Как аккумулятор теряет емкость

Почему автомобильный аккумулятор теряет свою емкость?

Если взять объем энергии, которая выделяется при разряде аккумулятора автомобильного, то она называется номинальной емкостью и измеряется в Амперах-часах (А/ч). Именно этот параметр нужно учитывать при покупке аккумуляторной батареи. В зависимости от марки необходимо устанавливать на машину аккумуляторы различной емкости.

Зависимость емкости аккумуляторной батареи от множества разных факторов очевидна. Например, она может изменяться, в зависимости от конструктивной составляющей, технологии изготовления и даже от условий эксплуатации авто аккумулятора.

Среди наиболее значимых конструктивных параметров, которые влияют на емкость, можно выделить:

· Объем и плотность активной массы (чем меньше этот параметр, тем больше пористость, за счет чего улучшается диффузия электролита и растет емкость);

· Количество электролита, который залит в батарею;

· Толщина электродов (чем тоньше пластина электрода, тем больше емкость и эффективнее работа аккумулятора);

· Материал, из которого изготавливается сепаратор;

· Геометрические размеры аккумуляторной решетки.

Что касается эксплуатационных характеристик, оказывающих влияние на емкость, то это: температура и плотность электролита и сила разрядного тока.

Тут важно понимать, что, чем ниже температура водного раствора серной кислоты, который находится внутри аккумулятора, тем емкость батареи будет ниже. Объясняется этот факт тем, что при росте вязкости электролита пропорционально увеличивается электрическое сопротивление, что, в свою очередь, замедляет диффузию и приводит к падению внутренней емкости аккумуляторной батареи.

Что такое емкость и от чего она зависит мы рассмотрели. Теперь давайте определимся, почему же аккумуляторы со временем теряют свою номинальную емкость.

Связано это, в первую очередь, с тем, что в ходе эксплуатации часть активной массы разрушается, начинается необратимый процесс разрушения электродов, что приводит к нарушению электро-химической реакции и не возможности восстановления номинального показателя емкости.

Как правило, необратимые последствия происходят только спустя несколько лет активной эксплуатации аккумулятора, но иногда это происходит под воздействием ряда факторов: глубокий разряд или наоборот перенапряжение (перезаряд) аккумулятора.

Все, что нужно знать о емкости АКБ

SAE (Общество автомобильных инженеров) определяет емкость стартерной батареи по резервной емкости (RC). RC отражает время работы в минутах при устойчивом разряде 25А. DIN (Deutsches Institut für Normung) и IEC (Международная электрохимическая комиссия) маркируют батарею в ампер-часах «Ач» при типичном уровне разряда для стартерных аккумуляторов 0,2. Согласно российскому ГОСТ Р 53165 — 2008 (МЭК 60095-1:2006) «Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные для автотракторной техники. Общие технические условия» (основной документ по данной теме в нашей отрасли) емкость батареи – это количество электричества в «Ач», которое полностью заряженная батарея может отдать в заданных условиях. Документ различает несколько вариантов указания емкости. Согласно его тексту емкость АКБ может быть обозначена производителем как:

«номинальная 20-часовая емкость С20: Расчетное количество электричества, «Ач», которое может отдать полностью заряженная батарея в течение 20 часов разряда номинальным током в заданных условиях, или

фактическая 20-часовая емкость С20ф: Получившаяся при разряде емкость, используемая для сравнения с номинальной;

номинальная резервная емкость Ср: Расчетное время разряда, «мин.», в течение которого батарея может иметь разрядный ток 25 А до конечного напряжения 10,50 В;

фактическая резервная емкость Срф: Получившееся время разряда для сравнения с номинальным».

То есть, к какому бы источнику мы не обратились, надо всегда различать два вида емкости. Одна измеряется в ампер-часах, другая (резервная) – в минутах и означает время, в течение которого АКБ может автономно снабжать электроэнергией подключенное к нему оборудование за один заряд. Для небольших аккумуляторов, питающих компактную электронику, предусмотрена соответствующая размерность – мАч (миллиампер-час).

При этом, надо так же понимать, что емкость аккумулятора – это то, в чем измеряется его потенциал, но не его заряд. Вы можете провести сравнение с бутылкой с водой – независимо от того, наполнена она жидкостью или нет, ее объем не меняется. В этом случае правильно сравнивать емкость с объемом: она не меняется независимо от того, полностью заряжен аккумулятор или разряжен. В большинстве случаев эта цифра указана на аккумуляторе, например, на этикетке АКБ часто написана рядом со значением пускового тока.

Например, значение «60 Ач» сообщает нам о том, что аккумулятор может работать в течение одного часа при нагрузке 60 Ампер и номинальном напряжении 12,7 вольт (классическое напряжение для большинства автомобильных аккумуляторов). Впрочем, никогде не стоит забывать о том, что зависимость между емкостью Ач и скоростью разряда не является линейной; по мере увеличения скорости разряда емкость уменьшается. Так кккумулятор емкостью 100 Ач, как правило, не сможет поддерживать напряжение выше 10,5 вольт в течение 10 часов при постоянной разрядке в 10 ампер. Емкость также уменьшается с повышением температуры.

Формула счета

Точного преобразования резервной емкости в ампер-часы не существует, но наиболее распространенная формула — RC, деленная на 2, плюс 16. Краткий метод — деление RC на 1,9.

Корреляция между величинами С20 и Ср российским ГОСТом несколько сложнее и предполагает решение уравнения:

где α = 1,1828 для открытых батарей или 1.1201 для батарей с регулирующим клапаном; β= 0,7732 для открытых батарей или 1,1339 для батарей с регулирующим клапаном.

где ϒ = 0,8455 для открытых батарей и 0,8929 для батарей с регулирующим клапаном; δ = 1.2429 для открытых батарей и 0.8983 для батарей с регулирующим клапаном.

Соотношение между током, временем разряда и емкостью свинцово-кислотной батареи аппроксимируется (в типичном диапазоне значений тока) законом Пекерта:

Cp > – является емкостью при разряде со скоростью 1 ампер.

I – это ток, потребляемый от батареи (А).

T – это количество времени (в часах), которое может выдержать батарея.

n — является постоянной величиной около 1,3.

Батареи, которые хранятся в течение длительного периода или разряжаются с малой долей емкости, теряют емкость из-за обычно необратимых побочных реакций, которые потребляют носителей заряда без выработки тока. Это явление известно как внутренний саморазряд. Кроме того, при перезарядке батарей нередко возникают дополнительные побочные реакции, приводящие к снижению емкости для последующих разрядов. После достаточного количества подзарядок, по сути, теряется вся емкость, и батарея перестает вырабатывать энергию. Внутренние потери энергии и ограничения скорости прохождения ионов через электролит приводят к изменению эффективности батареи. При разрядке выше минимального порога с низкой скоростью разряжается больше емкости батареи, чем при более высокой скорости. Установка батарей с изменяющимися характеристиками Ah не влияет на работу устройства (хотя это может повлиять на интервал работы), рассчитанного на определенное напряжение, если не превышены пределы нагрузки. Нагрузки с высоким расходом могут снизить общую емкость, как это происходит с щелочными батареями.

Напряжение полной зарядки

Прежде чем перейти к описанию методов измерения емкости АКБ, напомним, что каждая батарея всегда подает немного более высокое напряжение в состоянии полной зарядки. Поэтому, когда мы говорим о 12-вольтовой, 24-вольтовой или 36-вольтовой батарее, мы, прежде всего, говорим о напряжении устройств, на которые батарея может подавать питание. Так полностью заряженная 12-вольтовая свинцово-кислотная батарея, обычно обеспечивает напряжение около 12,7 В. Если в свинцово-кислотном аккумуляторе осталось всего 20%, он будет выдавать только 11,6 В. Полностью заряженный литиевый аккумулятор выдает 13,6 В.

Важно помнить, что свинцово-кислотные аккумуляторы могут быть разряжены не более чем на 50%, прежде чем произойдет необратимое повреждение – деградация. На практике это означает, что вы сможете использовать только половину емкости аккумулятора. Аккумуляторы AGM или гелевые могут быть разряжены до 70%. Это означает, что на практике 30% их энергии не может быть использовано. Литиевые батареи могут быть полностью разряжены без каких-либо повреждений.

Классический метод

Как уже было отмечено классический метод определения емкости батареи представляет собой цикл полной зарядки/разрядки/зарядки батареи с проведением соответствующих измерений. Его основной недостаток, как несложно догадаться, состоит в том, что реализация такого метода на практике отнимает огромное количество времени и потому он вряд ли может быть рекомендован автомобилистам или сотрудникам предприятий автомобильного сервиса.

К тому же разрядка непрактична для аккумуляторов большего размера. Свинцово-кислотная батарея теряет около 2% своей емкости с каждым полным циклом, а стартерная батарея — до 8%. Это повышает необходимость в расширенном экспресс-тестировании, поскольку проверка аккумулятора без оценки емкости является неполной.

Кроме того, определенные вопросы есть и к точности подобных измерений. Особенно когда мы имеем дело со свинцово-кислотными батареями. Даже при использовании высокоточного оборудования в среде с контролируемой температурой и соблюдении установленных стандартов заряда и разряда между идентичными тестами возникают различия. Они обусловлены тем, что батареи – это электрохимические устройства, характеристики которых могут меняться из-за громадного числа факторов. Так же, например, как уровень IQ человека меняется в зависимости от времени суток, настроения и проч. условий. В этой связи стоит отметить, что химические соединения на основе лития и никеля обеспечивают более стабильные результаты разряда, чем свинцово-кислотные.

В частности, лаборатория Cadex проверила 91 стартерную батарею с различными уровнями производительности. Тесты проводились в соответствии со стандартами SAE J537 (этим же стандартом руководствуется и российский ГОСТ Р 53165 — 2008 (МЭК 60095-1:2006) в части методологии испытаний): применялась полная зарядка и 24-часовой отдых, после чего следовал регулируемый разряд 25 А до 10,50 В (1,75 В на элемент). Через несколько дней их повторили по той же методике, и оказалось, что полученные у одних и тех же АКБ значения емкости отличаются в среднем на плюс-минус 15%.

То есть понятие емкости – довольно относительно и нестабильно. Это всегда нужно помнить, когда вы имеете дело с автомобильными АКБ и не переоценивать их возможности. Согласно самому свежему исследованию Немецкого автомобильного клуба ADAC, в 2022 году около 46% поломок автотранспортных средств были вызваны неисправным аккумулятором. Причина этого заключается в чрезвычайно высокой, скажем так, электрификации автомобилей. В наши дни к аккумулятору предъявляются повышенные требования, поскольку до 150 бортовых потребителей электроэнергии и автоматическая система старт-стоп в современных автомобилях требуют достаточной мощности. Поэтому рекомендуется регулярно проверять аккумулятор достаточно адекватными методами, чтобы обнаружить неминуемый отказ аккумулятора до того, как он окончательно выйдет из строя.

Тестер аккумуляторов

Более эффективный и быстрый метод оценки емкости АКБ – с помощью специальных приборов, так называемых, тестеров АКБ. Они бывают разнообразными – более или менее дорогие, с тем или иным набором функционала и т. д., но какими бы они ни были (естественно при условии качественного исполнения), их применение даст достаточно объективную картину состояния батареи, причем сразу по целому ряду параметров. И значения этих параметров будут, по оценке экспертов, более точными, нежели в классической методике.

Ну, а поскольку подавляющее большинство данных приборов иностранные, приведем расшифровку основных сокращений, используемых ими.

State of charge (SoC) – состояние заряда – это уровень заряда электрической батареи в отношении к ее емкости. Единицами SoC являются процентные пункты (0% = пусто; 100% = полностью). Альтернативной формой той же меры является глубина разряда (DoD), обратная SoC (100% = пустой; 0% = полность). SoC обычно используется при оценке текущего состояния используемой батареи, в то время как DoD чаще всего встречается при оценке срока службы батареи после многократного использования.

State of health (SoH) – буквально: «состояние здоровья» – показатель качества состояния аккумулятора (или элемента, или ячейки) по сравнению с ее идеальными условиями. Единицами измерения SoH являются процентные пункты (100% = состояние батареи соответствует спецификациям батареи).

Как правило, SoH батареи составляет 100% на момент изготовления и будет уменьшаться со временем и использованием. Однако производительность батареи на момент изготовления может не соответствовать ее спецификациям, и в этом случае ее начальный SoH будет меньше 100%. Основными факторами, способствующими деградации аккумулятора, являются поведение водителя, агрессивность стиля вождения, климат, тепловая динамика салона и инфраструктура, при этом поведение водителя и климат являются самыми важными.

Итак, при тестировании стартерного аккумулятора важно не только состояние заряда (SоC), но и состояние работоспособности (SоH) батареи. В то время как SоC можно просто определить с помощью измерения напряжения, для проверки SоH требуется сложная процедура тестирования, чтобы сделать достоверное заключение о состоянии аккумулятора. А собственно главное в SоH то, что при его определении учитывается не только ток холодного запуска (CCA) и приемлемость заряда (CA), но иостаточная емкость (Ач).

Так же, как на протяжении многих лет технология транспортных средств продолжала развиваться, аккумуляторы с новыми технологиями, такими как AGM или EFB, также получили дальнейшее развитие. Для получения надежных результатов тестирования, особенно в отношении SоH и, как следствие емкости, важно использовать современные тестовые устройства, адаптированные для новых аккумуляторных технологий.

Пошагово алгоритм в общем случае выглядит так. Надо подсоединить тестер аккумулятора к клеммам аккумулятора, чтобы определить состояние заряда и внутреннее сопротивление. Для этого красный кабель подключается к положительной клемме, а черный – к отрицательной. Последовательность подключения и отключения не имеет значения.

Для подключения тестирующего устройства к аккумулятору, который находится в багажнике или пассажирском салоне, необходимо использовать клеммы аккумулятора там, а не контакты пускового устройства в моторном отсеке, поскольку сопротивление кабеля, который установлен в автомобиле, повлияет на измерение.

После этого на тестере батареи выбирается правильный тип батареи: стартерная батарея, гелевая батарея, батарея EFB или AGM. Устройство использует различный алгоритм тестирования для каждого типа аккумулятора, так что неправильная настройка приведет к неправильному значению измерения. Кроме того, для некоторых тестовых устройств важно знать, проводится ли тест на аккумуляторе, установленном в автомобиле, или он находится вне автомобиля.

Введите в устройство указанный ток холодного пуска аккумулятора, включая используемый метод измерения. Общими стандартами являются DIN, EN, IEC, JIS и SAE. Подробную информацию о стандарте тестирования можно найти после указания тока холодного пуска на этикетке аккумулятора.

Затем тестирующее устройство автоматически выполняет тест и выдает результат.

Как видите, все достаточно просто, ошибиться очень сложно. Хотя нередко вводят неправильные базовые значения, поскольку не умеют правильно читать маркировку, выполненную в соответствии с разными стандартами.

Читаем маркировку верно

Все аккумуляторы имеют код, который указывает размер и тип аккумулятора. Этот код отличается в зависимости от спецификации конструкции аккумулятора. В мире существует 3 различных спецификации, которые регулируют размер, мощность и производительность аккумуляторов: европейская (EN), японская (JIS) и американская (BCI). Каждая имеет различную кодировку и основана на разных стандартах для расчета их производительности.

В батареях европейского стандарта используются 2 типа кодов. Один из них соответствует более старой кодировке в соответствии с немецким стандартом DIN, а другой — более новой кодировке в соответствии со стандартом Европейского союза (EN).

Кодирование DIN всегда состоит из пяти цифр и двух частей:

• Трехзначное число, указывающее емкость аккумулятора на основе числа 500 (для аккумуляторов 12 В). Например, 560 означает, что аккумулятор емкостью 60 Ампер, а 600 означает, что аккумулятор емкостью 100 Ампер.
• Двузначное число, которое характеризует полярность и емкость аккумулятора и может варьироваться в зависимости от производителя. Например, 59 используется при расположении положительной клеммы справа.
• Общий код батареи выглядит следующим образом: 555 59, что указывает на то, что батарея 12 В, имеет емкость 55 Ач и имеет положение положительной клеммы справа.

EN кодирование всегда состоит из девяти цифр и трех частей:

• Трехзначное число, указывающее емкость аккумулятора на основе числа 500 (для аккумуляторов 12 В) – все так же как в DIN.
• Среднее трехзначное число, которое характеризует полярность и емкость аккумулятора и может варьироваться в зависимости от производителя. Например, 059 используется при расположении положительной клеммы справа.
• Последнее трехзначное число, которое показывает характеристики холодного запуска аккумулятора в десятках в соответствии с европейским стандартом. Например, 054 означает аккумуляторы с производительностью холодного запуска около 540 А при -18 градусах Цельсия, в то время как 120 означает аккумуляторы с производительностью холодного запуска около 1200 Ампер при -18 градусах Цельсия.

В японском стандарте используются буквенно-цифровые коды, состоящие из 4 частей:

• Первая показывает максимальную производительность аккумулятора в десятках согласно японскому стандарту
• Второй – физический размер, начинается с A для самого маленького и до H для самого большого.
• Третий показывает физический размер АКБ в сантиметрах с округлением.
• Четвертый – полярность аккумулятора. R указывает положение отрицательного полюса с правой стороны; L, соответственно, наоборот – с левой стороны.
• Например, тип 32B19L обозначает аккумулятор с мощностью холодного запуска до 320 А, в контейнере размера B (одном из самых маленьких), длиной около 19 см и с отрицательным полюсом на левой стороне.

В батареях американского производства используются коды, состоящие из двузначного числа, общего для одного и того же батарейного блока (например, 31, 34 или 46). Этот тип аккумулятора всегда имеет одинаковые размеры и одинаковую ориентацию полюсов.

Код также дополняется трехзначным числом, указывающим производительность аккумулятора при мощности (холодный пуск в амперах), рассчитанной в соответствии с американским стандартом (например, 520 означает холодный пуск 520А).

Кодировка в соответствии с американским стандартом имеет следующий формат: 31-750, где 31 показывает конкретные размеры корпуса, а 750 — производительность аккумулятора.

Спектроскопия за 15 секунд

Недостатка в тестерах аккумуляторов нет. Большинство моделей измеряют «состояние здоровья» (SoH) путем считывания напряжения и внутреннего сопротивления. Однако ввиду развития технологий АКБ одно только измерение сопротивления плохо подходит для полноценной оценки производительности. Улучшенные электролиты и коррозионностойкие материалы обеспечивают низкое сопротивление в течение всего срока службы аккумулятора. Реклама функций, которые выходят за рамки возможностей устройства, вводит в заблуждение и автовладельцев и профессионалов, заставляя верить, что с помощью базовых методов тестирования можно получить многогранные результаты.

В итоге, что мы получаем в основной массе? Большинство тестеров аккумуляторов способны идентифицировать не полностью заряженную или разряженную батарею; но это делает и пользователь, причем без хитроумного оборудования – машина просто не заведется, если АКБ вышла из строя. Поэтому ключевая задача заключается в оценке аккумулятора до того, как его производительность будет критично снижена. Это делается путем измерения емкости, как уже было отмечено – основного показателя работоспособности аккумулятора максимально адекватным и объективным способом.

В настоящее время – это многомодельная спектроскопия электрохимического импеданса (EIS), которая проверяет состояние батареи за считанные секунды с помощью процесса сканирования. Неинвазивная технология сочетает в себе EIS со сложным моделированием для оценки емкости, тока холодной прокрутки и SoC с помощью матриц, также известных как справочные таблицы. Вот как это работает.

Синусоидальный сигнал нескольких частот подается в батарею с напряжением в несколько милливольт. После цифровой фильтрации извлеченный сигнал формирует график Найквиста, на который накладываются различные электрохимические модели. Прибор выбирает наиболее подходящие модели; неподходящие копии отбраковываются. Затем объединение данных сопоставляет значения ключевых параметров для получения оценок емкости и тока холодной прокрутки.

Сюжет Найквиста был изобретен Гарри Найквистом (1889-1976) во время работы в Bell Laboratories. В нем представлена частотная характеристика линейной системы, отображающая как амплитуду, так и фазовый угол на одном графике с использованием частоты в качестве параметра. Горизонтальная ось Х графика Найквиста показывает реальное сопротивление в Омах, в то время как вертикальная ось Y представляет мнимое сопротивление.

Тест занимает 15 секунд, и минимальный заряд аккумулятора должен составлять 60%. Наилучшие результаты достигаются с “рабочей” батареей.

Вместо резюме

Диагностика аккумулятора с помощью экспресс-тестирования все еще находится в зачаточном состоянии. У нас даже нет надежного метода измерения уровня заряда, не говоря уже о том, чтобы получить надежное измерение емкости. Батареи нельзя измерить сами по себе; их работоспособность можно оценить только с помощью нескольких измерений, подобных прогнозированию погоды или медицинскому осмотру.

Ученые возлагают большие надежды на спектроскопию электрохимического импеданса — технологию, которая также улучшит BMS (систему управления батареями). Работоспособность является ведущим показателем здоровья, и добавление этого параметра в BMS значительно улучшит прогнозирование выхода из строя. Емкость слишком долго была недостающим звеном, но научившись ее измерять достаточно точно в экспресс-режиме мы сможем гораздо лучше понимать в каком состоянии пребывает каждая конкретная АКБ.

Как восстановить емкость автомобильного аккумулятора

В наше время количество транспортных средств на дорогах возрастает в геометрической прогрессии, каждое средство имеет аккумулятор, и мы зачастую сталкиваемся с вопросом «Как восстановить емкость автомобильного аккумулятора?»

Главной причиной уменьшения емкости аккумуляторов является сульфатация пластин, поэтому не стоит никогда забывать о важности правильной и своевременной эксплуатации аккумуляторных батарей.

Существует несколько способов восстановления емкости, одним из которых является повышение плотности электролита.

Повышение плотности происходит с помощью циклической зарядки малым током. В таком случае, перерыв между зарядами способствует выравниванию потенциала электродов активной массы пластин, а более плотный электролит из пор пластин способствует снижению напряжения на аккумуляторе. Следовательно, процесс циклического заряда повышает плотность электролита.

Очень быстро восстановить емкость аккумулятора можно способом промывки электролита. Для этого предварительно заряжают полностью разряженный аккумулятор и сливают электролит. Слитый электролит промывают водой несколько раз, после чего в аккумулятор заливается раствор 5% аммиака и 2% трилона Б. Заряд АКБ током номинальной силы завершает процесс восстановления.

После заливки раствора нужно убедиться в том, что плотность электролита соответствует техническим требованиям. В обратном случае плотность следует откорректировать при помощи добавления дистиллированной воды в аккумулятор или электролита повышенной плотности, а затем выполнить разрядку батареи.

Промывка АКБ дистиллированной водой длится до того момента, пока не перестанет вытекать мутная вода. После промывки следует внимательно осмотреть пластины. Пластины могут осыпаться, в этом случае их нужно заменить. Устранение осыпавшихся частиц с поврежденных пластин поможет избежать короткого замыкания.

После восстановления емкости аккумулятора необходимо залить в электролит немного десульфатирующего средства и закрутить пробки. Для того чтобы добиться нужного результата способом промывки, вам понадобится не более часа, а ваш аккумулятор будет работать еще несколько лет.

Правильная эксплуатация АКБ позволит вам избежать вопроса о том, как восстановить емкость автомобильного аккумулятора. Кроме того, вы значительно увеличите срок эксплуатации устройства.

Обязательные пункты при эксплуатации АКБ

1. Периодическая проверка уровня и плотности электролита;
2. В холодных климатических условиях поднимать показатель плотности электролита в соответствии с техническими требованиями;
3. Во время сильных морозов желательно оставлять автомобиль на закрытой стоянке;
4. Единица тока для зарядки АКБ должна быть в 10 раз меньше единицы емкости АКБ.

Компания «ООО Маркент» предлагает большой выбор оборудования для аккумуляторных батарей. Каталог сайта оснащен зарядными, зарядно-разрядными и десульфатирующими устройствами. Заказать продукцию нашего производства вы можете в главном офисе компании, который находится в городе Ростов-на-Дону по адресу ул. Пескова 1/169а, оф.88, 3 этаж или по телефону 8 863 200 7121.

Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

• Как правильно выбрать шкаф для хранения АКБ
• Стенд для ремонта агрегатов
• Программное обеспечение TEnergy для комплексов обслуживания АКБ
• Универсальный стенд для ремонта радиаторов
• Как правильно обслуживать свинцово-кислотные батареи.

Аккумулятор и производительность iPhone

iPhone создан простым и удобным в использовании. Добиться этого удалось благодаря сочетанию самых современных технологий и передовых инженерных решений. Важная область применения таких технологий связана с влиянием аккумулятора на производительность. Аккумулятор — это сложный технологический продукт. Производительность аккумулятора и iPhone в целом зависит от ряда факторов. Все перезаряжаемые аккумуляторы являются расходными материалами и имеют ограниченный срок службы. Со временем их емкость и производительность снижаются, поэтому возникает необходимость в замене. Когда срок службы аккумулятора подходит к концу, может снижаться производительность iPhone. Мы подготовили эту статью для тех, кому требуется дополнительная информация.

Сведения о литий-ионных аккумуляторах

В iPhone используются литий-ионные аккумуляторы. По сравнению с предыдущими типами аккумуляторов литий-ионные заряжаются быстрее, разряжаются дольше, имеют более высокую плотность заряда и меньший вес. Технология перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов самая лучшая из доступных на сегодняшний день. Узнайте подробнее о литий-ионных аккумуляторах.

Максимальное увеличение производительности аккумулятора

Время работы от аккумулятора — это время, в течение которого устройство работает без подзарядки. Срок службы аккумулятора — это время, в течение которого аккумулятор работает должным образом до необходимости замены. Время работы от аккумулятора и срок его службы зависят, в частности, от выполняемых задач. Как бы вы ни использовали устройство, его производительность можно улучшить. Срок службы аккумулятора связан с его «химическим возрастом», который исчисляется не просто периодом времени. Следует учитывать и другие факторы, такие как количество циклов зарядки и соблюдение правил эксплуатации. Следуйте этим рекомендациям, чтобы максимально увеличить производительность аккумулятора и продлить срок его службы. Например, оставляйте iPhone наполовину заряженным, если собираетесь не использовать его в течение долгого времени. Старайтесь также не заряжать и не оставлять iPhone в местах с высокой температурой, в том числе под открытым солнцем, в течение длительного времени.

Химическое старение аккумуляторов

Все перезаряжаемые аккумуляторы являются расходными компонентами, производительность которых снижается по мере химического старения. По мере химического старения литий-ионных аккумуляторов объем заряда, который они могут накапливать, уменьшается, вследствие чего устройство приходится заряжать чаще. Это называется снижением максимальной емкости аккумулятора — величины, которая измеряется как отношение текущей емкости к эталонной (емкости нового аккумулятора). Помимо прочего, может снизиться максимальная мгновенная производительность аккумулятора (или пиковая мощность). Чтобы обеспечить корректную работу устройства, электронные компоненты должны мгновенно получать питание от аккумулятора. Одним из факторов, который влияет на такую мгновенную отдачу заряда, является полное сопротивление аккумулятора. Аккумулятор с высоким полным сопротивлением не всегда может отдавать заряд в объеме, необходимом для системы. Полное сопротивление аккумулятора может увеличиваться по мере его химического старения. Оно временно увеличивается при низком уровне заряда и при низких температурах окружающей среды. При большом химическом возрасте оно возрастает более существенно. Это химические характеристики, общие для всех литий-ионных аккумуляторов. При извлечении заряда из аккумулятора с высоким полным сопротивлением напряжение может значительно падать. Для корректной работы электронных компонентов требуется определенное минимальное напряжение. К таким компонентам относится внутренний накопитель данных устройства, цепи питания и сам аккумулятор. Система управления питанием определяет способность аккумулятора поставлять необходимое питание и управляет нагрузкой для поддержания работоспособности. Когда все возможности системы управления питанием исчерпаны и поддерживать работоспособность невозможно, система завершает работу, чтобы защитить электронные компоненты. Хотя устройство выключается намеренно, для пользователя это может стать неожиданностью.

Предотвращение неожиданного выключения устройства

• долгая загрузка приложений;
• снижение частоты кадров при прокрутке;
• уменьшение яркости подсветки (это можно изменить в Пункте управления);
• снижение громкости динамиков на 3 дБ;
• постепенное снижение частоты кадров в некоторых приложениях;
• отключение вспышки камеры в самых крайних случаях (это отражается в интерфейсе камеры);
• необходимость перезагрузки при запуске приложений, обновляемых в фоновом режиме.

Функция управления производительностью не влияет на многие важные характеристики. К ним, помимо прочего, относятся:

• качество сотовой связи и пропускная способность сети;
• качество фото- и видеосъемки;
• производительность GPS;
• точность геолокации;
• работа датчиков (гироскоп, акселерометр, барометр и другие);
• Apple Pay

При низком уровне заряда аккумулятора и в условиях низких температур изменения, связанные с управлением производительностью, носят временный характер. Если аккумулятор устройства значительно состарился с химической точки зрения, такие изменения могут быть более долгосрочными. Это объясняется тем, что все перезаряжаемые аккумуляторы являются расходными материалами и имеют ограниченный срок службы. Поэтому со временем их нужно заменять. Если у вас возникла такая проблема и вы хотите повысить производительность устройства, попробуйте заменить аккумулятор.

Для iOS 11.3 или более поздних версий

В iOS 11.3 и более поздних версий функция управления производительностью была оптимизирована: теперь система периодически оценивает требуемый уровень управления производительностью, чтобы не допустить неожиданного выключения. Если состояние аккумулятора позволяет обеспечивать прогнозируемую пиковую мощность, действия по управлению производительностью будут минимальными. В случае повторного неожиданного выключения управление производительностью станет более активным. Оценка выполняется регулярно, что гарантирует высокую гибкость в работе этой функции.

Благодаря улучшенному аппаратному и программному обеспечению iPhone 8 и более поздних моделей можно точнее оценивать емкость аккумулятора и потребности устройства в мощности, что увеличивает общую производительность системы. Таким образом, управление производительностью в iOS осуществляется по-новому, что позволяет точнее выявлять угрозу неожиданного выключения и предотвращать ее. В результате работа функции управления производительностью на iPhone 8 и более поздних моделях может быть менее заметной. С течением времени емкость и пиковая производительность аккумулятора на любых моделях iPhone снижаются, в связи с чем требуется замена аккумулятора.

Состояние аккумулятора

На iPhone 6 и более поздних моделях после обновления до iOS 11.3 или более поздней версии становятся доступны новые функции: просмотр состояния аккумулятора и уведомление о необходимости заменить его. Они находятся в разделе «Настройки» > «Аккумулятор» > «Состояние аккумулятора» (с iOS 16.1 или более поздней версии находятся в разделе «Настройки» > «Аккумулятор» > «Состояние аккумулятора и зарядка»).

Кроме того, можно проверить, включена ли функция управления производительностью, которая динамически изменяет максимальную производительность во избежание неожиданного выключения устройства, и при необходимости отключить ее. Эта функция активируется только после первого неожиданного выключения устройства с аккумулятором, емкости которого не хватает для обеспечения достаточного уровня максимальной мгновенной мощности. Функция доступна на моделях iPhone 6, iPhone 6 Plus, iPhone 6s, iPhone 6s Plus, iPhone SE (1-го поколения), iPhone 7 и iPhone 7 Plus. iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X включают эту функцию, начиная с iOS 12.1. iPhone XS, iPhone XS Max и iPhone XR включают эту функцию, начиная с iOS 13.1. Узнайте об управлении производительностью iPhone 11 и более поздних моделей. Эффективность управления производительностью на этих новых моделях может быть менее заметна, поскольку их аппаратное и программное обеспечение было значительно усовершенствованно.

После обновления устройства с iOS 11.2.6 или более ранней версии функция управления производительностью будет отключена. Она активируется, если произойдет неожиданное выключение обновленного устройства.

Все модели iPhone также оснащаются базовой системой управления производительностью, которая отвечает за правильную работу аккумулятора и устройства в целом, а также за защиту внутренних компонентов. Именно от нее зависит (помимо прочего) работоспособность устройства при высокой или низкой температуре окружающей среды, а также напряжение на внутренних компонентах. Эта система управления производительностью необходима для обеспечения безопасности и корректного функционирования. Отключить ее нельзя.

Максимальная емкость аккумулятора

На экране «Состояние аккумулятора» отображаются сведения о максимальной емкости аккумулятора и пиковой производительности.

Максимальная емкость аккумулятора — это отношение текущей емкости к емкости нового аккумулятора. По мере химического старения аккумулятора его емкость снижается, в связи с чем может сокращаться время работы от него. В зависимости от того, сколько времени прошло с даты производства iPhone до момента его активации, отображаемая емкость аккумулятора может быть немного меньше 100 %.

Стандартный аккумулятор рассчитан на сохранение до 80 % исходной емкости после 500 полных циклов зарядки при эксплуатации в нормальных условиях. Годовая гарантия включает право на сервисное обслуживание неисправного аккумулятора. Если устройство не на гарантии, компания Apple взимает плату за обслуживание аккумулятора. Дополнительные сведения о циклах зарядки см. на этой странице.

По мере ухудшения состояния аккумулятора пиковая производительность может снизиться. На экране «Состояние аккумулятора» есть раздел «Пиковая производительность», где могут появляться следующие сообщения.

Нормальная производительность

Если состояние аккумулятора позволяет поддерживать нормальную пиковую производительность и управление производительностью не включено, отобразится следующее сообщение:

«Сейчас аккумулятор поддерживает нормальную пиковую производительность».

Функция управления производительностью активна

При активации функции управления производительностью появится следующее сообщение:

«Этот iPhone неожиданно выключился, так как аккумулятор не мог обеспечить требуемую пиковую мощность. Чтобы помочь предотвратить такие выключения в будущем, была включена функция управления производительностью. Выключить…»

Обратите внимание, что после отключения функции управления производительностью активировать ее вручную нельзя. Она автоматически активируется в случае неожиданного выключения устройства. Возможность отключения также останется доступной.

Состояние аккумулятора неизвестно

Если iOS не может определить состояние аккумулятора устройства, отобразится следующее сообщение:

«Не удалось определить состояние аккумулятора на этом iPhone. Авторизованный сервисный центр компании Apple может провести сервисное обслуживание аккумулятора. Подробнее об обслуживании аккумулятора…»

Это может произойти из-за неправильно установленного или нераспознанного аккумулятора.

Функция управления производительностью отключена

Если вы отключите активную функцию управления производительностью, появится следующее сообщение:

«Этот iPhone неожиданно выключился, так как аккумулятор не мог обеспечить требуемую пиковую мощность. Функция управления производительностью была отключена вручную».

Если неожиданное выключение устройства повторится, функция управления производительностью снова активируется. Возможность отключения также останется доступной.

Состояние аккумулятора ухудшилось

Если состояние аккумулятора значительно ухудшилось, появится следующее сообщение:

«Состояние аккумулятора значительно ухудшилось. Вы можете заменить аккумулятор в авторизованном сервисном центре компании Apple, чтобы восстановить полную емкость и производительность. Подробнее об обслуживании аккумулятора…»

Это сообщение не является предупреждением о проблеме безопасности. Аккумулятор по-прежнему можно использовать. Однако проблемы с зарядом аккумулятора и производительностью могут усугубиться. Для работы устройства в соответствии с техническими характеристиками следует заменить аккумулятор. Подробнее о сервисном обслуживании.

Важное сообщение, связанное с аккумулятором

Если появляется следующее сообщение, это означает, что не удается проверить аккумулятор iPhone. Это сообщение касается устройств iPhone XS, iPhone XS Max, iPhone XR и более поздних моделей.

«Не удается проверить подлинность аккумулятора Apple в этом iPhone. Для данного аккумулятора недоступны сведения о его состоянии. Дополнительная информация.

Сведения о состоянии указанного аккумулятора недоступны. Чтобы проверить состояние аккумулятора, обратитесь в авторизованный сервисный центр компании Apple. Подробнее о вариантах обслуживания.

Получение дополнительной помощи

Если выработавший ресурс аккумулятор в значительной степени ухудшает производительность вашего устройства и вы хотели бы заменить его, обратитесь в службу поддержки Apple и узнайте о доступных вариантах обслуживания.

Выполнение перерасчета в системе оценки состояния аккумулятора в iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max

В операционную систему iOS 14.5 и более поздних версий добавлено обновление, с помощью которого система оценки состояния аккумулятора выполнит перерасчет максимальной емкости аккумулятора и пиковой производительности на iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max, чтобы решить проблему неточной оценки состояния аккумулятора у некоторых пользователей.