الحمل المستمر (تحتاج إلى إدخال إعدادات BIOS وترك الكمبيوتر المحمول يعمل عند فصله حتى يتم إيقاف تشغيله؛ لدى العديد من أدوات ضبط BIOS عنصر معايرة خاص مصمم لأداء هذه المهمة). تأكد من شحن بطارية الكمبيوتر المحمول فورًا بعد نفادها بالكامل.
عادة ما يتم إجراء معايرة بطارية الكمبيوتر المحمول مرة واحدة كل 1-3 أشهر، للتخلص من تأثير "الذاكرة الرقمية" - أثناء التشغيل على طاقة البطارية، تتراكم الأخطاء في تحديد السعة المتبقية تدريجيًا، مما يقلل من عمر بطارية الكمبيوتر المحمول.
بالنسبة لبعض طرز أجهزة الكمبيوتر المحمول، توجد أدوات مساعدة من الشركة المصنعة لتعيين مستوى تفريغ البطارية الذي يبدأ عنده الشحن. إذا كانت بطارية الكمبيوتر المحمول بمثابة مصدر طاقة غير منقطع (يتم تنفيذ العمل بشكل ثابت باستخدام مصدر الطاقة الرئيسي)، فإن ضبط مستوى التفريغ المسموح به على 40٪ والحفاظ على البطارية في حالة نصف مفرغة سيؤدي إلى مضاعفة عمر البطارية.
تأتي بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة مزودة ببطارية إضافية. إذا لم تستخدمها لفترة طويلة، فمن المنطقي تفريغ البطارية الإضافية إلى 40%، وتعبئتها في كيس بلاستيكي محكم الغلق وترك الكيس في حجرة الثلاجة عند درجة حرارة 3-4 درجات مئوية. .
تختلف قواعد استخدام بطاريات Power Tools (بشكل أساسي بطاريات مفك البراغي) وكاميرات الفيديو قليلاً عن قواعد استخدام بطاريات الهاتف الخليوي.
الفرق هو أن استخدام هذه الأجهزة في الحياة اليومية نادر جدًا، كما أن تكلفة البطاريات مرتفعة ويصبح الوصول إلى هذه البطاريات أقل بمرور الوقت. لضمان عمر طويل لهذه البطاريات، يجب تخزينها في حالة شبه مفرغة في الثلاجة عند درجة حرارة 3-4 درجات مئوية، ومعبأة مسبقًا في كيس بلاستيكي محكم الغلق. قبل الاستخدام، يجب شحن البطارية بالكامل باستخدام شاحن قياسي، وأثناء التشغيل، يجب ألا يتم تفريغ البطارية بالكامل (في أول فرصة، قم بإعادة شحن البطارية أثناء التشغيل).
في ختام المقال، أود أن أقول إنه على الرغم من أن قواعد التشغيل تسمح لك بالحفاظ على معلمات البطارية لفترة طويلة، إلا أن الحياة تملي ظروف التشغيل الخاصة بها، والتي غالبًا ما تكون غير متوافقة مع مفهوم التشغيل السليم لمثل هذه التقنية العالية الشيء كبطارية ليثيوم أيون.
حقوق الطبع والنشر لديمتري سبيتسين، 2008.