Lityum-İyon Pil Nedir?
Lityum-iyon (Li-İyon) pil paketi birden fazla hücreden oluşur. Hücreler, aygıtın voltaj ve akım gereksinimlerine göre birbirine seri ve paralel olarak bağlıdır. Günümüzün dizüstü bilgisayarlarında üç farklı tür Li-İyon pil hücresi kullanılır: Silindir, prizma ve polimer.
1.Silindirik piller yaklaşık olarak 18 mm (0,7 inç) çapında, 65 mm (2,6 inç) uzunluğundadır ve genellikle 18650 pilleri olarak bilinir. Bu piller daha çok yaklaşık 20 mm (0,8 inç) kalınlığındaki pil paketlerinde kullanılır.
1.Silindirik piller yaklaşık olarak 18 mm (0,7 inç) çapında, 65 mm (2,6 inç) uzunluğundadır ve genellikle 18650 pilleri olarak bilinir. Bu piller daha çok yaklaşık 20 mm (0,8 inç) kalınlığındaki pil paketlerinde kullanılır.
2.Prizmatik piller incedir, dikdörtgen biçime sahiptir. En sık kullanılan türleri MultiBay ve Tablet PC pilleri gibi yaklaşık 12 mm (0,5 inç) kalınlığındaki 6'lı ve 8'li Li-İyon pil paketleridir.
3.Polimer piller, prizmatik olanlardan daha incedir. Genellikle, kalınlığı 10 mm (0,4 inç) değerini geçmeyen pil paketi kullanan iPAQ Pocket PC ve bazı çok modern taşınabilir bilgisayarlarda kullanılır.
Li-İyon piller, aynı boyuttaki nikel tabanlı pillere göre daha hafiftir, daha yüksek kapasitelidir ve daha dayanıklıdır (şarjlarını daha uzun süre korurlar). Ayrıca Li-İyon piller, bellek etkisine bağlı olmadıklarından tam olarak boşalmadan da şarj edilebilir.
Tipik bir 6'lı Li-İyon pil paketinin, sistem kapalı durumdayken maksimum voltajına erişene kadar tam olarak şarj edilmesi 2,5-3 saat sürer. Pil tam olarak şarj edildikten sonra, pile güç (akım) akışı yerleşik bir koruyucu devre (şarj kontrolü) tarafından kesilir. Aslında pilin güvenli sınır değerlerin üstünde veya altında şarj edilmesini ya da boşaltılmasını önleyen koruyucu devreler vardır.
Koruyucu devre, her ne kadar çalışmak için pilden az miktarda bir güç alsa da, Li-İyon pilinin kendi kendine boşalma hızı nikel bazlı şarj edilebilir pillere göre çok daha düşüktür. Bu makalenin "Pil kapasitesi nedir?" adlı bölümünde Li-İyon pillerde kendi kendine boşalma hızını artıran ve kaçınılması gereken durumlardan bazıları açıklanmaktadır.
Pil Döngüsü Ömrü Nedir?
Pil döngüsü ömrü, pilin kullanılabilir düzeyde bir şarj miktarını artık bünyesinde tutamadığı duruma kadar olan toplam deşarj-şarj döngüsü sayısıdır.
Şarj edilebilir Li-İyon pilin döngü ömrünü hesaplamak güçtür, bunun nedeni bu ömür süresinin pilin ortalama çalışma sıcaklığından ve deşarj (boşalma) hızından etkilenmesidir.
Temel olarak daha yüksek sıcaklıklar ve deşarj hızı değerleri pil döngüsü ömrünü kısaltır. Pilin çalışma sıcaklığı, dizüstü bilgisayarınız çalışırken ve yerleştirme istasyonu gibi hemen yakın çevresinde bulunan bir unsurun sıcaklığının yanı sıra, hava sıcaklığına da bağlıdır. Enerji boşalma (deşarj) hızı ise, dizüstü bilgisayarınızda çalışan uygulama türlerine ve aygıtın güç yönetimi ayarlarına bağlıdır.
Örneğin; CAD, oyunlar ve DVD filmleri gibi bilgisayarın işlemcisini yoğun olarak kullanan uygulamalar, sözcük işleme uygulamalarına göre pili daha çabuk tüketir ve döngü ömrünü kısaltır.
Şarj edilebilir lityum-iyon pil döngüsü, yaklaşık olarak tam şarj kapasitesine eşit miktardaki birikimli deşarj miktarıdır. Örneğin 10 kez %10'luk bir deşarj veya 2 kez %50'lik bir deşarj, bir döngüyü temsil eder.
Pil Kapasitesi Nedir?
Pil kapasitesi amper/saat (Ah) cinsinden ifade edilir. Pil enerjisi ise watt/saat (Wh) olarak ifade edilir ve pil kapasitesi (Ah) ile pil voltajının (V) çarpımıdır. Bir Li-İyon pil paketinin çalıştırma voltaj aralığı kullanım ömrü boyunca göreli olarak sabit kalır. Ancak kullanılmaya başladığı andan itibaren kapasitesi hemen hemen doğrusal bir şekilde azalmaya başlar. Yeni piller, belirtilen kapasite değerleriyle sınıflandırılır.
Zamanla gerçek pil kapasitesi, her pil içindeki elektrokimyasal sınırlamalara bağlı olarak azalır. Kapasitedeki bu kayıp (yaşlanma) geri döndürülemez; pilin normal şarj deşarj döngüsüyle yeniden elde edilemez. Her pilin içinde bulunan ve elektrokimyasal olarak şarjı gerçekleştiren etkin malzeme kademeli olarak azalır. Sonuç olarak da bilgisayarın çalışma süresi giderek kısalır.
Pilin zaman içindeki gerçek kapasitesini ifade etmenin pratik yolu, tam şarj kapasitesini (FCC) kullanmaktır. FCC değeri de, pilin normal deşarjı ve kullanıcı profili gibi unsurlardan etkilenir. Normal deşarj koşullarında Li-İyon piller, 300-500 döngü arasında bir ömre sahiptir.
Ortalama bir kullanım ile Li-İyon pillerin 300 döngü veya yaklaşık bir yıllık süre sonunda nominal kapasitelerinin yaklaşık %80'i oranında performans göstermeleri beklenir. Bu tahmin, her çalışma gününde düşük veya orta düzeyde güç gerektiren uygulamaları (sözcük işleme, e-posta ve elektronik tablo uygulamaları gibi), kablolu ya da kablosuz olarak çalıştırarak pili tamamen kullanan tipik kullanıcıları kapsar.
Pilin Garanti Süresini Nasıl Belirlenir?
Li-İyon piller için 12 aylık bir garanti sağlanabilir.. Pil garantisi, arızaya yol açan malzeme ve işçilik hatalarıyla ilgilidir ve pil kapasitesinde zamanla doğal olarak oluşan azalmayı kapsamaz. Garanti dönemi, düşük veya ortalama güç yükü gerektiren çalışma koşullarında 300 döngü sonunda pilin nominal kapasitesinin %80'i oranında güç sağlayacağı varsayımına göre belirlenmiştir. Yüksek güç gerektiren uygulamalar/koşullar, pilin 12 aylık garanti döneminden önce nominal kapasitesinin %80'ine düşmesine neden olabilir. Li-İyon piller %80'lik kapasite eşiğinin altında da çalışmayı sürdürür, ancak şarj döngüsüyle sağlanan kapasite (çalışma süresi) azalmaya devam eder.
Aşağıdaki tabloda, iki kullanıcı profiline ve çeşitli güç tüketimi özelliklerine göre bir yıl sonundaki FCC tahminleri özetlenmektedir. İlk profil, pili normal koşullarda hemen hemen her çalışma günü tam olarak kullanan ve şarj eden (yılda 300 döngü) bir cep telefonu kullanıcısına aittir. İkinci profil ise, pilini haftada yalnızca bir kez tamamen kullanıp şarj eden ve yerleştirme istasyonu gibi yüksek sıcaklığa sahip bir ortamda çalıştıran sabit bir kullanıcıya aittir. Tabloda gösterildiği gibi, yüksek güç gerektiren uygulamaları çalıştırma veya yerleştirme istasyonu kullanmanın neden olduğu ek sıcaklık, kapasite kaybını hızlandırmaktadır.
Yüksek güç gerektiren uygulamalar, aynı zamanda pil döngü ömründe %25'e kadar azalmaya neden olabilir
Akıllı Pil Teknolojisi Nedir?
Pil çalışma süresinin tahmin edilmesi, kullanıcıya pil şarj durumunu gösteren ve bildiren sistemdeki belirsizlik nedeniyle daha da zorlaşır. Bazı dizüstü bilgisayarları pil şarj durumunu, üreticinin belirli yapılandırma düzenindeki özel bir ürün modeline uyguladığı testi temel alarak tahmin etmektedir. Bu yöntem, farklı bir şarj düzeyinde/durumunda bir pil takıldığında belirsizlik yaratmaktadır, çünkü her pilin şarj durumu pilin sistemdeki geçmişine göre hesaplanmaktadır.
Li-İyon pillerin izlenmesi ve yönetilmesi konusunda kullanıcılara yardımcı olmak amacıyla HP marka(TRWE_2012 kullandığı sistem) dizüstü bilgisayarları Akıllı Pil Teknolojisi'ni kullanarak, kesin ve anlık durum bilgilerini sağlar. HP Akıllı Pil Teknolojisi, şarj edilebilir pil teknolojisi için bir sektör standardı geliştirmek amacıyla 1995 yılında belli başlı pil üreticileri tarafından oluşturulan Akıllı Pil Sistemi'ne (SBS) dayanır. SBS içinde; kendi durumunu koruyan ve bildiren, böylelikle de ister aynı dizüstü bilgisayarı içinde farklı piller ister farklı dizüstü bilgisayarları aygıtlarında aynı piller kullanılsın, kullanıcılara kesin bilgiler sağlayan bir Akıllı Pil bulunur.
Akıllı Pil Ayarı Nedir?
Yinelenen kısa deşarj ve şarj işlemleri, pilin şarj durumu ile güç ölçümü değerleri arasındaki belirsizliği artırır. Şarj durumunu güç ölçer ile eşitleyebilmesi için, pilin belirli aralıklarla ayarlanarak kullanılabilir kapasitesinin "farkına varması" gerekir. Ayarlama işlemi dizüstü bilgisayarın çalışma süresini en üst düzeye çıkararak, kullanıcıya kalan pil şarjı konusunda bir tahmin verir. Ayarlama, kritik diske kaydetme işlemlerini tamamlamak için yeterli güç bulunmadığı takdirde hazırda bekletme işleminde oluşabilecek veri kaybını da önler.
Akıllı Piller, dizüstü bilgisayarı içinde veya tek başına bir şarj cihazında olup olmadıklarına bağlı olmaksızın tam şarj/deşarj döngüsüne her girdiklerinde kendi FCC değerlerini ayarlarlar. Dizüstü bilgisayarı kullanılarak yapılan ayarlama birkaç saat sürer, ancak tek başına bir şarj cihazının kullanılmasından daha doğru sonuç verir.
Pil, gerçek bir güç yükü altına girerken kendi FCC değerini yeniden öğrendiğinden, dizüstü bilgisayarı kullanılarak yapılan ayarlama sonuçları daha uygundur. Tek başına bir şarj cihazında pil, sabit bir yük kullanılarak boşaltılır. Sabit yük, dizüstü bilgisayarın her zaman karşıladığı yük düzeyinden daha düşükse, pilin öğrenilen kapasitesi gerçek kapasitesinden daha yüksek olabilir. Başka bir deyişle, pil ayarlamada kullanılan yükten daha büyük bir yük değerine maruz kaldığında, yeni ayarlanan pil güç ölçer tarafından tahmin edilen çalışma zamanını sağlamayabilir.
Akıllı Pil'in sonucunun doğruluğu, pil kalan kapasitesinin yaklaşık %5'ine kadar boşaltıldığında tam bir ayar yapılabilmesini sağlar. Sonuç olarak, pil alarmını kalan kapasitenin %5'ine ayarlayabilirsiniz, böylece Akıllı Pil normal kullanım sırasında kapasitesini ayarlar.
Pili belirli aralıklarla %5 kapasite uyarısı alınıncaya kadar deşarj etmeniz gerekir. Bu işlemin uygulanma zorunluluğu, bireysel kullanıma bağlı olarak değişebilir. Genel olarak bir Li-İyon pil, en az üç ayda bir ayarlanmalıdır. Nadiren tamamen boşaltılan bir pil yaklaşık olarak ayda bir ayarlanmalıdır
Bir Li_On Pilin Kapasitesini Ve Ömrünü En Üst Düzeye Çıkarma
Aşağıdaki koşullar pilin çalışma süresini ve kullanım ömrünü olumsuz yönde etkiler:
•Li-İyon pilleri her deşarj-şarj döngüsüyle birlikte kademeli, geri alınamayan kapasite kaybı yaşar. Sıcaklık ve deşarj yüklerinin artmasıyla birlikte bu eskime daha da hızlanır.
•Bir Li-İyon pilin kendi kendine deşarj olma hızı, pil güç beslemesi olayam bir dizüstü bilgisayarda bırakıldığında daha yüksek olur.
•Uzun süren depolama veya kullanılmama durumlarında pil şarjı önerilen voltaj düzeyinin altına düşer.
•Pili tükenmiş durumda uzun bir süre bekletmek, FCC değerindeki azalmayı hızlandırır. Pili, yüksek bir şarj düzeyinde, sıcak bir ortamda uzun süre bırakmak (örneğin dizüstü bilgisayarı yerleştirme istasyonunda yoğun biçimde çalıştırmak gibi) da kapasite kaybını hızlandırır.
•Pilleri kullanarak, yüksek düzeyde teknoloji gerektiren uygulamaları çalıştırmak da kapasite kaybına neden olur. Örneğin 3B oyun oynamak, sözcük işlemci uygulamalarını çalıştırmaya göre FCC değerini çok daha hızlı düşürür.
Önerilen Pil Bakım Uygulamaları
Her model için pil kullanımı ve depolama önerileri Kullanım Kılavuzlarında verilmektedir. Ek pil bakım öneri ve uygulamaları da aşağıdaki gibidir:
•Li-İyon pilleri %40 - %60 doluluk oranında 10°C ile 25°C (50°F ile 77°F) arasında saklayınız.
•Pilleri, yüksek sıcaklıklarda uzun süreli olarak bırakmayınız. Uzun süre için sıcak bir yerde bırakılması (örneğin sıcak bir arabanın içinde) Li-İyon pillerin eskimesini hızlandırır.
•Dizüstü bilgisayar 2 haftadan fazla bir süre için kullanılmayacaksa (kapatılacak ve AC güce bağlanmayacaksa), pili çıkartınız.
•Dizüstü bilgisayar, 2 haftadan fazla bir süreyle AC güç kaynağına takılı olarak kalacaksa (fiş veya yerleştirme istasyonu yoluyla), pili çıkartınız.
•Pille çalışırken, dizüstü bilgisayarında ileri teknoloji uygulamaları kullanılacaksa, en yüksek kapasiteye (Ah) sahip bir pil türü kullanınız.
•Kullanım biçimine göre, belirli aralıklarla pili ayarlayınız. Normal kullanım koşullarında piller en az her 3 ayda bir ayarlanmalıdır, ancak nadiren tam olarak deşarj edilen piller, yaklaşık olarak her ay ayarlanmalıdır.
NOT:
Bu makalelenin hertürlü hakkı “www.sordum.net/forum” sitesine aittir.
TRWE_2012
DÜZCE/AKÇAKOCA 2016
DÜZCE/AKÇAKOCA 2016
