Что такое емкость аккумулятора ноутбука

Обновлено: 15.01.2025

Мобильные телефоны намного меньше портативных компьютеров. Но тогда почему бы производителям не увеличить батарею в ноутбуке с нынешних 5000 мАч до 20000 мАч или даже 40000 мАч? Ведь так они должны работать ещё дольше.

Большинство современных ноутбуков работают в течение 6-8 часов без подзарядки в смешанном режиме или около 3 часов в условиях повышенной нагрузки, например, в играх.

Чем выше производительность видеокарты и процессора внутри компьютера, тем больше он «выжимает сока» из аккумулятора. И наоборот, офисные неигровые ноутбуки обычно отличаются эталонной энергоэффективностью и не требуют слишком мощной батареи. И здесь производителей мы сами (потребители) загоняем в жёсткие рамки: офисному ноутбуку, который мы часто носим с собой, лучше быть лёгким и компактным, а игровой так и вовсе удобнее разместить в комфортном для долгих игр месте и подключить к розетке, поэтому избыточная автономность здесь не востребована.

Список причин, почему производители не могут повысить ёмкость аккумулятора ноутбука

Если коротко, то улучшить батарею на ноутбуке можно, но из-за спроса на компактный дизайн производители не заинтересованы в этом. Посмотрите, какие факторы и причины вынуждают их ограничиться нынешними значениями мАч.

С увеличением ёмкости аккумулятора ноутбук при большем напряжении, чем у мобильного телефона, становится настолько тяжёлым и большим, что его просто никто не будет покупать. Представьте себе эдакую громадину в несколько килограммов, которую назвали «компактным переносным компьютером».

1. Значение мАч

Нужно понимать, что это мера накопления заряда, а не накопления энергии (в конце статьи вы узнаете подробности), поэтому мы сталкиваемся со следующей ситуацией:

• мобильный телефон с батареей 5000 мАч (mAh) при 3,7 В (V) сохраняет 18,5 Втч (Wh) энергии;
• ноутбук с аккумулятором на 5000 мАч (mAh) при 11,1 В (V) сохраняет 56 Втч (Wh);
• в результате батарея ноутбука будет в 3 раза больше* и в 3 раза тяжелее*.

2. Ограничения на перевозку

Авиакомпании всего мира запрещают перевозку литиевых элементов питания больше 100 Втч. Поэтому даже если производители повысят ёмкость аккумулятора ноутбука, то вы не сможете взять его с собой в самолёт — это очень плохо для продаж.

3. Неудобства и большой вес

Какой-нибудь аккумулятор на 97 Втч будет весить уже почти 1 кг — очень немногие покупают толстые и тяжёлые ноутбуки. В большинстве своём люди предпочитают грациозную форму и функциональность, они готовы оплатить высокие премиальные цены только за лёгкие и тонкие ноутбуки, когда как большая ёмкость аккумулятора доступна лишь в толстых неуклюжих корпусах.

4. Новые процессоры

Производителям выгоднее использовать энергоэффективные технологии, чем увеличивать ёмкость аккумулятора в ноутбуке вместе с размерами корпуса. Например, Qualcomm добилась времени работы мобильного процессора с компьютерным «железом» 20-22 часа (больше, чем двукратный рост автономности). Новая архитектура ARM, конечно, не предел мечтаний. Есть и другие разработки в этой области, например, у Intel цифра даже больше — 28 часов.

* - конечно, не факт, что аккумулятор увеличится ровно в 3 раза — плотность энергии может быть другая, но для теории условимся на таких цифрах.

Что делать, если я хочу улучшить батарею на ноутбуке?

По мнению, исследованиям и инженерным расчётам производителей, покупателей в целом устраивает обычное время работы ноутбука в течение 6-8 часов (рабочий день). Поэтому если вам потребовалось больше автономности, то попробуйте поискать аккумулятор повышенной емкости для ноутбука вашей модели (их ещё называют «усиленные»).

На старых компьютерах используются съёмные аккумуляторы, которые достаточно легко извлекаются из посадочного места на донной части корпуса или тыловой. Достаточно сдвинуть в разные стороны защёлки и вытащить батарею для замены на более крупную (усиленную). Раньше в основном это были литий-ионные элементы 18650, упакованные в съёмный пластиковый корпус. Они различались по группам из 3 ячеек, 4 ячеек, 6, 9 и так далее.

На новых компьютерах применяются литий-ионные аккумуляторы в полимерной оболочке с несъёмной конструкцией. Для их извлечения нужно разобрать корпус или снять крышку ноутбука, из-за чего могут быть нарушены условия гарантийного обслуживания, потребуется время и инструмент для процедуры замены. Более того, в таких конструкциях не всегда возможна установка усиленного аккумулятора (он попросту не влезет в посадочный лоток).

Чем отличается аккумулятор ноутбука от аккумулятора телефона?

При одинаковом значении мАч они обладают разными возможностями. Просто измерьте Wh (Втч, ватт-час), зная mAh (мАч/мА•ч, миллиампер-час) и напряжение в V (В, вольт), а затем сравните результат.

5000 мАч означает 5 Ач, и если Ач батареи умножить на её напряжение, то получится Втч.

Большинство аккумуляторов мобильных телефонов оснащено аккумулятором 3,7 В. Таким образом, батарея на 5000 мАч означает батарею на 18,5 Втч. У ноутбуков напряжение всегда выше 3,7 В.

Если вы проверите табличку на донной части вашего «лэптопа», то там будет нечто вроде (в качестве примера) 2700 мАч и 14,8 В. Такое напряжение объясняется 4-мя литий-ионными батареями внутри по 3,7 В каждая. То есть общая ёмкость аккумулятора такого ноутбука будет 40 Втч, что намного больше 18,5 Втч у телефона из примера выше.

Одним из самых больших недостатков современных мобильных устройств, в том числе ноутбуков, смартфонов и планшетов, являются их аккумуляторы. Они слишком быстро разряжаются, слишком быстро изнашиваются, слишком быстро уменьшается максимальная емкость.

Со временем у любого ноутбука или смартфона ввиду постоянной эксплуатации от встроенного аккумулятора его емкость начинает снижаться. Особенно неприятно, когда полностью заряженная батарея заканчивается уже через час работы. CHIP расскажет, как узнать, насколько изношен аккумулятор вашего мобильного устройства и не пора ли его заменять.

Получить информацию о состоянии батареи ноутбука можно как с помощью встроенных средств Windows, так и с помощью сторонних бесплатных утилит. Для начала попробуем обойтись без посторонних инструментов.

Информация о батарее через командную строку

Отключите ноутбук от блока питания. В меню «Пуск» наберите «cmd» и кликните правой кнопкой мыши на появившемся результате поиска, выберите в контекстном меню «Запустить от имени администратора».

Далее в окне команд введите без кавычек «powercfg.exe -energy -output c:\report.html» и нажмите «Enter». Система запустит тест батареи ноутбука, который продлится 1─2 минуты.

Данные о батарее подскажет Battery Care

Небольшая бесплатная утилита Battery Care поможет вам получить практически полную информацию об аккумуляторе вашего ноутбука. Программа почти не нагружает систему и выводит данные в наглядном виде.

Кликните по иконке программы в трее и нажмете на вкладку «Дополнительно». Здесь вы найдете подробную информацию об аккумуляторе. В частности, программа покажет название батареи, заявленную емкость, текущее состояние, износ и т. п.

Программа совершенно бесплатна и регулярно обновляется разработчиками.

Состояние аккумулятора iPhone, iPad и Mac OS

Чтобы проверить аккумулятор iPhone или iPad, до сих пор нужно было обращаться к сотрудникам Genius Bar. Гораздо более быстро и без лишних проблем это поможет сделать бесплатный инструмент coconutBattery для Mac OS. Утилита уже зарекомендовала себя как отличное средство проверки состояния аккумулятора, а также циклов его перезарядки. В настоящее время coconutBattery поддерживает iOS устройства.

Проверка аккумулятора iPhone. Инструмент coconutBattery отображает много полезных сведений об аккумуляторе iPhone

С помощью этого инструмента вы получите подробные сведения не только о состоянии аккумулятора, но и о текущем уровне заряда, максимальной емкости, а также об уже пройденных циклах перезарядки. Благодаря этому вы сможете быстро выявить суть часто встречающихся проблем аккумулятора, например, слишком быструю разрядку.

Независимость от электросети — одно из главных достоинств ноутбуков по сравнению с настольными ПК. Но батареи имеют ограниченный ресурс, и в процессе пользования могут возникнуть различные неисправности, сильно ограничивающие автономность устройства.

Фактически, батарея является расходным материалом, который подлежит периодической замене. От этого не защитит даже бережное обращение и соблюдение правил эксплуатации, хотя такой подход существенно продлевает срок службы АКБ.

Какие бывают аккумуляторы для ноутбуков

Батареи для лэптопов делятся на категории по таким признакам:

Тип батареи. От этого зависят характеристики питания и рабочие условия. Совместимость и взаимозамена не предусмотрены.
Количество элементов питания. Стандарт — 6–8 единиц, но реальный диапазон составляет 3–12 элементов.
Емкость. Эта характеристика демонстрирует, как долго ноутбук сможет проработать на одном заряде.
Вольтаж. Производители ноутбуков дают на этот счет свои рекомендации, отходить от которых настоятельно не рекомендуется. Точное значение или диапазон можно посмотреть в паспорте ноутбука или на наклейке оригинального аккумулятора.

Не все модели ноутбуков поставляются со съемными источниками питания, что вызывает определенные затруднения у пользователя, который хочет заменить батарею. Рабочий ресурс аккумулятора составляет 2-3 года, но фирменный аккумулятор с качественными элементами может отработать в 2 раза дольше, хотя снижение автономности будет ощутимым.

Говоря о времени работы на одном заряде можно еще вспомнить о существовании аккумуляторов с повышенной емкостью. Долговечность источника питания напрямую зависит от качества элементов и сборки.

Типы элементов

Существуют 4 типа батарей:

Никелевые аккумуляторы NiCad и NiMh уже давно не используются в ноутбуках, хотя они менее прихотливы к температурному режиму. Такие батареи имеет небольшую емкость и больший вес по сравнению с литиевыми.

На сегодня самым популярным типом аккумулятора является Li-on. Батарея обеспечивает автономность лэптопа в пределах нескольких часов, но поддерживаемый температурный диапазон значительно меньше.

Li-polymer является дальнейшим усовершенствованием технологии li-on. Здесь не используется жидкий электролит, что позволяет уменьшить размер аккумулятора, но главное отличие — высокая отдача энергии. Li-polymer редко используется в стандартных ноутбуках, по крайней мере пока что.

Эффект памяти

Эффект памяти — состояние, при котором элементы питания «запоминают» отданный объем энергии как 100 %. Свойство характерно для никелевых источников питания. Это одна из причин, по которой батарею нужно было перед зарядкой разряжать «в ноль», иначе новый аккумулятор уже через пару месяцев может иметь емкость в несколько раз меньше заявленной.

Считается, что литиевые аккумуляторы не имеют эффект памяти, хотя в последние годы это утверждение пытались многократно оспорить.

Внутреннее устройство батареи

Аккумулятор для ноутбука имеет достаточно простую структуру и состоит из трех основных элементов:

корпус,
соединенные элементы питания,
контроллер.

В данном примере продемонстрирован стандартный Li-on аккумулятор, состоящий из 6 элементов, попарно объединенных в последовательную цепочку, и контроллера, отвечающего за их корректную работу.

Ниже на изображении представлено то, как выглядит батарея Li-polymer.

Восстановление АКБ при помощи программных средств

Сбои в работе батареи имеют программное или аппаратное происхождение.

Программные средства используются для устранения ошибок контроллера, диагностики и профилактики неисправностей. Для этого существует множество утилит от сторонних разработчиков, среди которых AIDA64, BatteryCare, BatteryBar, BatteryMon, BatteryInfoView и множество других. Кроме того, многие производители ноутбуков предоставляют фирменные утилиты для отслеживания состояния батареи и диагностики неисправностей.

Обратите внимание, что для проведения диагностики и калибровки необходимо изменить план электропитания в Windows. В противном случае операционка не даст корректно выполнить процедуру, переведя ноутбук в состояние гибернации. Для отключения опции нужно открыть выбранный план Электропитания, перейти на «Изменить дополнительные параметры питания», а в предложенном списке найти вкладку «Батарея».

Для диагностики ошибки контроллера можно использовать командную строку в Windows, прописав команду powercfg energy. Через 60 секунд в окне появится ссылка с расположением файла-отчета тестирования.

В отчете нас интересуют пункты «Расчетная емкость» и «Последняя полная зарядка». Несоответствие параметров означает необходимость в проведении калибровки. Для этих целей рекомендуется использовать автоматическую калибровку в предложенных утилитах. Функция калибровки батареи также присутствует в некоторых версиях BIOS, откуда ее можно и провести без запуска ОС.

Для ручной калибровки нужно полностью зарядить батарею, затем отключить БП. Пользоваться ноутбуком до момента его выключения, и сразу же подключить зарядку. Чем дольше разряженный аккумулятор простоит без зарядки, тем выше вероятность появления неисправностей.

Иногда помогает ручной сброс настроек BIOS. Для этого ноутбук нужно отключить от сети, достать аккумулятор, и удерживать кнопку включения секунд 20. После этого подключить питание, и в настройках сделать сброс до заводских параметров в BIOS. Затем выключить ноутбук, вставить аккумулятор и включить устройство.

Ремонт аккумулятора ноутбука своими руками

Если решить проблему не удалось программными средствами, значит причина кроется в неисправности элементов питания или контроллера.

Первые затруднения вызовет разбор батареи. Для начала нужно открутить все винтики: часть из них может быть спрятана под наклейками. Часто производители спаивают корпус, что затрудняет его вскрытие. В этом случае понадобится тонкий острый нож или горячее лезвие. Выполнять надрезы нужно очень аккуратно, чтобы не повредить проводку, контроллер или сами аккумуляторы.

Начать нужно с осмотра контроллера. На нем не должно быть видимых следов сгоревших компонентов. Также нужно прозвонить предохранитель (резистор).

Для проверки работоспособности элементов потребуется вольтметр. Пары рабочих элементов покажут 3-4 В, нерабочих — обычно 0. При глубоком разряде, но исправных элементах значением обычно составляет 2,7 В и менее. Если причина неисправности в глубоком разряде, то можно выполнить зарядку напрямую без контроллера при помощи внешнего зарядного iMAX B6 или аналогов в режиме балансировки. В этом случае не придется разбирать схему: достаточно отпаять любой из контактов контроллера. При этом нужно быть очень аккуратным и следить за отсутствием перегрева.

Распространенное явление, когда в негодность приходят несколько элементов, хотя остальные могли бы еще работать. Как правило, «банки» портятся парами из-за парного объединения в схеме. В таком случае всю нагрузку за неработающего «напарника» берет на себя один элемент, из-за чего начинает перегреваться и тоже быстро приходит в негодность. Обычно за 15–30 циклов зарядки/разрядки. Вероятность замыкания тоже нельзя исключить.

В Li-on аккумуляторах используются стандартные банки формата 18650, поэтому многие пользователи с энтузиазмом воспринимают возможность самостоятельной замены вышедших из строя элементов питания новыми. Тут есть одна проблема: при замене элементов нужно перепрошить контроллер, поэтому перепаковку лучше доверить компетентным мастерам.

Очень часто народные умельцы скупают вышедшие из строя батареи ноутбука для дальнейшего использования элементов питания в различных самодельных приборах. Например, в качестве пауэрбанка, источника питания для фонариков. Иногда им удается даже реанимировать неисправную «банку». В чем заключается опасность? Если проблемные элементы подвергаются активной эксплуатации или питают достаточно мощный прибор, то есть вероятность их перегрева с последующим возгоранием или взрывом.

Проблемы ноутбучных аккумуляторов, возможные причины и способы устранения

Далее будет представлен список распространенных неисправностей, связанных с работой батареи лэптопа, а также возможные варианты решения проблемы.

Ноутбук быстро разряжается

ошибка контроллера,
естественная деградация аккумулятора,
неисправность элементов питания.

Проявление: уровень заряда быстро падает, время автономной работы сокращается вплоть до нескольких минут, ноутбук долго показывает полный заряд, а потом быстро разряжается. В редких случаях уровень заряда зацикливается на определенной отметке как при заряде, так и при разряде.

Выполнить диагностику утилитами.
Провести калибровку.
Сдать батарею в СЦ на диагностику и перепаковку.
Заменить на новый АКБ.

О необходимости ремонта и замены может говорить существенное нагревание корпуса, вздутие элементов, которое видно даже по корпусу.

Ноутбук не заряжается

неисправность зарядного устройства,
физическое повреждение гнезда или штекера,
неисправность контроллера,
глубокий разряд,
нарушение условий хранения,
критические повреждения элементов питания.

Проявление: уровень заряда остается на 0, индикатор заряда может отсутствовать или отображаться «крестиком». БП, гнездо или батарея сильно нагреваются.

Убедиться в исправности розетки.
Проверить кабель подключаемого БП.
Проверить состояния гнезда и штекера.
Попробовать другое совместимое зарядное устройство при наличии такой возможности.
Отнести батарею и БП на диагностику.

Виновником данной ситуации часто является внешний БП, кабель, штекер или разъем. Иными словами, такая проблема не всегда спровоцирована неисправностями батареи. Чтобы убедиться в этом, достаточно отсоединить аккумулятор, подключить питание и включить ноутбук. Если все работает — значит проблема в батарее.

Корпус батареи сильно греется

повышенная нагрузка;
высокое внутреннее сопротивление;
проблемы с системой охлаждения;
неудачное расположение компонентов ноутбука.

Проявление: аккумулятор начал равномерно или неравномерно нагреваться, даже через пластиковый корпус могут наблюдаться вздутые элементы.

Нагрев аккумулятора при работе или зарядке — естественный процесс, но если корпус батареи становится действительно горячим, то это повод бить тревогу.

Перегрев может быть причиной или следствием неисправности элементов питания. Близкое расположение процессора, жесткого диска и других нагревающихся компонентов может привести к нагреву корпуса батареи. Иногда это недоработка производителя, но чаще — проблемы с системой охлаждения. Высокие температуры вредны для аккумулятора: они ускоряют износ и могут стать причиной повреждения оболочки элементов питания. Вздутые «банки» требуют скорейшей замены — такие элементы нельзя использовать и заряжать.

Батарея не заряжется до конца

сбой работы контроллера;
естественная деградация элементов;
работа утилит.

Проявление: ноутбук регулярно заряжается до определенного уровня и дальше не набирает заряд; процент максимального заряда может незначительно меняться между циклами или стабильно снижаться; нагревание корпуса батареи при достижении предела.

Калибровка.
Диагностика при помощи софта.
Отключение ПО, связанного с управлением питания.
Замена батареи.

Уже упоминались различные утилиты для диагностики и управления питанием. В некоторых из них реализована функция ограничения максимального заряда, о чем подробнее будет изложено в следующем пункте. Перед тем как приступить к ремонту или замене аккумулятора, нужно исключить влияние этих программ.

Как продлить срок службы батареи ноутбука

На самом деле, создать условия для обеспечения максимального срока службы АКБ не так уж и сложно. Для начала нужно изучить правила эксплуатации в паспорте ноутбука и на наклейке самого аккумулятора. Кроме того, нужно учитывать специфику типа элементов питания.

Это особенно важно для ноутбуков с несъемными батареями, ведь их ремонтопригодность значительно ниже. В качестве временной альтернативы вышедшей из строя встроенной батареи можно использовать мощный пауэрбанк. Разумеется, этот вариант стоит рассматривать как временное решение.

Список рекомендаций для профилактики неисправностей ноутбучных аккумуляторов.

Избегать ударов корпуса, перегрева поверхности и неаккуратного обращения с подключенным штекером БП. Ноутбук нужно ставить на ровную жесткую поверхность. Класть лэптоп на кровать, одеяло или колени настоятельно не рекомендуется — таким образом будут перекрыты вентиляционные отверстия, что приведет к повышению температуры под корпусом.
Если ноутбук не будет работать в течение 10 и более дней, то аккумулятор нужно зарядить на 60–80 %, и положить его в темное прохладное место.
Оптимальная рабочая температура для батареи — +20 °C. В рабочий диапазон входят температуры 0… +40 °C (литиевые). Если аккумулятор нагреется сильнее, то ускорится износ, возникает вероятность возгорания, взрыва, повреждения оболочки и вытекания электролита.
Выполнять калибровку 2–4 раза в месяц.
Избегать полной разрядки батареи до 0 % за исключением случаев калибровки.
Следить за состоянием АКБ при помощи указанного ранее софта.
Для литиевых аккумуляторов вреден не только полный разряд, но и постоянный полный заряд, хотя контроллер исключает такое явление как перезарядка. Рекомендуется периодически разряжать батарею до 10–15 % с последующим подключением зарядки. Хранить батарею с полным зарядом нельзя.
При работе от аккумулятора лучше избегать запуска «тяжелых» программ и игр.

Для продления срока службы батареи часто советую не пользоваться ею, отключив от ноутбука. Подразумевается работа устройства напрямую от сети. На практике это неудобно.

В таких случаях нужно помнить, что батарея — это расходный материал, а ее замена — вопрос времени. Бережное обращение и соблюдение правил эксплуатации помогут дольше сохранять рабочий ресурс, обеспечивая комфортные условия работы за ноутбуком.

*Редакция сайта не несет ответственности за какие-либо действия, предпринятые пользователями сайта на основании статей, комментариев, блогов, размещенных на страницах нашего сайта.

После того, как моя батарея от ноутбука Dell Vostro 1015n полностью вышла из строя, я решил купить новую, но не оригинальную, так как ее стоимость составляла $129.99, что равно стоимости самого ноутбука (ноутбуку больше 6-ти лет). Заказал я китайский аналог за $16.5. Через несколько недель пришла посылка. Внешне батарея не отличалась от оригинальной.

Как видно из этикеток, ёмкость китайской батареи примерно равна 5200mAh×11.1V≈58Wh (примерно равна потому, что напряжение в реальности не постоянная величина), а оригинальной составляет всего 48Wh. Я догадывался, что реальная ёмкость будет ниже, и у меня возникло желание выяснить на сколько.

Сперва я протестировал батарею по методике описанной в статье, посвященной определению ёмкости и степени износа аккумуляторной батареи ноутбука.

Портативная Aida64 показала, что паспортная (вшитая в микроконтроллер батареи) ёмкость равна 48840mWh (48.84Wh) что уже отличается от надписи на этикетке 🙂

Стандартная консольная утилита Windows:

показала такой же результат (часть отчёта из файла "energy-report.html"):

Порадовало то, что степень износа батареи равна 0%. Но меня интересовала немного другая задача: экспериментально определить реальную фактическую ёмкость батареи. В поисках подходящего инструмента я остановился на бесплатном для личного пользования приложении BatteryMon, отлично подходившим для решения поставленной задачи.

Приложение являет собой счетчик электроэнергии, потребляемой ноутбуком, в реальном времени. Среди множества различных полезностей программы больше всего меня интересовала желтая панелька на которой отображалась оставшийся/полный заряд батарейки (Capacity), падение/прирост заряда во время разрядки/зарядки (Capacity drop/ Capacity gain) и мгновенная мощность при разрядке/зарядке (Discharge rate /Charge rate). Мгновенная мощность при разрядке – это мощность ноутбука, развиваемая в данный момент времени. Интересно наблюдать за этой величиной при нагрузке на процессор 🙂

Установив новую батарею я увидел, что её ёмкость равна 54%. Я дал ноутбуку возможность разрядить её до 8% (такое требование в инструкции к батарее). Затем перезапустил программу и зарядил ноутбук до 100%.

Учитывая то, что батарея уже имела остаточных 8% заряда, несложными математическими расчетами определил, что полная реальная ёмкость батареи составляет:

(44888mWh/(100%-8%))×8%+44888mWh=48791mWh или 48791mWh/11.1V≈4396mAh.

Это меньше того, что написано на этикетке, но чуть больше ёмкости оригинальной батареи, что не может не радовать 🙂

Затем я проследил за разрядом батареи, для этого я отключил сетевой адаптер питания, перезапустил программу BatteryMon и разрядил батарею до 10%.

По аналогичному выше примеру рассчитал полную реальную ёмкость батареи:

(44855mWh/(100%-10%))×10%+44855mWh=49839mWh или 49839mWh/11.1V≈4490mAh.

Но, не смотря на это, в целом я остался доволен: получил батарею которая держит так же, как и когда-то держала оригинальная, когда была новая, а это больше 4-х часов непрерывной работы в браузере при яркости экрана чуть ниже средней.

Среди возможностей программы BatteryMon хотелось бы отметить функцию отображения прошедшего и оставшегося времени работы ноутбука от батареи, а также полезную опцию просмотра сведений о батарее (производитель, ёмкость в mWh и mAh, напряжение и др.).

Читайте также: