Як визначити термін служби батареї

Більше 100 років використання

Люди використовують акумуляторні батареї вже понад 100 років, але це джерело живлення досі залишається мало вивченим. Акумулятор — це безшумний працівник, який постачає енергію, поки не перестане функціонувати через виснаження та старіння. Він більш схильний до поломок, ніж більшість інших частин системи. Зі значно коротшим терміном служби, ніж у пристрою-носія, заміна батареї стає проблемою, а питання «коли?» та «що, якщо?» залишаються невизначеними. Деякі батареї змінюються надто рано, але більшість залишаються в експлуатації занадто довго.

Проблеми експлуатації

Портативна система добре працює, коли акумулятори нові, але впевненість у собі падає після того, як перші батареї потребують заміни через зниження ємності. З часом парк акумуляторів перетворюється на суміш хороших та поганих акумуляторів, і саме тоді починається головний біль. Керування акумуляторами вимагає, щоб усі акумулятори в парку підтримувалися на прийнятному рівні ємності. Батареї, рівень ємності яких падає нижче заданого порогу, необхідно замінити, щоб зберегти цілісність системи. Поломки акумуляторів найчастіше трапляються в день інтенсивного руху або в надзвичайних ситуаціях, коли потрібно більше, ніж зазвичай, обслуговування.

Акумулятори та людський фактор

Акумулятори демонструють властивості, подібні до людських, і потребують належного живлення. Догляд починається з експлуатації за кімнатної температури та розрядки помірним струмом. Є певна правда в тому, чому акумулятори, за якими доглядає окремий користувач, перевершують акумулятори з парку; дослідження можуть це підтвердити.

Проблема індикатора «готовий»

Заряджання загалом добре зрозуміле, але індикатор «готовий » тлумачиться неправильно. «Готовий» не означає «здатний до роботи». Немає жодного зв’язку з продуктивністю акумулятора, а зелений індикатор не обіцяє повного часу роботи. Усі акумулятори заряджаються повністю, навіть якщо вони слабкі, «готовий » просто означає, що акумулятор повністю заряджений.

Ємність акумулятора зменшується з віком, а час заряджання скорочується для нікелевих акумуляторів, а також частково для свинцево-кислотних, але не обов'язково для літій-іонних. Нижча здатність до переносу заряду, яка перешкоджає потоку вільних електронів, подовжує час заряджання старих літій-іонних акумуляторів. 

Короткий час заряджання призводить до того, що розряджені акумулятори потрапляють у режим готовності до бою. Коли працівники в надзвичайній ситуації шукають щойно заряджені акумулятори, це неминуче. ті, що світяться, можуть бути заряджені. (Зауважте, що час заряджання частково зарядженого акумулятора також коротший.) На рисунку 1 показано індикатор «готовність».

Рисунок 1: Індикатор «готовий» 
Індикатор READY вказує на повний заряд акумулятора. Це не означає «готовий до використання», оскільки немає зв’язку між «готовим» та роботою акумулятора.

Ємність та ресурс

Кількість енергії, яку може утримувати акумулятор, вимірюється ємністю. Ємність – це головний показник стану, який визначає час роботи та прогнозує закінчення терміну служби акумулятора при низькому рівні заряду. Новий акумулятор розрахований на 100 відсотків заряду, але мало які акумулятори, що працюють, забезпечують повний заряд: робоча ємність становить 80–100 відсотків. Як простий орієнтир, акумулятор двосторонньої радіостанції з ємністю 100 відсотків зазвичай забезпечує час роботи 10 годин, 80 відсотків – 8 годин, а 70 відсотків – 7 годин.

Термін служби акумулятора визначається кількістю циклів. Літієві та нікелеві акумулятори забезпечують від 300 до 500 повних циклів розряду/заряду, перш ніж ємність падає нижче 80 відсотків.

Циклічне заряджання та розряджання не єдина причина втрати ємності, зберігання акумулятора за підвищених температур також викликає стрес. Повністю заряджений літій-іонний акумулятор, що зберігається за температури 40°C (104°F), втрачає близько 35 відсотків своєї ємності протягом року без використання. Надшвидкі зарядні пристрої та різке розряджання також шкідливі. Це скорочує термін служби акумулятора вдвічі, і любителі можуть це підтвердити.