Ожидаемый срок службы - только один из параметров при выборе батарей
ТЕХНИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Выбор наилучшей возможной батареи для портативных компьютеров значительно труднее, чем выбор между более или менее быстродействующей моделью с большим или меньшим дисплеем, потому что работа батареи имеет несколько аспектов.
Срок службы батарей может быть измерен с помощью новых эталонных тестов, впервые использованных в Тестовом центре PC Week Labs при тестировании блокнотных ПК. Кроме долговечности батарей необходимо рассматривать целый ряд других факторов, таких, как пиковая токовая нагрузка, срок годности при хранении в заряженном состоянии и чувствительность к различным схемам использования. Эти основные характеристики весьма разнообразны, в зависимости от материалов, из которых изготовлены батареи.
Никель-кадмиевые батареи еще работают
Для часто используемого оборудования, при высоких требованиях к пиковым токам, когда необходимо перезаряжать батарею за короткое время или когда стоимость является предметом особого беспокойства, никель-кадмиевые батареи (NiCd), несмотря на многочисленные мифы об их недостатках, остаются прекрасным выбором по сравнению с батареями других типов.
Никель-кадмиевые батареи - не лучший вариант с точки зрения энергии, приходящейся на единицу веса, их емкость - примерно 50,7 Втч/кг. Никель-металлгидридные батареи (NiMH) почти на 50% лучше, хотя они и стоят почти на 50% дороже. Другими словами, энергоемкость, приходящаяся на единицу первоначальной стоимости батареи у никель-кадмиевых и никель-металлгидридных батарей примерно одинакова.
Однако никель-кадмиевые батареи превосходят никель-металлгидридные по соотношению цена/производительность, если первоначальная стоимость списывается в течение всего срока службы батареи, потому что никель-кадмиевые батареи обычно выдерживают в три раза больше циклов зарядки - разрядки.
Это преимущество оказывается даже еще больше, если пользователь расходует, как правило, полный заряд батареи, потому что никель-кадмиевые батареи великолепны при использовании "глубокого цикла", а долговечность никель-металлгидридных батарей при таком обращении с ними сильно сокращается.
Пользователей, привыкших к портативным ПК, питающимся от никель-кадмиевых батарей, необходимо предупреждать, что следует подзаряжать новые никель-металлгидридные батареи при каждой возможности, потому что "глубокий цикл" является весьма распространенным типом нарушений среди пользователей, имеющих практику работы с никель-кадмиевыми батареями. Тот, кто не откажется от этой привычки, не получит обещанных преимуществ от никель-металлгидридных батарей более чем в нескольких первых циклах.
Кроме того, для редко используемого оборудования более высокая энергоемкость никель-металлгидридных батарей будет сведена на нет более быстрой потерей заряда при хранении.
Никель-металлгидридные батареи занимают больший объем, чем никель-кадмиевые батареи равной массы; если вас больше беспокоит объем, а не масса, то следует заметить, что по такому показателю, как энергия, приходящаяся на единицу объема, никель-металлгидридные батареи превосходят никель-кадмиевые только на 30%.
Энергия - это только одна сторона вопроса
Энергия - это не то же самое, что мощность, которая представляет собой энергию, расходуемую за единицу времени. Для таких задач, как презентации мультимедиа или работа с беспроводными сетями, где потребляются пиковые токи, никель-кадмиевые батареи превосходят любые другие, кроме щелочных гальванических элементов.
Это связано с тем, что батарея - не идеальное устройство, обеспечивающее питание, а само не расходующее его. Батарея имеет собственное внутреннее сопротивление вырабатываемому току.
Мощность является произведением напряжения на ток, а напряжение является произведением тока на электрическое сопротивление. Это означает, что потери мощности из-за собственного сопротивления батареи пропорциональны квадрату тока, который батарея обеспечивает пользователю оборудования. Удваивается ток - и в четыре раза большая мощность теряется на нагревание батареи. Сократили внутреннее сопротивление наполовину - и пропорционально сократили теряемую мощность (и повреждающее батарею нагревание).
Низкое внутреннее сопротивление делает никель-кадмиевые батареи наилучшим выбором для больших токов. Рекомендуемый максимальный ток для данного типа батарей устанавливается в единицах тока "C": единица C равна току, при котором батарея полностью разряжается за один час; никель-кадмиевые батареи оцениваются в 1 C или более, в то время как никель-металлгидридные батареи - только в 0,2 C.
Это означает, что для того же тока нагрузки пользователь должен носить никель-металлгидридную батарею пятикратной емкости (и более чем втрое большего веса) по сравнению с никель-кадмиевой батареей равной энергии (хотя она и разрядится быстрее).
Более легкие литиевые элементы
Ни никель-кадмиевые, ни никель-металлгидридные элементы не имеют "обаяния" литиевых батарей с литиево-ионными (LiI) элементами, которые в настоящее время находятся в центре внимания, в то время как литиево-полимерная технология (LiP) ждет своего часа.
Литиевые соединения сейчас испытываются в сверхтонких батареях, толщина которых измеряется в микронах (микрон - тысячная доля миллиметра). Не являясь элементами с большими токами, они производят ток примерно в 1 миллиампер на квадратный сантиметр, но зато их электрические и механические характеристики позволяют широко использовать эти батареи в портативных приборах.
Литиево-ионные батареи содержат вдвое больше энергии в единице массы, чем никель-кадмиевые, и сравнимы с ними по способности выдерживать глубокую разрядку. При существующих уровнях стоимости и долговечности литиево-ионные батареи оказываются почти в шесть раз дороже на цикл, чем никель-кадмиевые, и почти в полтора раза дороже никель-металлгидридных.
Литиево-полимерные батареи пока в продажу не поступали; предположительно они будут иметь почти вдвое большее отношение энергии к массе, чем у литиево-ионных, но их долговечность составит только третью часть от числа циклов литиево-ионных батарей (десятая часть долговечности никель-кадмиевых). Они, по всей вероятности, будут иметь прекрасную сохранность заряда при хранении, но низкий ток и длительное время подзарядки.
Эти свойства делают литиево-полимерные батареи легкой, но дорогостоящей альтернативой для тех задач, где используются герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (также известные как гелеобразные элементы). Гелеобразные элементы имеют ту же химическую основу, что и автомобильные аккумуляторные батареи, но без их неудобного жидкого электролита.
В настоящее время батареи с подобными характеристиками обычно применяются в источниках бесперебойного питания (БИП), а не в легких портативных устройствах.
Питер Коффи
С ведущим техническим аналитиком
Питером Коффи можно связаться по адресу: 3571756@mcimail.com.
Два состояния батареи
Рабочий режим и хранение в заряженном виде
- Никель-кадмиевые батареи лучше работают, если используются полностью, а затем повторно заряжаются
- Никель-металлгидридные батареи должны подзаряжаться при каждой возможности
- Литиевые батареи сохраняют свой заряд в нерабочем режиме и пригодны для многих типов применения
КАК ПОЛУЧИТЬ ПО BATTERYMARK И УСТРОЙСТВО ZDIGIT LL
ПО BatteryMark 1.0 можно бесплатно получить на World Wide Web-узле компании Ziff-Davis Benchmark Operation (по адресу http://www.zd.com/zdbop) и с форума ZDBOp в сетях ZD Net, CompuServe Edition (доступ с помощью команды GO ZD-BENCH).
ZDBOp отправит по почте две дискеты, которые содержат ПО BatteryMark, за $5 - на отправку и налоги. (На дискетах также имеется интерактивная копия руководства по ПО BatteryMark). Запросы на получение дискет по почте следует отправлять по адресу:
Ziff-Davis Benchmark Operation
1001 Aviation parkway, Suite 400
Morrisville, NC 27560
Attn.: Distribution Coordinator.
Запросы можно также направлять по факсу: (919) 380-2879. Все запросы должны содержать имя, адрес и телефон лица, делающего запрос, номер кредитной карты Visa или MasterCard и поручение о снятии оплаты в $5 с этой карты, а также пометку о том, что запрос относится к ПО BatteryMark Version1.0.
Доставка выполняется за 4 - 6 недель. Если вы хотите получить дискеты быстрее, укажите номер вашего счета в Federal Express и дайте инструкции по доставке через Federal Express.
Затраты ZDBOp на изготовление тестового устройства ZDigit ll составили $300. В эту цену входит копия ПО BatteryMark.
В запросы на ZDigit ll следует включать имя, адрес и номер телефона лица, делающего запрос, номер кредитной карты Visa или MasterCard и поручение о снятии оплаты в $300 с этой карты, а также пометку о том, что запрос относится к ZDigit ll.
Доставка ZDigit ll выполняется за два дня через Airborne Express.
