Эффект памяти литий-ионных аккумуляторов

26.04.2013

Ученые из Института Пауля Шерера совместно с коллегами из Научно-исследовательских лабораторий Toyota в Японии обнаружили, что широко используемый тип литий-ионных аккумуляторов имеет эффект памяти. Это позволяет понять механизмы работы аккумуляторов и решить некоторые проблемы с их емкостью и долговечностью.

Эффект памяти обычно связан с нарушением режима разрядки/зарядки аккумулятора: батарею начинают заряжать до ее полной разрядки, что приводит к недоступности части емкости батареи. Считалось, что этому "недугу" подвержены только NiCd и NiMH аккумуляторы, которые в особо тяжелых случаях теряют до 50% емкости. Оказывается, у литий-ионных аккумуляторов тоже может быть эффект памяти, и связан он все с теми же неполной зарядкой или разрядкой. В случае с литий-ионными аккумуляторами это приводит к невозможности точно определить уровень заряда и недоступности части его емкости.

Эффект памяти и связанные с ним отклонения в рабочем напряжении аккумулятора уже подтверждены на примере литий фосфат железных (LiFePO4) батарей. Обычно у этих аккумуляторов напряжение остается практически неизменным в широком диапазоне заряда. Вроде бы это хорошо, но с другой стороны, даже небольшую аномалию в рабочем напряжении автоматика интерпретирует неправильно, например начинает "думать", что батарея заполнена на 90%, хотя на самом деле она заряжена только на 50%.

Особенно заметен этот эффект памяти в электромобилях и гибридах. Во время торможения таких машин происходит зарядка батареи, а во время резких ускорений - быстрая разрядка. В результате многочисленных последовательных циклов частичной зарядки и разрядки, электроника "сходит с ума" и постепенно накапливает эффект памяти. В результате уровень заряда батареи оценивается неправильно, что затрудняет эксплуатацию машины и сокращает срок службы аккумулятора.

В основе этого явления лежит химический процесс, который приводит к укрупнению зарядовых частиц на электродах и к колебаниям напряжения. Именно эти колебания создают ошибки в контроле за уровнем заряда. Получается, что современные датчики уровня заряда, которые измеряют напряжение, часто ошибаются и требуют замены на боле "умную" технологию.

<< Назад: Нанотрубки как защита от военного лазера 27.04.2013

>> Вперед: Миниатюрный тепловизор 26.04.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Apple MacBook Pro - лучший Windows-ноутбук 02.05.2013 13-дюймовый MacBook Pro оказался самым надежным ноутбуком для запуска операционной системы Windows и работы в ней. Самым надежным вендором стала компания Dell, ноутбуки которой заняли сразу пять мест в первой десятке. Apple MacBook Pro является лучшим ноутбуком для работы в операционной системе Microsoft Windows. К такому выводу пришли специалисты компании Soluto, которые протестировали 13-дюймовую модель середины 2012 г. наряду с девятью другими компьютерами. MacBook Pro был признан лучшим, потому что в установленной на нем Windows реже случались сбои, зависания и реже появлялся "синий экран смерти" по сравнению с другими ноутбуками. Версию Windows не уточняется, на которой проводились тесты, исследователи не уточнили. Протестированы также были Acer Aspire E1-571, Dell XPS 13, Dell Vostro 3560, Acer Aspire V3-771, Apple MacBook Pro 15 Retina, Dell Inspiron 14z, Dell Latitude E5530, Dell Vostro 3460 и Lenovo Thinkpad X1 Carbon - эти ноутбуки заняли места со второго по десятое соответственно. Согласно тестам, количество сбоев в Windows, установленной на MacBook Pro 13, составило 0,88 раза в неделю, число зависаний - 1,06 раза в неделю, при этом "синий экран смерти" возникал 0,01 раза в неделю. Общий балл машины составил 1,05 (чем меньше значение, тем лучше результат). Acer Aspire E1-571, который занял второе место, давал по 0,74 сбоя, 0,40 зависания и 0,06 "синего экрана смерти" каждую неделю. Общий балл - 1,12. Обладатель последнего десятого места Lenovo Thinkpad X1 Carbon давал по 1,69 сбоя, 1,34 зависания и 0,09 "синего экрана смерти" каждую неделю. Общий балл составил 3,20. Почему MacBook Pro стал самым надежным ПК на базе Windows, легко объяснить, и аналитики Soluto не скрывают этого. Дело в том, что на MacBook Pro операционная система Windows была установлена в чистом виде, без стороннего программного обеспечения, которым поставщики ноутбуков загромождают Windows. Это отражено в статистике Soluto: если на MacBook Pro насчитывалось 60 фоновых процессов, то в Acer Aspire E1-571 (второе место) - 66 процессов, а в Lenovo Thinkpad X1 Carbon (десятое место) - и вовсе 85 процессов. Производителям ноутбуков следует задуматься о том, что если бы они перестали захламлять Windows дополнительными утилитами, то операционная система работала бы намного быстрее и стабильнее, и пользователю было бы удобнее и приятнее пользоваться ноутбуком, содержится в отчете. Тем временем аналитики признают, что MacBook Pro является самым дорогим Windows-ноутбуком: даже без учета лицензии на Windows, которая в других случаях входит в стоимость компьютера, его стартовая цена равна $1199. Для сравнения, начальная стоимость обладателя второго места - $429. "Сравнение показателей ноутбуков с чистой Windows и Windows, дополненной грудой приложений, на первый взгляд кажется некорректным. Однако нашей целью было сравнение реальной ситуации - как если бы мы были обычным пользователем и купили новую систему", - пояснили в Soluto. Аналитики также признали, что установка Windows на Mac - это более длительный и сложный процесс. Кроме того, существуют и другие недостатки такой связки, например, отсутствие клавиши Del на клавиатуре Mac, возможные проблемы с драйверами и так далее. С другой стороны, пользователь получает непревзойденное качество сборки и внушительный трекпад. Самой надежной маркой является Dell - целых пять систем попали в десятку.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026