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Comprendre et entretenir les batteries d'ordinateur portable

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Batterieprofessionnel explains the differences among nickel cadmium, nickel metal hydride, and lithium ion batteries, and how to properly maintain each for optimal performance.

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C'est matériel vital, et votre ordinateur portable ne va pas aller très loin sans elle, mais combien de fois pensez-vous donner une pensée à votre batterie? Dans cette fonction quotidienne, je vais vous donner quelques faits puissants qui vous obtiendrez facturés sur les batteries.

Qu'y a-t-il sous le capot?

Trois types de batteries alimenter les ordinateurs portables que vous trouverez en service aujourd'hui, nickel-cadmium (NiCad), nickel-hydrure métallique (NiMH), et le lithium-ion (Li-ion), avec Li-ion étant le plus commun dans les nouveaux ordinateurs portables. Chaque type de batterie a une chimie différente pour générer une charge et, par conséquent, des caractéristiques différentes.

Capacité
La capacité des batteries est mesurée par la puissance fournie par poids de la batterie, le taux d'auto-décharge, et les cycles utiles. La puissance est souvent mesurée en Watt-heures par kilogramme, ou Wh/kg. L'auto-décharge fait référence au fait que toutes les batteries perdent de l'énergie lorsqu'elles sont entreposées. Cycle se rapporte au nombre de fois qu'une batterie peut être prise d'une charge complète à une décharge complète avant que la batterie ne peut plus tenir la puissance.

Le fait que les batteries se déchargent au fil du temps est affectée par la température. À des températures plus élevées, le débit de décharge est plus rapide. La règle générale à suivre est de les entreposer dans un endroit frais et de les utiliser à température ambiante.

Nickel cadmium
Dans les essais effectués dans un laboratoire par CADEX Electronics, Inc., les batteries au nickel-cadmium avaient une durée de vie de 1500 cycles, ce qui signifie qu'ils sont passés de la pleine charge à la pleine décharge 1500 fois avant de donner. En raison de la chimie de cette batterie, cependant, NiCads peut souffrir d'un soi-disant effet de mémoire. L'effet de mémoire est une réaction chimique qui se produit si la batterie n'est pas complètement déchargée avant la recharge. Dans cette réaction, les cristaux forment qui inhibent une charge complète. La batterie semble «se rappeler» un niveau inférieur de charge. Par ailleurs, la décharge complète ne signifie jamais la prise de la batterie vers le bas à 0 volts, qui peut irréversiblement endommager la batterie. Cela signifie de prendre la batterie vers le bas à une extrémité nominale de la tension de décharge (EODV).

CADEX a constaté dans ses essais que si les batteries NiCad ne sont pas «exercées» ou périodiquement maintenues par des cycles de décharge et de charge complets, leur durée de vie utile pourrait être réduite jusqu'à trois fois. Dans ce cas, les batteries dureraient seulement 500 cycles. Par conséquent, il est important si vous utilisez un ordinateur (ou tout autre équipement alimenté par batterie) que vous maintenez ces batteries. Sur les trois types, les cellules NiCad ont une durée de conservation intermédiaire. Si stocké à la température ambiante, ils perdront environ 20 pour cent de leur charge par mois. En fait, ils perdent 10 pour cent de leur capacité dans les 24 heures après que vous les sortez du chargeur. Dans les cinq mois, vous aurez des piles mortes, sauf si vous les maintenez. D'autre part, si elles sont correctement stockées et maintenues, ils ont la plus longue durée de vie utile des trois. Ils sont aussi de grands interprètes. S'ils sont pris en charge, ils seront en mesure de stocker presque la même charge à la fin de la vie comme ils le faisaient quand ils étaient jeunes. N'aimerions-nous pas tous avoir cette capacité?

Hydrure métallique de nickel
La chimie de cette batterie donne plus de puissance pour son poids, c'est pourquoi il semblait être un bon remplacement pour les batteries NiCad il ya quelques années. D'autre part, il a une durée de conservation très courte. Les cellules NiMH déchargent 30 pour cent par mois. En seulement trois mois, à moins que tu ne les maintiens, tu as des piles mortes. Un autre inconvénient est qu'ils durent pour seulement 500 cycles, ce qui en fait le plus bas performer dans la zone de vie utile. Et comme les batteries NiCad, si vous ne les décharger pas complètement et les recharger périodiquement, leur durée de vie utile est réduite. Vous pourriez potentiellement obtenir seulement 175 cycles d'entre eux. D'autre part, ils font mieux que NiCads quand vous les décharger un peu avant de recharger. Contrairement aux cellules NiCad, vous augmentez le nombre de cycles lorsque vous travaillez avec votre ordinateur portable débranché pour un peu de temps, puis branchez-le et rechargez les batteries. Rappelez-vous, les NiCads aiment être complètement vidés, les batteries NiMH préfèrent être seulement partiellement drainés.

Ion lithium
Parmi les types de piles mentionnées ici, les cellules au lithium ionique ont des avantages puissants. Ils ont une densité d'énergie de 150 wattheures par kilogramme. Comme NiMHs, les batteries Li-ion n'ont aucun effet de mémoire. En d'autres cas, ils ne perdent pas la capacité de recharger complètement s'ils ne sont pas complètement drainés. À gauche sur le plateau, ils perdent le moins de puissance. Leur taux de décharge, à 10 pour cent par mois, leur donne une bonne durée de conservation (mais ils doivent être utilisés dans les deux années de fabrication). Cela signifie que vous pouvez en attraper un que vous avez chargé jusqu'à il ya trois mois, et il aura encore environ 70 pour cent de sa charge à gauche. Si vous maintenez un certain nombre d'ordinateurs portables, c'est une bonne nouvelle.

Ces batteries ont également quelques inconvénients importants, cependant. Ils ont une chimie volatile. Chaque paquet de lithium-ion dans votre ordinateur portable doit avoir son propre circuit de protection électronique qui protège contre la surcharge, la décharge excessive, et le courant trop élevé. Chaque cellule du bloc-piles incorpore un évent de sécurité intégré. Les trois types de batterie ont un évent de sécurité, mais contrairement aux batteries NiCad et NiMH, qui peuvent résister à une surcharge, l'évent dans les batteries au lithium-ion est conçu pour déconnecter la batterie de façon permanente si elle doit jamais être utilisé. Il ne referme pas. Le danger potentiel de ce type est pourquoi les batteries Li-ion viennent comme une unité scellée comprenant l'électronique de sécurité. Comme une partie utile du circuit, chaque batterie Li-ion fournit un indicateur de charge. Si vous appuyez sur un bouton, une rangée de lumières s'allume, indiquant la charge, comme illustré à la figure A.

Figure A
Chaque bloc-batterie au lithium-ion contient une électronique de protection et une rangée de voyants d'État. L'état de cette batterie affiche une charge complète.

J'ai été surpris d'apprendre que de toutes les batteries, les ions de lithium ont la pire vie utile. Bien qu'ils aient un taux de décharge lent sur l'étagère, toutes les batteries Li-ion perdent irréversiblement la capacité au fil du temps. Même après un an, ils perdent la capacité d'être facturés à pleine capacité. Les tests CADEX indiquent que leur durée de vie pratique n'est que de deux ans. Selon le document de CADEX, batteries pour l'informatique mobile, "batteries Li-ion ne doivent pas être stockés pendant de longues périodes de temps, mais consommés comme un aliment périssable." D'autre part, alors qu'ils ne livrent pas autant de cycles que les batteries NiCad, ils fournissent jusqu'à 1000 cycles si elles sont utilisées dans cette durée de vie de deux ans. Ils sont également sans entretien. Non seulement ils ne souffrent pas d'effets de mémoire, ils n'ont pas besoin d'être périodiquement déchargé et surmonté. Comme les batteries NiMH, les décharges peu profondes augmentent en fait le nombre de cycles. Malheureusement, ces cellules coûtent cher. Gardez à l'esprit que votre service informatique pourrait être mieux avec un inventaire plus petit et rotatif.

Comment dois-je conserver mon inventaire?

Rangez les piles dans un endroit frais, de préférence réfrigérée et placée dans un sachet en plastique scellé pour éviter la condensation. Amenez-les à la température ambiante avant de les utiliser. Pour stocker les NiCads, chargez d'abord complètement et puis décharge. Quand les NiCads chargés sont autorisés à s'auto-décharger, ils créent des cristaux (l'effet de mémoire), ce qui réduit leur capacité. Les NiCads et les accus NiMH doivent être amortés avec une charge lente lorsqu'ils sortent du stockage. D'autre part, les batteries Li-ion doivent être stockées chargées. Sinon, ils peuvent perdre la capacité de facturer à pleine capacité en aussi peu que trois mois. De plus, les cellules peuvent fuir et se corroder. En sortant du stockage, les batteries NiMH et Li-ion ont besoin de plusieurs cycles de charge/décharge pour que la batterie arrive à sa capacité optimale.

Ces jours-ci, les batteries viennent souvent avec des circuits supplémentaires qui peuvent dire à un chargeur la meilleure façon de les recharger. Ces unités sont parfois appelées piles «intelligentes». Envisagez d'acheter un certain nombre de chargeurs intelligents qui peuvent comprendre ce codage. Le chargeur appliquera automatiquement le bon type de tension, saura s'il faut utiliser une charge de filet ou non, et sera fondamentalement en mesure de sentir l'une des trois principales chimies de la batterie discuté ici. En outre, les modèles supérieurs manipuleront également des batteries "muettes". Il existe même des progiciels basés sur Windows qui vous permettent de programmer la maintenance de la batterie et de surveiller les analyseurs/chargeurs de batterie. En tout cas, obtenir les chargeurs les plus avancés que vous pouvez et utiliser le chargeur droit pour la chimie de la batterie. De nombreux problèmes d'autonomie et de capacité de la batterie sont dus à une charge et une recharge incorrectes. L'utilisation du mauvais chargeur pour votre type de batterie peut être dangereuse.