Кожна сучасна людина, так чи інакше, використовує в повсякденному житті електронні мобільні пристрої. До цих пристроїв відносяться як мобільні телефони, смартфони, планшети, ноутбуки, плеєри, так і портативна медична техніка, наприклад глюкометри, і складні життєво важливі прилади та протези, які потребують автономного живлення.
Очевидно, застосування акумуляторів сьогодні досить актуально. Не кожен гаджет зручно кожен раз включати в розетку, не скрізь розетка виявляється під рукою, а іноді просто необхідно мати автономне живлення, зокрема в польових умовах, ті ж кишенькові ліхтарики - хоч і пересічний, але яскравий приклад.
Таким чином, головним джерелом харчування для портативних пристроїв є акумуляторна батарея. Якщо батареї не буде, то пристрій просто не зможе працювати, і не зможе бути використано за своїм призначенням. У підсумку, наш побут поступово заповнюється акумуляторами, великими і маленькими, ємними і не дуже, але при всьому при цьому зберігаються як гідності, так і недоліки акумуляторних батарей. Про них і поговоримо.
Взагалі, щоб застосування акумуляторної батареї в пристрої було доцільним і рентабельним, сам пристрій не повинно споживати великий струм. А якщо додати до цього малі розміри девайса, то і акумулятор великої в нього не помістити. Тобто тема зводиться до акумуляторних батареям, які повинні забезпечити тривалий термін автономної роботи приладу, і мати при цьому малі габарити, а також витримувати багаторазову циклічну перезарядку.
У цьому сенсі, наявність, наприклад в смартфонах, Wi-Fi, Bluetooth, і інших додаткових опцій, призводить до зростання енергоспоживання, і акумулятор просто зобов'язаний бути досить ємним. Досить потужні пристрої мають малі габарити, і акумулятор не повинен бути більшим. Звичайно, ціна такого зручного компактного акумулятора виходить високою, проте придбання акумулятора однозначно доцільно.
На даний момент поширені чотири основних типи акумуляторних батарей, які всюди використовуються в різноманітних (в різний час випущених) гаджетах: нікель-кадмієві, нікель-метал-гидридні, літій-іонні і літій-полімерні акумуляторні батареї.
Найдоступніші за ціною сьогодні - нікель-кадмієві (NiCd) акумуляторні батареї. Ці акумулятори давно використовуються в портативній техніці, завдяки великій кількості циклів заряду-розряду, до 1000 разів можна перезаряджати такий акумулятор. Однак, нікель-кадмієві батарейки дуже чутливі до температурних перепадів, вони швидко втрачають свій ресурс, якщо піддаються цьому випробуванню.
Наявність кадмію всередині акумулятора вимагає особливого підходу до його утилізації, що знову ж таки пов'язано з додатковими навантаженнями на споживача. Крім того, нікель-кадмієві елементи живлення мають яскраво виражений саморазряд і низьку питому енергоємність.
У підсумку, нікель-кадмієві батарейки поступово відходять з широкого ринку, але зберігають актуальність для застосувань в умовах морозу, до того ж нікель-кадмієві акумулятори мають тривалий термін зберігання і не запалюються при розгерметизації.
Нікель-метал-гидридні (NiMH) акумуляторні батареї мають більш ніж на 30% високу питому енергоємність, в порівнянні з нікель-кадмієвих, проте ресурс заряду-розряду у них вдвічі нижче. Хоча нікель-метал-гидридні акумулятори майже повністю позбавлені від «ефекту пам'яті», зберігати більше місяця в недозаряженном стані їх не можна - ємність все ж скорочується.
Зберігати їх можна повністю зарядженими, в холодильнику, при нулі градусів, при цьому періодично дозаряжая, якщо напруга опускається нижче 1,37 в. Таким чином, нікель-метал-гидридні акумулятори - знову не найкращий варіант для портативної техніки.
Лідируючу позицію займають літій-іонні (Li-ion) акумуляторні батареї. Саме вони сьогодні вважаються найбільш оптимальним рішенням для мобільних телефонів і інших мобільних пристроїв.
При невеликих розмірах, літій-іонні акумулятори мають енергоємністю, що досягає 243 Вт-ч на кг, це як раз підходить для гаджетів. Можливість швидкої зарядки, майже повна відсутність «ефекту пам'яті», малі розміри - те, що потрібно для багаторазово заряджають пристроїв.
Популярні сьогодні і літій-полімерні (Li-pol) акумулятори. Вони мають ще більшою щільністю енергії, ніж літій-іонні побратими, можуть працювати в широкому діапазоні температур, і начисто позбавлені «ефекту пам'яті».
Батарейка на базі полімерного літію може мати товщину 1 мм, і зручно вміщатися, наприклад, в тонкому планшеті, до того ж можливі абсолютно різноманітні гнучкі форми літій-полімерних акумуляторних батарей.
У підсумку, саме літій-полімерні акумулятори виявляються на сьогоднішній найбільш підходящими для гаджетів, хоча і залишаються поки відносно дорогими, і літій-іонні все ж більш доступні. Проте, літій-полімерні акумулятори володіють малими розмірами, невеликою вагою і досить високою питомою енергоємністю, що робить їх дуже перспективними елементами автономного живлення.
Андрій повну
