Лаптоп батерии – всичко за тях

Безспорно един от най-важните компоненти в един лаптоп е неговата батерия. Всъщност точно тя прави лаптопите такива, какви то са – мобилни компютри. Благодарение на батериите, ние и нашият компютър ставаме мобилни – можем да ползваме ноутбуците си на работа, в училище или по време на дълъг път… Без съмнение голяма част от вас вече притежават лаптоп и знаят, че издръжливостта на батерията е едно от най-значителните им качества, а за много хора е и от решаващо значение при покупка на нова мобилна машина. От къде обаче идва тази издръжливост, от къде започва всичко, колко дълъг е животът на една батерия, можем ли да допринесем по някакъв начин за по-бавното и амортизиране и коя част на лаптопът ни натоварва най-много батерията? Отговорите на тези и на още много въпроси ще намерите по-надолу в статията.

Какво е батерия?

Батерията, обективно погледнато представлява източник на ток без подвижни части. Най-често това е комбинация от една или повече галванични елементи, които съдържат химична енергия, която може да бъде трансформирана в електрична енергия.

От къде започва всичко?

Както всяка съвременна техника, така и батериите са извървяли дълъг път на подобрения и революции. През 1780 година италианският физик Луиджи Галвани открива в Болоня, че ако два различни метални електрода като цинк и мед се потопят в разтвор на сол, а след това се допрат едновременно до части от нерва на жабешки крак се предизвиква съкращение на мускула му, въпреки че животното е мъртво. Явлението получава име „животинско електричество”, а по-късно комбинацията от двата метала и електролита е наречена „галваничен елемент”. 20 години по-късно, друг италиански учен, Алесандро Волта разбира как действа източника на ток, който използва Луиджи Галвани и така създава въпросния химичен елемент, който произвежда електрически ток и го нарича на името на Галвани – галваничен елемент. Така създава първата батерия от галванични елементи (Волтов стълб). По този начин той дава началото на една мултимилионна индустрия, която става основен източник на енергия за почти всякакъв вид домашни и индустриални продукти.
Свързаните успоредно в клетка галванични елементи осигуряват необходимия номинален ток на батерията (измерва се в ампери), а свързаните последователно клетки – необходимото напрежение (измерва се във волтове). Освен номиналното напрежение и номиналния ток, третият параметър е времето, през което батерията може да отдава този ток, запазвайки напрежението си в определени граници – това е капацитетът на батерията (измерва се в ампер часове). Така например, ако батерията може да осигури ток на стойност половин ампер (500 mA) в продължение на четири часа, нейният капацитет е 2 Ah (2000 mAh). С остаряването, капацитетът на батерията намалява. Това означава, че компютърът започва да издържа все по-малко време без да е включен в електрическата мрежа. Интересен факт за батериите е това, че тяхната издръжливост не се определя от броя клетки, които те притежават.

Точно 200 години след откритието на Луиджи Галвани, батериите влизат в корпусите и на първите мобилни (или по това време не чак толкова) компютри. Никел-кадмиевите (NiCad) батерии са първите батерии, които се използват серийно в производството на лаптопи. Може би дори сега може да намерите някой стар ноутбук, който използва NiCad батерия, но вече са голяма рядкост, защото бързо са изместени от по-добрата Никел-Метал Хидридна технология. Нуждата от промяна идва главно заради куп недостатъци на никел-кадмиевите батерии. Като нови те издържат до около 2 часа, но със всяко зареждане това време намалява, а главен виновник е така нареченият „мемори ефект”. Той описва една специфична ситуация, при която батерията губи своя максимален капацитет ако се зарежда преди да е напълно разредена. Ако това се повтори няколко пъти, никел-кадмиевата батерия много бързо намалява своя капацитет. Друг неин минус е фактът, че теглото на този тип батерии е много по-високо от това на днешните батерии. Кадмият е тежък метал – изключително вреден за околната среда – безспорно най-неприятната черта на никел-кадмиевата батерия. Не маловажен факт е, че ако бъде оставена да се зарежда прекалено дълго, тя може да се издуе и дори да експлодира.

Голям напредък бележат учените с разработката на Никел-Метал Хидридните батерии. Те побеждават никел-кадмиевите си предшественици във всеки един аспект – цена за производство, издръжливост, надеждност и сигурност. За съжаление те също страдат мемори-ефектът, но не в такава степен както при NiCad. Издръжливостта на NiMH е с около 30% по-добра от тази на NiCad, като се изисква единствено на всеки няколко цикъла, тя да се разрежда и зарежда докрай. Животът и обаче е по-кратък от този на NiCad.
Голямото подобрение идва при създаването на най-популярните в момента Литиево-йонни батерии (Li-ion). Те са с 20 до 30 процента по-леки и предлагат 10% до 20% по-добра издръжливост, спрямо NiMH батерия със същия капацитет. Освен това при Li-ion е напълно елиминиран неудобния мемори-ефект. Техният живот не е много дълъг – около 300 цикъла.
И тъй като в момента почти всички лаптопи използват литиево-йонни или литиево-полимерни батерии, в останалата част от статията ще засегнем само тях.
Нека започнем с един въпрос, който сигурно неведнъж сте си задавали – каква е разликата между литиево-йонните (Li-ion) и литиево-полимерните (Li-Pol) батерии? Отговорът е, че и двата вида работят по еднакъв начин, но литиево-полимерните модели имат някои предимства, както и един недостатък (от гледна точка на потребителя). Те могат да се произвеждат в произволна форма, по-компактни са като размери заради по-тънкия си корпус (1 мм) и са по-издръжливи на физически удари. Производството им излиза по-евтино, но крайната им цена е по-висока, заради по-добрите характеристики на технологията.
Ето отговор на още един въпрос, върху който са мислили много притежатели на мобилни компютри – Когато лаптопът е включен към ел.мрежата, добре ли е да изваждаме батерията му от корпуса? И да, и не. Минусът на това действие се изразява в това, че не е много добре батерията да стои на топло в корпуса на ноутбука, защото се скъсява нейния живот. От друга страна, при махането на батерията от него, при инцидентно спиране на тока вие се лишавате от едно от най-големите предимства на лаптопа – да продължи своята работа. Ако батерията не е на мястото си, ноутбука ще се изключи и вие ще загубите незаписаните си файлове и проекти. Така че, нашия съвет е да държите батерията там, където и е мястото – все пак за това сте си купили мобилна машина. Ако въпреки всичко държите да изкарвате батерията, може да помислите върху евентуалната покупка на UPS устройство, което ще захранва лаптопа определено време след спиране на тока.
Животът на батериите се измерва в цикли. Циклите на една батерия означават колко пъти тя е била презаредена. Животът на днешните батерии е дълъг между 200 и 400 цикъла, което зависи от начина им на експлоатация. Наскоро учени от Hewlett-Packard и Boston-Power събраха сили, за да създадат нов тип батерия, която притежава живот от цели 1000 цикъла. Толкова дълго твърдят и от Apple, че издържат батериите на новите 17-инчови модели MacBook Pro.
Как да се грижим за батерията си така, че тя да ни служи дълго и как да я използваме така, че да издържа повече време може да прочетете в следващата част от статията.

Грижа за дълъг живот

Купили сте си нов ноутбук? Честито! С него обаче идват и грижите. Те не са нищо особено, но е хубаво да се спазват някои прости правила, срещу които батерията на лаптопът ви ще се отблагодари с дълга и вярна работа. Вашата нова машина идва с напълно разредена батерия, поставена в отделен плик. Първото нещо, което трябва да направите е да я поставите в лаптопа и да го включите към зарядното устройство. Все пак може да се уверите, че производителят не е упоменал специално в книжката си друг начин за първоначално зареждане. Оставете я около 3-4 часа, за да се зареди напълно, дори и да изписва по-рано, че е напълно заредена. Ако пък по някаква причина спре да се зарежда преди да е изписала, че е на 100%, не се притеснявайте, а просто изключете и включете зарядното отново. След като са минали няколко часа и батерията показва пълен заряд, може да изключите лаптопа от зарядното и да изтощите батерията докрай. Повторете процедурата още един-два пъти.
За правилната работа на литиево-базираните батерии е важно да се поддържа тяхната „форма”. Не е хубаво лаптопът винаги да е включен към електрическата мрежа, защото по този начин батерията губи своя капацитет. Препоръчваме ви от време на време, през 2-3 седмици например, да използвате своя ноутбук на батерия, докато се изключи сам от недостиг на ток. Ако използвате лаптопа си само у дома, може някоя вечер преди да си легнете просто да го оставите да работи през нощта, а на сутринта да го включите към зарядното, за да достигне отново до пълен заряд.
Какво да правим, ако дълго време няма да използваме лаптопа си и как можем да съхраним батерията му годна за употреба?
Ако планирате дълга раздяла със своя мобилен компютър е хубаво да се погрижите добре за неговата батерия по време на вашето отсъствие. Ако е заредена докрай, оставете я да се разреди до половината и я поставете в плик, на сухо и хладно място. 50% е оптималния заряд за продължителното и съхранение, защото ако е разредена докрай, може да изпадне в състояние на дълбок разряд и да стане невъзможно зареждането и отново. В противоположния случай, ако я оставите напълно заредена, тя ще изгуби част от своя капацитет, което означава, че ще съкратите животът и. Най-добрата температура за съхранение на този компонент е между 15 и 22 градуса.

Пестеливост и издръжливост

В общия случай, една батерия за лаптоп издържа с едно зареждане до около 2-3 часа в режим на работа, в зависимост от начина на използване. Лаптопите на Apple са с по-мощни батерии и издържат между 4.5 до 7 часа, а има и ноутбуци, които могат да се похвалят с числа от рода на 10-11 часа без нужда от зареждане. От какво зависи колко бързо ще „свърши” нашата батерия и какво можем да направим, за да използваме по-дълго компютъра си с едно зареждане?
Точно над този въпрос мислят всеки ден инженерите на Microsoft, които са твърдо са решили следващата версия на операционната им система – Windows 7 да е максимално оптимизирана за портативтни компютри. След продължителни изследвания, те са готови със заключение над темата „Кой компонент колко ток консумира?”. Резултатите в проценти за средностатистически съвременен ноутбук може да видите по-долу.

Може би не съвсем изненадващо, но най-ясно се откроява консумацията на дисплея. С навлизането на дисплеите с LED подсветки на пазара, този процент се очаква да спадне донякъде, но едва ли разликата ще е много голяма. Това, което можем да направим ние, за да съкратим тази огромна консумация е просто да намалим яркостта на дисплея до толкова, че хем да имаме минимално осветяване, хем всичко да е лесно четимо и да не натоварва очите ни.
За увеличаване на времето за работа на батерия, новите лаптопи притежават специални балансирани режими, при които тактовата честота на процесора бива намалена. Вие също може да спомогнете, като допълнително намалите натоварването – ако е възможно изключете всички програми с които не работите в момента и оставете единствено тази, която ви трябва.
Повечето ноутбуци имат автоматични сензори, които намаляват честотите на видеокартите, когато лаптопът се използва на батерия, но ако искате да направите това ръчно или вие да зададете нивото на тези честоти, може да го направите чрез инструменти като RivaTuner (http://www.guru3d.com/index.php?page=rivatuner) например. Препоръчваме да не използвате подобен род софтуер, ако не знаете точно с какво си имате работа, защото при неправилно зададени настройки може да навредите на своята машина и нейните компоненти.
Използването на Solid State Drive ще намали десетократно изразходваната енергия, спрямо традиционните твърди дискове. Съвсем разбираемо е обаче, че не всеки може да си позволи такъв тип памет, а и все още не е ясно колко изгодно е това и дали си заслужава високата цена – това може всеки да прецени за себе си. Работата на твърдия диск обаче постоянно взима своите проценти и това намалява значително времето на готовност. Има няколко начина по които това може да бъде частично избегнато. Добавянето на още оперативна памет освен, че ще ускори работата на вашия ноутбук, намалява нуждата от използването на виртуална такава, тоест намалява използването на твърдия диск. Друг съвет, който можем да ви дадем е при удобни моменти да дефрагментирате диска си, което ще ускори неговата работа и съответно ще намали консумацията. Windows Vista пък почти постоянно използва твърдия диск за индексиране на съдържанието му. Това се прави с цел ускоряване на работата на търсачката на операционната система, което е добре, но не и когато ни трябва максимално дълго издържаща батерия. Тази функция може да бъде спряна от Control Panel -> “Uninstall a Program” -> “Programs” -> “Turn Windows features on or off“. Там може да деактивирате индексирането. Другия вариант е да напишете в търсачката на Windows “Services”, да натиснете с десен бутон на “Windows Search” и да изберете “Properties”. Изберете “Disabled”, след което можете да деактивирате функцията чрез натискане с десен бутон и избор на “Stop”.
Ако гледате филм чрез оптичното устройство, добра идея е първо да го прехвърлите на твърдия диск и да го пуснете от там, заради по-ниската консумация на ток.
Ако няма да използвате Wi-Fi, Bluetooth и InfraRed също може да ги изключите, като при повечето мобилни компютри това става, чрез натискане на бутон или дърпане на плъзгач някъде по корпуса на машината. Може да ви прозвучи странно, но ако наистина искате батерията ви да издържи дълго, избягвайте използването на USB устройства. Може би незначително, но те също консумират ток от вашата батерия.
Ако желаете променете и настройките за автоматично изключване на монитора и „заспиване” на компютъра. В Windows XP те се намират в Control Panel -> Power Options, при Windows Vista в Control Panel -> Mobile PC, а при OS X в System Preferences -> Energy Saver. Определете изключването на дисплея да става след 5 минути неизползване на машината, а “Sleep mode”-a след 10 минути.

Ако всички тези съвети не са ви достатъчни и ви трябва още повече време, добър избор за вас е закупуването на допълнителна батерия, която да може да заменяте с оригиналната, когато се изтощи.

Това е всичко и не забравяйте, че ако вие се грижите добре за вашата батерия, тя също ще се погрижи за вас, като ви служи дълго и не ви предава във важните за вас моменти.

Благодаря, че отделихте време да прочетете тази статия!
Ако имате някакви въпроси или коментари, може да използвате формата отдолу.

Още по темата:

1. Горивни батерии захранват екстремен лаптоп
   Нови горивни батерии на базата на метанол въведе компанията Ultracell. Нейните елементи XX25 са предназначени да захранват екстремния лаптоп Getac V100 Rugged. По данни от...
2. Toshiba пуска супер-бързо зареждащи се батерии
   Добрата новина е, че Toshiba показа дългоочаквания прототип на супер-бързо зареждащата се SCiB батерия за лаптоп, а лошата е изявлението им, че технологията все още...
3. HP ще използва ново поколение батерии
   Hewlett-Packard напоследък показват, че не спират да работят, като постоянно ни демонстрират иновации в мобилните технологии. Последната от тях е резултат от съвместната работа на...