Bateria w telefonie – co warto wiedzieć?

Bateria w telefonie – co warto wiedzieć?15.12.2010 22:00
Fot. na lic. CC; Flickr.com/by oskay
Fot. na lic. CC; Flickr.com/by oskay
Jakub Płaza

Baterie w telefonie to jakby zło konieczne. Nikt ich nie lubi, ale podczas wyboru nowego aparatu są bardzo ważnym kryterium. Czasem rezygnujemy z upatrzonego modelu po sprawdzeniu, na ile pracy pozwala znajdujące się w nim ogniwo.

Najlepiej byłoby, gdyby w ogóle nie trzeba było ich ładować. Tak niestety nie ma i przez dłuższy czas nie będzie. Skoro nie możemy z tym wrogiem walczyć, warto go poznać. Mam nadzieję, że dzięki niniejszemu artykułowi dowiecie się czegoś nowego.

Co powinniśmy wiedzieć o baterii w telefonie?+ i –

Podczas rozładowywania mamy sytuację odwrotną. Warto wiedzieć, że katoda nie zawsze jest dodatnia, a anoda ujemna. Wszystko zależy od tego, z jakim układem mamy do czynienia. W naszym, generującym siłę elektromotoryczną, jest dokładnie tak, jak napisałem.

411925286150865830

Tak w ogóle podstawowe baterie litowe są jednorazowego użytku. Słowo „podstawowe” oznacza, że zachodząca w nich reakcja chemiczna ma charakter nieodwracalny. W jednostkach litowo-jonowych zrezygnowano z pierwiastka w metalicznej postaci, dzięki czemu możliwe jest jej ładowanie. Innymi słowy – reakcja zachodzi w obie strony.

Baterie litowo-jonowe są bardzo popularnym typem ogniw w urządzeniach elektronicznych i nie tylko. Sukces gwarantuje świetny stosunek energii do wagi. Baterie te są niewielkich rozmiarów i mogą pracować naprawdę długo. Można je spotkać również w nieco większych sprzętach, na przykład w samochodach z napędem elektrycznym. Ich pojemność wyraża się w mAh, czyli miliamperogodzinach. Im większa jest jej wartość, tym lepiej.

I jeszcze więcej chemii

Wspomniałem już, że podczas oddawania energii jony litu wędrują od elektrody ujemnej do pozytywnej (ilustruje to powyższy schemat). Elektrolit, który pokonują, jest w tym przypadku bezwodny. Pora przyjrzeć się nieco dokładniej procesowi odwrotnemu.

przyswajanie energii
przyswajanie energii

Wszyscy dobrze wiemy, że ładowanie baterii w telefonie polega na podpięciu go do źródła prądu za pomocą ładowarki. Podczas ładowania źródło prądu jakby zmusza jonu litu do wędrówki w odwrotnym kierunku. W efekcie jony wchodzą w porowaty materiał elektrody. Proces ten nosi nazwę interkalacja.

Części składowe

Nie wdając się zbytnio w szczegóły, można powiedzieć, że każda bateria w telefonie składa się z trzech głównych elementów. Są nimi: katoda, anoda i elektrolit. Nie ma sensu dokładnego charakteryzowania każdego z nich. Warto jednak wspomnieć, z czego zostały wykonane.

411925286151521190

W większości litowo-jonowych baterii anoda wykonana jest w węgla. Bardzo często zamiast węgla stosuje się grafit. Katoda jest zazwyczaj tlenkiem metalu, podczas gdy elektrolit to sól litu bądź rozpuszczalnik organiczny.

Nie tylko Li-Ion

Wiemy doskonale, że bateria w telefonie jest typu litowo-jonowego. Wiemy nawet, co to oznacza. Zauważyliście na pewno, że czasami w specyfikacjach można spotkać inne typy ogniw. Wszystko zależy od tego, jakie składowe (katody i anody) zastosowano.

W komórkach możecie spotkać się z kilkoma typami. Oto one:

Li-Poly

bateria litowo-polimerowa
bateria litowo-polimerowa

W produkcji wykorzystywane są stopy litu. To akurat wspólny element obu typów. Rożnica polega na obecności polimerów przewodzących. Dzięki nim baterie są mniejsze i bardziej elastyczne, ale bardziej podatne na uszkodzenia. Muszą być zatem lepiej chronione.

Najważniejsze jest jednak to, że mają do zaoferowania większe pojemności - około 3000 mAh. Tego typu baterie coraz częściej pojawiają się w telefonach komórkowych. Znajdziecie je również w innych urządzeniach elektronicznych.

Mają różne kształty i wielkość

Telefony komórkowe nie ją jedynymi urządzeniami, które korzystają z energii produkowanej przez baterie litowo-jonowe. Jest ich znacznie więcej. Gabaryty danego ogniwa muszą być dostosowane do docelowego konsumenta. Umownie wyróżnia się cztery formaty tych baterii:

  • Małe cylindryczne (doskonale Wam znane, na przykład z laptopów).
  • Duże cylindryczne.
  • Kieszeniowe (płaskie, gładkie, wykorzystywane w telefonach komórkowych).
  • Graniaste (ten typ wykorzystuje się do napędzania samochodów elektrycznych).

Była już chemia, teraz pora na odrobinę historii

Baterie litowo-jonowe nie są najnowszym wynalazkiem. Pierwsze tego typu ogniwo zostało stworzone przez M.S. Whittinghama na uniwersytecie w Binghamton w 1970 roku. Wynalazca skorzystał wtedy z nieco innych niż dzisiaj materiałów. Katodą był siarczek tytanu, a anodą metaliczny lit.

Wspominana interkalacja w graficie została stwierdzona dopiero w 1990. Pierwszą komercyjną baterię litowo-jonową wypuściło Sony w 1991 roku.

Z biegiem lat baterie ciągle udoskonalano. Zmieniały się substancje składowe katod i anod. Wszystko po to, aby ogniwa spisywały się możliwie jak najlepiej i były maksymalnie wydajne.

Wady i zalety

W tym rozdziale skupię się na bateriach litowo-jonowych. Pora przekonać się, jakie są dobre i złe strony najpopularniejszych obecnie źródeł prądu w telefonach komórkowych.

Może zacznę od pozytywów. W końcu na nich powinno nam najbardziej zależeć. Baterie Li-Ion mogą mieć różne kształty, rozmiary i masę. Dzięki temu są wyjątkowo elastyczne (oczywiście nie w dokładnym znaczeniu tego słowa). To baterię dostosowuje się do telefonu, a nie telefon do baterii. Są ponadto mało podatne na samoistne rozładowywanie się. Mieści się ono w granicach 5-10% na miesiąc. Części składowe, które służą do ich produkcji, są stosunkowo przyjazne dla środowiska. Głównie dlatego, że zawierają niklu w postaci metalicznej.

411925286152766374

Nie ma rzeczy doskonałych. O tym, że baterie mają swoje wady, wiemy doskonale. Pozwólcie, że wspomnę tutaj o kilku z nich. Otóż częste ładowanie prowadzi do formowania się złogów, które zakłócają wędrówkę jonów. Z biegiem czasu powodują one zmniejszenie pojemności ogniwa. To jest właśnie rozwiązanie zagadki: dlaczego bateria z biegiem lat wyładowuje się coraz szybciej.

Utratę pojemności baterii powoduje również częste ładowanie i wyższe temperatury. Średnia temperatura baterii waha się w granicach 25 stopni. Powoduje to utratę pojemności rzędu 20% rocznie. Słaba wentylacja baterii, a co za tym idzie – silniejsze nagrzewanie się, znacznie podnosi ten odsetek.

Jeżeli chcecie, żeby Wasza bateria w telefonie żyła długo i była zdrowa, ładujcie ją jak najrzadziej i zapewniajcie jak najniższą temperaturę (to oczywiście żart).

A kiedy zacznie niedomagać

Mamy dwa wyjścia z sytuacji. Możemy zainwestować w nową, oryginalną baterię, która znowu pożyje nam długie miesiące. Wiąże się to niestety ze sporym wydatkiem. Ekonomiczną opcją jest poszukanie zamiennika. Może zdarzyć się tak, że ogniwo zakupione w komisie będzie charakteryzowało się dokładnie taką samą żywotnością jak nasza stara i zużyta bateria.

Trzeba zatem podejść do problemu w sposób rozsądny i poszperać. Przekonamy się wtedy, co warto kupić, a czego unikać. Dokładnie przeprowadzone śledztwo może ujawnić zamienniki, które są znacznie lepsze od oryginałów. Charakteryzują się zwiększoną pojemnością.

Bateria w telefonie jest czymś absolutnie niezbędnym i musimy się z tym pogodzić. Nic nie trwa wiecznie i również nasze miniaturowe źródło prądu zacznie z czasem niedomagać. Mam nadzieję, że dzięki temu artykułowi wiecie już, co jest tego przyczyną.

Źródło artykułu:WP Komórkomania
Oceń jakość naszego artykułuTwoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści.
Udostępnij:
Wybrane dla Ciebie
Komentarze (0)