Blog o tematyce technicznej. Jeśli tutaj trafiłeś, interesujesz się techniką, informatyką czy telekomunikacją to myślę, że znajdziesz coś dla siebie. Być może znajdziesz też odpowiedzi na nurtujące cię pytania w temacie techniki oraz informatyki, posty są oparte o własne doświadczenie oraz zgromadzoną wiedzę z różnych źródeł. Wszystkim internautom, życzę przyjemnej lektury. JM.

piątek, 23 września 2011

Użytkowanie i regeneracja akumulatorów w laptopach

WSTĘP 
Od dłuższego czasu jedynym spotykanym typem ogniw w laptopach są ogniwa litowo-jonowe, popularnie zwane Li-Ion (stąd slangowa nazwa "lionki"/"lajonki"). Ogniwa te charakteryzują się bardzo niewielką wrażliwością na tzw. efekt pamięciowy, dużą wydajnością prądową i małymi prądami upływu (powolnym procesem samorozładowania). Poza tymi zaletami mają też jedną poważną wadę - skomplikowany proces ładowania, wymagający elektroniki monitorującej prąd, napięcie i temperaturę ogniw. Ogniwa posiadają zabezpieczenie przed przeładowaniem - jeśli w wyniku wzrostu temperatury wzroście ciśnienie w akumulatorze zadziała bezpiecznik rozłączający obwód - zostanie wypchnięty sworzeń łączący biegun "+" akumulatora z dodatnim zaciskiem na obudowie (jest on widoczny po zdjęciu blaszki ochronnej). Można nawet spotkać opisy "naprawy" tak uszkodzonych akumulatorków poprzez nawiercenie otworu w tej blaszce (na samym środku) i wepchnięcie sworznia zabezpieczającego przy użyciu cienkiego wiertła lub szpilki, nie polecam jednak tej metody (choć nie przeczę, że działa). W razie zwarcia i niezadziałania zabezpieczeń dochodzi do bardzo widowiskowego zapłonu baterii i jej eksplozji - UWAGA - gazy wydobywające się z baterii są pod bardzo wysokim ciśnieniem i płoną w temperaturze kilku tysięcy stopni Celsjusza.



PARAMETRY 
Patrząc na parametry baterii warto zwracać uwagę nie tylko na pojemność baterii ale również na jej napięcie (ilość ogniw). Typowa bateria ma pojemność 4400mAh, ale może występować w wariancie 6 lub 8 ogniwowym (odpowiednio 10,8V i 14,4V). Mogłoby się wydawać, że czas pracy zależy od pojemności - nic bardziej mylnego, laptop ma przetwornicę impulsową więc może pracować w szerokim zakresie napięć zasilania ale im to napięcie będzie niższe tym pobór prądu będzie większy, a im większy pobór prądu przy tej samej pojemności tym krótszy czas pracy. Zakładając, że czas pracy na w pełni sprawnej baterii 8 ogniwowej będzie wynosił ~4h to na baterii 6 ogniwowej wyniesie on poniżej 3h (ze względu na większe straty spowodowane przepływem większych prądów).


UŻYTKOWANIE
Po zakupie należy taką baterię uformować (co niekiedy jest błędnie określane mianem "formatowania"). Proces ten polega na 2-3 krotnym rozładowaniu baterii do wyłączenia się laptopa (w końcowej fazie najlepiej na ekranie BIOS-Setupu) i jej naładowaniu i pozostawieniu "pod prądem" przez jeszcze 1-2h po naładowaniu. Formowanie współczesnych baterii ma na celu raczej "nauczenie" elektroniki pojemności i charakterystyki ładowania i rozładowania ogniw niż rzeczywiste elektrochemiczne formowanie ogniw.

Za wyjątkiem laptopów marki Toshiba i Packard Bell, wszystkie inne z którymi się spotkałem nie doładowują ogniw jeśli podłączy się laptopa do zasilania sieciowego kiedy poziom naładowania baterii przekracza ~95% (w różnych modelach ten próg jest różny - 90-96%). Jeśli baterie są sprawne, a laptop jest używany głównie w biurze/domu z zasilaniem sieciowym, lepiej żeby był podłączony do sieci cały czas. Jeśli już zostanie odłączony warto popracować do rozładowania baterii na zasilaniu bateryjnym, co i tak warto czynić min. raz na 1-2 m-ce.

Jeśli laptop ma być nieużywany przez dłuższy czas warto wyjąć z niego baterię, bowiem w laptopie będzie się ona rozładowywała nieco szybciej, a nie można dopuścić do głębokiego wyładowania ogniw. Baterie przechowywane poza laptopem nie powinny być w pełni naładowane, optymalnym wydaje się być poziom 50-60% i przynajmniej raz na 3-4 m-ce powinny przejść cykl "odświeżania", tj. rozładowania, naładowania i rozładowania do ~60%.


REGENREACJA
Zanim podejmiemy decyzję o regeneracji warto jest kilkukrotnie (3-4x) rozładować i naładować ogniwa - często to wystarcza do ich "ożywienia". Jeśli bateria długo leżała i teraz laptop nie chce jej ładować (sygnalizuje uszkodzenie baterii), warto pozostawić ją na jakiś czas w laptopie, może po kilku godzinach zacznie się ładować, jeśli jednak nie to czasem taką "martwą" (na skutek głębokiego wyładowania) baterię można "ożywić" podładowując ogniwa bez pośrednictwa wbudowanej w baterię elektroniki (UWAGA - grozi pożarem).
Jeśli powyższe metody nic nie dały i zdecydujemy się na regenerację są dwie możliwości:

- reset elektroniki: sterownik baterii przechowuje informacje m.in. o ilości cykli pracy baterii i na tej podstawie wyznacza stopień zużycia baterii (utratę pojemności), nie zawsze jednak odzwierciedla to faktyczny stan ogniw, które mogą być jeszcze całkiem dobre (np. ~70% nominalnej pojemności) podczas gdy sterownik szacuje je na nadające się do wymiany (np. <10% pojemności). Zdarza się też, że dane w pamięci sterownika ulegną uszkodzeniu i zaczyna on przyjmować do obliczeń zupełnie przypadkowe wartości. W zależności od baterii najczęściej wymaga to użycia specjalnego programu i programatora, ale w niektórych przypadkach wystarczy odłączyć elektronikę od ogniw na kilka minut i sama się zrestartuje.

- wymiana ogniw: należy wymieniać wszystkie ogniwa, nie należy ich lutować, powinny być zgrzewane - generalnie inwestycja niezbyt opłacalna. W zależności od elektroniki, należy wykonać reset adaptacji sterownika baterii. Typowo używa się ogniw typu CGR18650 (Panasonic/Matsushita), pojedyncze ogniwo ma napięcie nominalne 3,6V i pojemność 2200mAh.


ZAMRAŻANIE BATERII
Nigdy nie należy zamrażać baterii Li-Ion, niskie temperatury są dla nich zabójcze. Skąd natomiast wzięła się sama metoda z zamrażaniem - otóż (jak już wcześniej wspomniałem) niektóre starsze elektroniki resetują się po odłączeniu zasilania, zamrożenie ogniw powoduje spadek napięcia na nich, a co za tym idzie restart takiej elektroniki. Problem w tym, że może to trwale uszkodzić ogniwa.




Regeneracja ogniw (artykuł 1): http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic354605.html

Regeneracja ogniw (artykuł 2) : http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic840210.html

źródło: elektroda

3 komentarze: