Как состоит аккумулятор ноутбука

В наш каталог добавлено огромное количество клавиатур для ноутбуков

Устройство батареи PR08 для ноутбука HP ProBook 4730s 4740s

Устройство батареи A1321 для ноутбука Apple MacBook Pro 15

Устройство батареи A32-F82 для ноутбука Asus K40 K50

Устройство батареи ноутбука J1KND для ноутбука Dell Inspiron 13R 14R M5030

Устройство батареи ноутбука HP PH06 для ноутбука HP 620 625 4520s 4525s

Устройство батареи ноутбука HP PR06 для ноутбука HP 4530s 4535s

Выбор блока питания для ноутбука. Какую мощность выбрать.

Устройство батареи ноутбука HP KU221ea для ноутбука HP ProBook 6720s

Как устроен аккумулятор для ноутбука

Сегодня рассмотрим устройство аккумулятора ( батареи ) для ноутбука на живом примере — батарее для ноутбука производства компании ACER модель AS10B31.

Итак, давайте для начала посмотрим на параметры нашей батареи:

Нас на данный момент интересует надпись Li-Ion 11.1V 5200 mAH. Что же она означает, — по порядку:

Li-Ion — внутри батареи установлены литий-ионные элементы

11.1V — средняя точка рабочего напряжения, забегая вперед скажу, данное напряжение получается при последовательном соединении трех литий-ионных элементов, можно также встретить надпись 10.8 вольт — это фактически тоже самое, теже литий-ионные элементы, только со средней рабочей точкой 3.6 (против 3.7 при 11.1V) вольта у каждого из трех последовательно соединенных элемента.

И третий параметр надписи — 5200mAh — это емкость батареи, полученная в результате параллельного соединения двух литий-ионных ячеек (каждая по 2600мАЧ). Таже следует отметить что встречаются усиленные батареи емкостью 6600мАЧ (получается при параллельном соединении 3 ячеек емкостью 2200мАЧ, либо 2 ячеек емкостью более 3200Мач) это следует из законов физики (школьный курс — при параллельном соединении двух источников постоянного тока их суммарная емкость складывается). Что касается рабочего напряжения батареи, то оно бывает 14.4 (14.8) Вольт — при последовательном соединении 4 литий-ионных ячеек.

Заглядываем внутрь нашей батареи:

А внутри батареи мы видим то, о чем говорили ранее — 3 группы батарей по 2 штуки в паралель (1, 2, 3) соединеные последовательно, данная конфигурация называется 3S2P (3 последовательно 2 паралельно). Следует отметить для полного понимания, если вспомнить школьный курс физики — при последовательном соединении источников постоянного тока — напряжение будет навно сумме напряжений каждого источника постоянного тока, которыми и являются сами группы литий-ионных элементов. Элементы li-ion выполнены в достаточно распространённом форм-факторе 18650, это означает что диаметр элемента питания составляет 18мм, длинна элемента — 65мм. Встречаются элементы такого формата разной емкости и с различными способностями в токоотдаче, т.е. какую нагрузку способен выдержать элемент, для ноутбуков используются элементы самого «низкого» диапазона способности выдерживать постоянную нагрузку — около 0.5С (это означает что элемент способен без ущерба собственному состоянию выдержать постоянную нагрузку в половину своей емкости), т.е. для среднестатистического элемента в 2200мАч, или 2.2Ач — максимально допустимая нагрузка составляет 1.1 А (Ампера). Также встречаются элементы формата 18650 способные выдержать значительно большие нагрузки — 10, 15, 20 и даже 30 ампер. Такие элементы используются в парогенераторах (электронных сигаретах), шуруповертов, батареях электровелосипедов и прочих мощных устройствах. В нашем магазине также имеются аккумуляторы формата 18650.

Средняя точка рабочего напряжение наших элементов 3.6 вольта, следовательно на выходе мы получим 3.6 вольт + 3.6 вольт + 3.6 вольт = 11.1 Вольт. Также хотелось бы немного прояснить ситуацию с диапазоном напряжения батареи: физико-химические параметры любой батареи будь то литий-ионнная, свинцовая или никель-кадмиевая, обуславливают некий разброс напряжения от минимально допустимого (2.7 — 2.8 Вольта для литий-ионных элементов) в полностью разряженном состоянии до максимального — 4.2 — 4.35 вольта (для их же) в полностью заряженном состоянии, в зависимости от отдельных химических составов у разных производителей.

Иными словами — разряженный элемент имеет минимальное напряжение (2.7 вольт), а полностью заряженный элемент имеет напряжение 4.2-4.35 вольт. Исходя из этого следует логичный вывод — рабочее напряжение литий-ионной батареи ноутбука колеблется от 8 вольт (3 последовательно соединенные группы элементов) до 12.6 (13) вольт. А средняя рабочая точка напряжения — указана в параметрах батареи — в нашем случае это 11.1 Вольт.

Теперь давайте разберемся, что же стало причиной выхода из строя аккумуляторной батареи в нашем случае.

После отсоединения всех элементов друг от друга, замер напряжений на отдельно взятых элементах показал, что одна группа из 2 элементов имеет напряжение 0. Так уж получается что достоинство группировки по 2 элемента параллельно для увеличения общей емкости, стало причиной выхода из строя батареи — а причина в следующем: один из элементов вышел из строя (это может быть КЗ (короткое замыкание) элемента, это может быть потеря емкости, рост внутреннего сопротивления элемента), а поскольку вышедший из строя элемент соединен со вторым параллельно, вышел из строя и второй элемент, если взять за основу короткое замыкание — второй элемент получился также замкнут, что приводит к моментальной «гибели» элемента вследствие перегрева.

Если рассматривать выход из строя элемента по причине большого внутреннего сопротивления или потери емкости, второй элемент выйдет из строя не сразу — поскольку вся нагрузка будет приходится не на 2 элемента а на 1, и вследствие огромных нагрузок, на которые элемент не рассчитан он выйдет из строя после нескольких десятков циклов заряд-разряд, либо нескольких циклов вследствие перегрева от нагрузок на которые он опять же не рассчитан.

В мире производится огромное количество элементов питания, в нашем случае, как и в более 90% батарей ноутбуков используются литий-ионные батареи формфактора 18650. Как уже было отмечено ранее, — это её размеры — 18мм диаметр, 65мм длинна элемента. Разные модели таких элементов рассчитаны в зависимости от их предназначение на различные нагрузки, в частности батареи, используемые в производстве ноутбуков — на разрядные токи до 0.5С, эта цифра означает что элемент не рассчитан на нагрузку, превышающую 0.5 (половину) емкости элемента, т.е. при емкости элемента 2200Мач — предельно допустимый ток разряда не должен превышать 1100Ма или 1.1А. Что касается нашей батареи — например емкость одной ячейки 2600Мач — предельно допустимый ток нагрузки — не более 1300Ма или 1.3А, соответсовенно 2 соединенных паралельно элемента могут безопасно выдержать нагрузку 2.6А или 2600Ма.

При производстве ноутбука инженеры производят расчет максимальной потребляемой мощности ноутбуком и в соответствии с этими параметрами закупаются элементы питания. Среднестатистический ноутбук в режиме работы (серфингв сети интернет, фильмы, музыка и прочее) потребляет в среднем 30Вт энергии, это значит что при напряжении питания 11.1 вольт (средняя точка рабочего напряжения батареи) ток доходит до 2.7-3А. Эту нагрузку берет на себя каждая группа из 2 элементов (в нашем случае).В момент, когда в батарее ноутбука вышел из строя один элемент, второй еще пока живой элемент стал испытывать в двое большие нагрузки, на которые он попросту не рассчитан, что стало причиной выхода и его из строя. Поскольку одна группа из 2 элементов вышла из строя, напряжение стало ниже минимально допустимого — не более 8 вольт, или пропало вовсе (в случае обрыва защитного контакта в элементах) что уже никак недостаточно для запуска и работы устройства.

За всем этим делом: отдельно взятыми группами элементов, зарядом и разрядом следит контроллер батареи (небольшая платка) — он расположен внизу у нас на картинке, он-то и сообщает вашему ноутбуку что следует заменить батарею, это сообщение появляется и в операционной системе (иконка батареи).

Как уже было отмечено ранее, выпускается великое множество элементов такого форм-фактора, например существуют высокотоковые элементы, предназначенные, скажем, для электронных сигарет. Такие элементы могут выдерживать высокие токи, например до 30А. Чувствуете разницу — 1-1.5А и 30А. Да, такие элементы есть, но стоят они в разы дороже обычных, способных выдержать малые нагрузки. Батарея, изготовленная с использованием таких элементов жила бы долгую и счастливую жизнь, есть одно НО — стоила бы такая батареи возможно дороже самого ноутбука) Вот именно поэтому производители устройств постоянно баллансируют на грани цены и качества, ведь все мы должны понимать — у качественной вещи — своя цена.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Аккумулятор для ноутбука

Любое электронное средство коммуникации работает на электрической энергии, от сети или аккумулятора. Ноутбук устройство мобильное, и его питание зависит от исправности аккумулятора. Как правило, нужные параметры питания обеспечиваются батареей из литий-ионных элементов, защитным контроллером, собранными в съемном корпусе. Но со временем батарея садится, утрачивает часть емкости, и девайс теряет мобильность.

Срок службы аккумулятора ноутбука

Аккумулятор во всех устройствах является расходным материалом, и его замена неизбежна. Компонент рассчитан на 500-1000 циклов зарядки. Разница в два раза обусловлена условиями эксплуатации.

С первого дня работы ноутбука необходимо следить за здоровьем батареи, как можно меньше создавать условий для потери емкости. Все литиевые батареи не любят работать при минусовых температурах, но жара для них тоже губительна. При встряске и падении может произойти короткое замыкание. Неработающие длительно батареи теряют емкость.

На новом ноутбуке необходимо провести калибровку аккумулятора. Батарея состоит из нескольких банок. За напряжением в системе следит контроллер. При калибровке заряд во всех аккумуляторах 18650 становится равным. Сколько всего ячеек в устройстве? В зависимости от производительности ноутбука в схеме аккумулятора от 6 до 8 штук банок форм фактор 18650.

Правила, которые продлят срок службы аккумулятора ноутбука:

При работе дома, подключайте ноутбук к сети, извлекая батарею с зарядом на 50-60%, но иногда источник энергии нужно прокачивать, периодически подключая.
Ноутбук должен стоять на твердой поверхности, вентиляционные ходы нужно контролировать.
Если необходимо прервать работу, устанавливать режим сна, так энергии расходуется меньше.

Часто в ноутбуке батарея приходит в негодность, когда работа ведется от сети. Аккумулятор подсоединен и постоянно полностью заряжен. Устройство предназначено для цикличной работы. Зарядка аккумулятора должна меняться, чтобы обеспечить прохождение электрохимической реакции в активной части. Хотя бы раз в месяц батарею нужно полностью разрядить и зарядить.

Как проверить аккумулятор ноутбука

Если батарея не принимает заряд, то в первую очередь нужно убедиться в исправности драйвера и кабеля. Самостоятельно провести диагностирование поможет бесплатная программа BatteryCare. Она не только определит состояние батареи, но и даст рекомендации по оптимизации работы.

Для проверки состояния аккумулятора ноутбука можно воспользоваться специальной программой Battery Optimizer. Она подскажет, какие программы лучше отключить, для продления мобильной работы и насколько изношен ваш аккумулятор.

Если батарея плохо работает, полностью разрядите АКБ, разберите ее по разъему. Замерить на клеммах напряжение можно мультиметром в режиме постоянного тока. Снимите значение на клеммах и разделите число на количество элементов. Если в итоге получится число меньше 3,7, нужно найти нерабочий аккумулятор и заменить его.

Предлагаем посмотреть видео по тесту на работоспособность аккумулятора ноутбука.

Емкость аккумулятора ноутбука

Время автономной работы ноутбука зависит от величины заряда в источнике энергии. Показатель измеряется емкостью, единицы измерения — милиамперчасы мА*ч, или мощностью, ватт-часы ВТ*ч. В начале работы емкость соответствует паспортной величине. Со временем показатель неизбежно уменьшается. Скорость посадки зависит от многих факторов.

Тип аккумулятора современных ноутбуков литий-ионный или литий-полимерный. Никель-кадмиевые и никель-гидридные элементы можно встретить в старых батареях.
Современные аккумуляторы не обладают «эффектом памяти», их можно заряжать при остаточном запасе энергии в 50 % и более.
Малый вес, отсутствие «памяти», высокая энергоемкость свойственны всем литиевым батареям, но литий-полимерным в большей степени.

Определение текущей емкости можно провести с помощью системы Windows. Пуск -> cmd -> Enter и мы получаем командную строку. Там размещаем команду powercfg-energy -> Enter. Подождать, пока на дисплей будут выведены ошибки проблемы с энергосбережением. Здесь необходимо взять ссылку из «дополнительных сведений». В файле energy-report.html находим сведения о батарее. Информация о расчетной емкости и последней полной зарядке дадут возможность проверить, насколько забита батарея.

Если по каким-то причинам, вам недоступно тестирование в системе Windows, есть другие приложения:

Battery Bar – тестирует батареи всех известных марок.
BatteryInfoView – бесплатная программа, не требует установки, тестирует ранние версии Windows.
Imtec Battery Marc – стабильно выявляет проблемы на старых изделиях.
Battery Dubler увеличит на 50 % время цикла работы батареи, если следовать рекомендациям.

Напряжение аккумулятора ноутбука

Напряжение аккумулятора на ноутбуке – величина неизменная. Если замеры показали уменьшение значения – устройство непригодно к дальнейшей работе и требуется замена.

Устройство батареи включает аккумуляторы с напряжением 3,6 или 3,7 В. Выбор зависит от необходимой мощности ноутбука. При параллельном соединении элементов суммируется их емкость. Последовательное напряжение увеличивает разность потенциалов во столько раз, сколько в комплекте последовательных ячеек. Поэтому, используя элементы на 3,6 или 3,7 В, получим напряжение 10,8 и 11,1 В для 3х2 банок, 14,4 и 14,8 В для батарей из 4х2 банок. (Для создания нужной емкости в каждой ячейке 2 — 4 параллельных аккумулятора 18650).

Для подсчета общего количества банок можно воспользоваться таблицей.

Емкость АКБ при 3,6/3,7 В	10,8/11,1	14,4/ 14,8
2200/2600 mAh	3	4
4400/5200 mAh	6	8
6600/7800 mAh	9	12
8800/10400 mAh	12	16

Следует обратить внимание, как резко растет емкость батареи из элементов 3,7 В, а габариты и цена меняются незначительно.

Признаком того что один из элементов по какой-либо причине вышел из строя станет недостаточное напряжение, которое можно измерить мультиметром при постоянном токе.

Как зарядить аккумулятор ноутбука

Чтобы аккумулятор ноутбука был всегда готов к работе зарядка должна поддерживаться на уровне от 80 % до 40 %. Но нереально создать условия для такой работы, поэтому следует придерживаться правил:

работаете на компе – включайте подзарядку, когда индикатор показывает 50 % опустошения емкости;
работаете длинный период дома, снимите батарею заряженной на 50-60%, заверните в полиэтилен и положите в плюсовую камеру холодильника;
периодически выполняйте калибровку батареи, вручную или предложенными программами.

Если при работе на тяжелых программах перегревается ноутбук, аккумулятору это вредно. Нужно установить охлаждающую подставку.

Что делать, если нет родной зарядки аккумулятора от ноутбука. Тогда следует воспользоваться зарядкой от прикуривателя, через специальный инвертор. В автомобиле напряжение в сети 14 В, для зарядки нужно использовать преобразователь с инвертором. Провести подзарядку батареи можно только на работающем двигателе, то есть в дороге.

Для восстановления емкости батареи лэптопа подойдет портативная солнечная батарея с напряжением на выходе около 19 В. Можно воспользоваться внешним аккумулятором, но емкость донора должна быть раза в 2 больше, чем акцептора. Таковы потери при передаче энергии.

Еще недавно заряжать аккумулятор без ноутбука было большой проблемой. Как только появились литиевые батареи со встроенными контроллерами заряда, проблема решилась. Нужно найти входные клеммы, удостовериться в полярности тестером. Заряжать можно только в специальных зарядных устройствах. Однако специалисты не советуют злоупотреблять способом питания аккумулятора вне ноутбука.

Как восстановить аккумулятор ноутбука

Большой аккумулятор ноутбука состоит из отдельных самодостаточных фрагментов. Каждый из них может работать отдельно, и они соединены контактами в последовательные и параллельные цепи. Если в аккумуляторе становится низкой емкость, причиной может быть одна из ячеек, в которой нарушился режим электрохимической реакции. Требуется восстановление работоспособности аккумулятора ноутбука.

Напряжение аккумулятора суммирует соединенные ячейки. Если хотя бы в одной банке параметры отличаются, они повлияют на суммарное значение. Если работать на пониженном напряжении даже на 0,5 вольта, можно нанести вред лэптопу. Необходимо или заменить аккумулятор или разобрать и реанимировать устройство.

Для последующих действий необходимо снять аккумулятор с ноутбука. Сложность в том что замки тугие, а зацепы выполнены из пластика. Процесс следует вести как можно осторожнее. Предварительно батарею нужно разрядить и убедиться в этом.

Разборка аккумулятора, зависит от конструкции ноутбука и его производителя. Сборки бывают на защелка и склеенные. Но проникнув в щель острым предметом, можно разрушить структуру клея и коробочка распадется.

В дальнейшем сохраняются контакты и контроллер, исследуются на пригодность элементы, заменяются. Работа не сложная, но требует навыков радиолюбителя. Важно освоить пайку без нагрева корпуса аккумулятора. Нарушение полюсов, некачественная пайка, небрежность в работе, недопустимы.

Если после ремонта аккумулятор не обнаруживается ноутбуком, причин несколько. Возможно , вы неправильно собрали устройство. Поставьте заведомо рабочую батарею, если устройство ее примет – ищите свою ошибку. Не примет – неисправна материнская плата. Нет подобной батареи – тогда поочередно исследуйте состояние системы путем сброса настроек аппаратной части, обнулением BLOS. Попробуйте запустить ноутбук с восстановленным аккумулятором, не включая питание. Запустился? Тогда необходима переустановка ОС ноутбука.

Видео

Предлагаем посмотреть урок, как отремонтировать аккумулятор ноутбука.

Источник