Nie trzeba się długo wpatrywać, by odkryć, że w temperaturze 50 stopni Celsjusza akumulator będzie tracił w skali rocznej ponad połowę pojemności! Co można zrobić, aby akumulator naszego notebooka zachował pełnię sprawności?
Użytkownicy notebooków, których wśród nas wciąż przybywa, coraz częściej spotykają się z problemem utraty pojemności akumulatora. Co jest najdziwniejsze, dotyka to nie tylko tych, którzy pojemność akumulatora wykorzystują często i „do oporu”, ale także tych, dla których praca na baterii jest „wydarzeniem”, zdarzającym się raz na kilka miesięcy. Dlaczego w ciągu roku eksploatacji akumulator notebooka potrafi stracić połowę nominalnej pojemności?
Najpierw o nominale
Akumulatory litowo-jonowe, stosowane w naszych notebookach, telefonach, palmtopach i kamerach stanowią relatywnie nową klasę urządzeń, o wymaganiach eksploatacyjnych całkowicie odmiennych od innych typów baterii. Tymczasem nasze przyzwyczajenia i utarte poglądy każą nam traktować je według reguł zapamiętanych z np. zasad obchodzenia się z akumulatorem samochodowym, a często w ogóle nie zwracamy uwagi na żadne zasady, dopóki nie zaczynamy wyraźnie odczuwać skutków utraty pojemności.
Zjawisko utraty pojemności „nieużywanych” akumulatorów dotyczy nie tylko stosowanych w notebookach akumulatorów litowo-jonowych, ale także pochodnych od nich, wykorzystujących przy odmiennej konstrukcji te same zjawiska fizyczne, litowo-polimerowych. Te ostatnie spotykamy przede wszystkim w komórkach, palmtopach i gadżetach, jak odtwarzacze MP3 czy aparaty fotograficzne. Choć ich wartość jest zwykle niższa od wartości notebooków, nie jest to powodem, by lekceważyć ich warunki użytkowania.
Nominalna trwałość ogniwa litowo-jonowego określana jest jako około 500 cykli ładowania-rozładowania, co teoretycznie ma odpowiadać trzem latom eksploatacji. Po takim okresie użytkowania pojemność ogniw musi być większa od 50%, a według niektórych norm nie powinna spaść poniżej 80% pojemności nominalnej. I wszystko się zgadza, stosowane w naszych notebookach i innych sprzętach ogniwa litowo-jonowe spełniają te wymagania, ale… pod warunkiem zachowania nominalnych parametrów środowiska eksploatacyjnego. Czyli w temperaturze 25 stopni Celsjusza i przy ciągłych obciążeniach, nie pozostawiających długo akumulatora w stanie naładowanym „do pełna”, akumulator traci w ciągu roku do sześciu procent pojemności.
Tempo starzenia
Ogniwa litowo-jonowe w swojej aktualnej postaci są konstrukcjami niestabilnymi, o czym niedawno przekonało się Sony, zmuszone do wycofania z rynku i eksploatacji milionów akumulatorów, które groziły wybuchem lub przynajmniej samozapaleniem. Ale ich niestabilność przejawia się nie tylko w tak dramatyczny sposób, jak w przypadku ogniw Sony – jej podstawowym objawem jest starzenie się akumulatora. Naładowany, nieużywany, z czasem traci nie tylko zgromadzony w nim ładunek, ale także pojemność. Jak szybko? To zależy od dwóch czynników – od temperatury i od poziomu naładowania. Im bardziej naładowany akumulator, tym szybciej się starzeje!
Nie koniec na tym – im wyższa jest temperatura przechowywania lub pracy, tym proces starzenia akumulatora jest szybszy. W temperaturze 40 stopni Celsjusza akumulator straci już od 15 do nawet 35 procent pojemności, zaś temperatura 60 stopni może spowodować spadek pojemności o nawet 40 procent w ciągu zaledwie 3 miesięcy i około 95 procent w ciągu roku.
Jak widać, tempo starzenia się akumulatora naładowanego „do pełna” jest dużo większe, niż zawierającego zaledwie czterdzieści procent ładunku i rośnie lawinowo wraz ze wzrostem temperatury.
Krótkie życie bezrobotnego
Pokazana wcześniej relacja pomiędzy poziomem naładowania a szybkością starzenia się akumulatora wiele wyjaśnia – najtrudniejsze życie będzie mieć bateria w laptopie użytkowanym przede wszystkim z zasilaniem sieciowym. Akumulator, praktycznie nieużywany, nie dość że jest naładowany do 100 procent pojemności, ma w dodatku przez znaczną część czasu podwyższoną temperaturę. Bo przy zasilaniu sieciowym w większości notebooków wyłączane są niektóre funkcje oszczędzania energii, co przynosi znaczny wzrost temperatury wnętrza, a tym samym – akumulatora. W praktyce trzeba się liczyć z temperaturami we wnętrzu powyżej 40 stopni, a podczas upałów 50 i więcej stopni. Jak gorący będzie wówczas akumulator – zależy od konstrukcji notebooka, ale na zdrowie na pewno mu to nie wyjdzie… Wróćmy do pokazywanego już wykresu, przedstawionego teraz nieco inaczej.
A może by tak… wyjąć akumulator, po uprzednim rozładowaniu go do sugerowanych 40 procent zawartości i schować do lodówki, czy po prostu w jakieś chłodne miejsce? Niech tam sobie leży i w dobrym zdrowiu czeka na czas, gdy przestaniemy biegać z notebookiem „od gniazdka do gniazdka”, a przyjdzie pora na rzeczywistą potrzebę korzystania z baterii. Takie rozwiązanie ma dodatkową zaletę – notebook noszony „od gniazdka do gniazdka” będzie dzięki temu lżejszy. Oczywiście takie rozwiązanie jest możliwe wtedy, gdy konstrukcja notebooka pozwala na niekłopotliwe wyjmowanie i wkładanie akumulatora.
Uwaga na pojemność
Trwałość akumulatora litowo-jonowego nie zależy wyłącznie od warunków i sposobu jego eksploatacji. Duży wpływ na nią ma również producent. Jest rzeczą oczywistą, że każdy chciałby uzyskać możliwie dużą pojemność przy możliwie niewielkich wymiarach i masie baterii. Ogniwa litowo-jonowe dają producentom akumulatorów możliwość manipulowania w pewnym zakresie pojemnością przez zmianę napięcia ładowania akumulatora. Zwiększenie tego napięcia przynosi wyraźny wzrost pojemności, a wyższa pojemność jest doskonałym czynnikiem marketingowym – z dwóch „jednakowych” akumulatorów klient wybierze ten o wyższej pojemności, czyż nie? A tymczasem powinien wybrać ten drugi, pozornie gorszy. Dlaczego?
Popatrzmy na ogniwo o nominalnej pojemności 1000 mAh. Przy ładowaniu do napięcia 4,2 V jego rzeczywista pojemność, wynosząca 930 mAh spadnie o 14% po około 350 cyklach pracy. To samo ogniwo ładowane do napięcia 4,3 V uzyska pojemność 1000 mAh, ale zaledwie 250 cykli pracy spowoduje utratę 40% pojemności. Dalsze zwiększanie napięcia ładowania, o tylko 0,05 V, zwiększy pojemność ogniwa o kolejne 50 mAh, ale po niespełna dwustu cyklach pracy pojemność ta spadnie o połowę! Oczywiście różnica pojemności może wynikać z zastosowania innego typu ogniw, jednak w przypadku akumulatorów o tym samym przeznaczeniu (tj. pasujących do konkretnej rodziny notebooków) jest to bardzo mało prawdopodobne i wybór „słabszej” baterii jest zdecydowanie bezpieczniejszy.
Jak szkodzić najmniej?
Przede wszystkim – unikać stanu pełnego naładowania akumulatora. Pracując z zasilaniem sieciowym warto na godzinę czy dwie je odłączyć, by akumulator się rozładował do połowy pojemności lub nawet niżej. Ale nie rozładowywać do końca, do wyłączenia! Za tym również akumulator nie przepada. Tym niemniej takie głębokie rozładowanie jest mu od czasu do czasu potrzebne. Jak często? Teoria mówi, że co około 30 cykli pracy – w praktyce, jeśli będziemy w części dnia pracować z zasilaniem z akumulatora, to raz w miesiącu pozwólmy mu się rozładować całkowicie. Takie rozładowanie często nazywane jest kalibracją akumulatora – umożliwia ono wyrównanie wewnętrznych stanów ogniw, dzięki czemu następuje odzyskanie części pojemności, utraconej od czasu poprzedniej kalibracji. Jednak uwaga! Nie należy zbyt często rozładowywać akumulatora całkowicie, bo spowoduje to wzrost jego rezystancji wewnętrznej, a tym samym – skrócenie czasu pracy na baterii pomimo tego, że jej pojemność nie spadnie.
Przy stacjonarnym korzystaniu z notebooka, szczególnie w upalne dni, jeśli nie wyjmujemy akumulatora, warto też pomyśleć o skutecznej „podkładce chłodzącej”, która o kilka stopni obniża temperaturę notebooka, a tym samym i akumulatora. I tyle byłoby na temat życia akumulatora w notebooku – niech Wam służy jak najdłużej!
Źródło: Pclab
Firma informatyczna SOFT-ib
Racibórz, ul. Klasztorna 12
(róg Klasztornej i Ogrodowej)
Artykuł opracowano przy współpracy z firmą informatyczną SOFT-ib:
Środowisko, jakość życia, ekologia
