Heeft u zich ooit afgevraagd waarom de batterij van uw draagbare apparaat niet langer meegaat? We leggen de technologie achter batterijvoeding uit en geven tips om deze te maximaliseren.

• Invoering
• Batterijtechnologieën uitgelegd
• Batterijen versus brandstofcellen

• Kracht en prestaties
• Tien tips voor de honger naar energie
• Hoe een batterij werkt

Het simpele feit van de levensduur van een notebook is dat systemen gewoon niet zo lang op hun batterijen werken als we zouden willen - zelfs notebooks met een lange levensduur, zoals Sony's VAIO VGN-TX27GP, gaan maar 5, 5 uur mee op één batterij.

Om u te helpen slimme beslissingen te nemen over de notebooks die u koopt en de manier waarop u ze gebruikt, demystificeren we de batterijtechnologieën van vandaag en onderzoeken we de brandstofceltechnologie die uw volgende notebook van stroom kan voorzien. We bieden ook 10 tips om het meeste uit de huidige batterij van uw systeem te halen, samen met een verklarende woordenlijst met belangrijke termen.

We kunnen een batterij niet eeuwig laten duren, maar we kunnen u helpen ervoor te zorgen dat u het meeste uit elk elektron haalt.

• Invoering
• Batterijtechnologieën uitgelegd
• Batterijen versus brandstofcellen

• Kracht en prestaties
• Tien tips voor de honger naar energie
• Hoe een batterij werkt

Batterijtechnologieën uitgelegd

Met vier accutechnologieën op het podium en een die in de coulissen wacht, is er zeker een accu die aan uw behoeften voldoet.

Hoewel alle batterijen niet gelijk zijn gemaakt, hebben ze allemaal de mogelijkheid om chemische energie om te zetten in elektrische stroom om elektronische apparaten van stroom te voorzien - van kleine digitale muziekspelers tot grote notebooks. Net als bij de batterij in een auto, zorgt een chemische reactie in de batterij van een notebook ervoor dat elektronen van de positieve terminal naar de negatieve pool stromen, waardoor er voldoende stroom wordt gegenereerd om het apparaat te laten werken.

Dat was toen

De oldtimer van mobiele batterijtechnologieën is de nikkel-cadmiumcel (NiCd), ooit de steunpilaar van het notebookontwerp. Helaas kunnen NiCd-cellen slechts voldoende stroom leveren om een ​​systeem gedurende ongeveer een uur te laten werken, en ze bevatten giftig cadmium, waardoor ze moeilijk kunnen worden weggegooid.

En ondanks hun vermogen om ongeveer 1000 keer te worden opgeladen, hebben nikkel-cadmium-celbatterijen ook last van zogenaamde 'geheugeneffecten'; na verloop van tijd verliezen ze de mogelijkheid om een ​​volledige lading te houden. Gelukkig hebben lichtere en krachtigere batterijontwerpen de NiCd overtroffen en tegenwoordig worden NiCds vooral gebruikt in speelgoed en goedkope draadloze telefoons. Ongeveer tien jaar geleden schakelden de meeste notebookfabrikanten over op nikkel-metaal-hydridebatterijen (NiMH). Niet alleen kunnen deze batterijen ongeveer 40 procent meer stroom bevatten, ze zijn niet zo gevoelig voor geheugenproblemen als NiCds, en ze zijn milieuvriendelijker. Aan de andere kant kun je ze slechts ongeveer 200 keer opladen versus 400 laadcycli voor nieuwere ontwerpen.

Dit is nu

Vandaag de dag, de lithium-ion-cel (ook bekend als Li-ion), die grofweg tweemaal de capaciteit van een nikkel-cadmium-batterij bezit, heerst over de notebook-batterij. Gebruikt op de meeste notebooks, handhelds en mobiele telefoons, kan de lithium-ion-technologie veel kracht behouden, maar de exotische materialen maken het duur. Een deel van de eer voor zijn succes gaat naar een kleine controller-chip die in elke batterij is ingebouwd, die aangeeft hoe snel de batterij ontlaadt en voorkomt dat hij te veel wordt opgeladen.

Komt binnenkort

Zoek naar lithium-polymeer (Li-poly) -technologie om in de nabije toekomst een weg te vinden naar mobiele telefoons, handhelds en notebooks. Extreem licht en kneedbaar, deze batterijen zijn in staat om bijna evenveel vermogen te leveren als lithium-ioncellen, maar kunnen ook worden gevormd om in de verborgen hoeken en gaten van een apparaat te passen. Kijk voor een kijkje in een andere accutechnologie in het volgende deel over brandstofcellen.

• Invoering
• Batterijtechnologieën uitgelegd
• Batterijen versus brandstofcellen

• Kracht en prestaties
• Tien tips voor de honger naar energie
• Hoe een batterij werkt

Batterijen versus brandstofcellen

De dagen van de traditionele batterij kunnen worden genummerd. Dankzij de recente vooruitgang op het gebied van brandstofceltechnologie kan uw volgende notebook (of misschien die daarna) dagen achtereen doorgaan met één keer opladen. Deze batterijen van de volgende generatie, die chemicaliën bevatten zoals methanol opgeslagen in kleine tanks, zijn zeker niet uw gemiddelde krachtbron. Meer als kleine chemische fabrieken worden verschillende soorten brandstofcellen momenteel gebruikt in ruimteveren, experimentele milieuvriendelijke auto's en kleine krachtcentrales. NEC ontwikkelt een brandstofcel voor een notebook die een verbluffende 40 uur levensduur van de batterij kan bieden.

Dus hoe werkt een brandstofcel? "De brandstofcel is gebaseerd op het omgekeerde principe van waterelektrolyse ... [brandstofcellen] werken door waterstof en zuurstof te laten reageren om elektriciteit te genereren", zei Yoshimi Kubo, senior onderzoeksmanager die toezicht houdt op het project van NEC om een ​​door brandstofcellen aangedreven notebook te maken (prototype hierboven afgebeeld).

Methanol, of methylalcohol, is de brandstof van keuze van NEC, en Kubo heeft een prototype van een notebook gemaakt die vijf uur lang op ongeveer tien cent brandstof kan draaien. Als de tank droog is, vergeet dan een voedingskabel, want de brandstofcel wil meer methanol. Giet gewoon een klein flesje brandstof in en het is klaar voor gebruik. In plaats van een zak vol batterijen mee te nemen op een lange vlucht, is alles wat je nodig hebt een fles methanol - maar wees voorzichtig: methanol is een gif.

Voorlopig is verpakking het grootste obstakel waarmee brandstofcellen te maken hebben. "Momenteel kan de brandstofcel niet in een standaard batterijlocatie passen", zei Kubo. "Het zal verder ontwikkeld moeten worden om in een notebook te passen, en miniaturisatie is een uitdaging waarmee we worden geconfronteerd". Volgens Kubo valt NEC dit probleem vanuit drie richtingen aan: het verhogen van de concentratie van methanol; een processor met laag vermogen gebruiken; en het vergroten van de tankgrootte.

Handheld op brandstofcelbasis

Daarentegen denkt Hitachi kleiner. Samen met Tokai, een Japanse maker van aanstekers, werkt Hitachi aan een handheld op brandstofcellen. Over de grootte van een AA-batterij bevat de brandstofcel 57 gram methanolbrandstof van 20 procent en deze voedt een handcomputer voor 6 tot 8 uur. Vóór de geplande lancering (oorspronkelijk gepland voor 2005 maar sindsdien teruggedraaid), zullen de bedrijven proberen de looptijd te verhogen door 30 procent methanolbrandstof te gebruiken, waardoor een handheld van 12 uur een duidelijke mogelijkheid is.

Dit alles komt overeen met big business in het volgende decennium, volgens Daniel Benjamin, een marketinganalist bij Allied Business Intelligence, gevestigd in Oyster Bay, New York. "Brandstofcellen zullen een schone energiebron bieden, maar de kosten en technische problemen zullen aanzienlijke hindernissen opwerpen". Desondanks zegt hij dat in 2011 er 200 miljoen brandstofcellen van alle groottes en capaciteiten kunnen worden verkocht, waardoor alles van MP3-spelers tot notebooks wordt aangedreven.

Tegen die tijd kunnen we misschien onze batterijen vaarwel kussen, samen met de eeuwige zoektocht naar een stopcontact om ze op te laden - hoewel het vinden van brandstof een ander probleem kan veroorzaken.

• Invoering
• Batterijtechnologieën uitgelegd
• Batterijen versus brandstofcellen

• Kracht en prestaties
• Tien tips voor de honger naar energie
• Hoe een batterij werkt

Kracht en prestaties

De notebook die u koopt, kan helpen bij het bepalen van de uptime die u kunt verwachten tijdens een vliegvlucht. Hoe kan dat? Hoewel de CPU ongeveer de helft van het totale vermogen van de notebook verbruikt, hebben de recente ontwikkelingen in de processortechnologie de last op de batterij van een systeem verlicht. Dankzij de Core Duo- en Centrino-technologie van Intel kunnen notebooks nu sneller en langer werken op dezelfde batterijen die ze gebruikten. Dit is de low-down waarop processors notebooks het langst laten duren.

Intel Core Duo (onderdeel van het Centrino Duo-pakket)

Zonder twijfel is de Core Duo de batterij-life champ. Met twee processorcores, twee megabytes aan Level 2-cache en de mogelijkheid om de processen te stroomlijnen, zorgt het voor een balans tussen ruw vermogen en een lange levensduur van de batterij. Doe mee met een Intel-gemaakte wifi-radio en een Intel-chipset en de Core Duo maakt deel uit van de Centrino Duo-triade.

Intel's Centrino Duo mobiele platform (voorheen codenaam Napa) bestaat uit de Core Duo (Yonah) -processor, de PRO / Wireless 3945ABG draadloze netwerkmodule en de 945 Express-chipset.

Running tot 2, 16 GHz, Core Duo-notebooks draaien rond de concurrentie, en velen bieden meer dan vier uur batterijduur.

Intel Core Solo

De Core Solo-processor van Intel lijkt sterk op de Core Duo, maar deze maakt gebruik van enkele in tegenstelling tot dual-processorkernen. Dit resulteert in verminderde ruwe prestaties, maar het betekent ook dat de chip minder energie verbruikt - 5, 5 - 27 W in vergelijking met de 15 - 31 W van de Core Duo. De Core Solo werkt met snelheden tot 1, 83 GHz

AMD Turion 64 X2

De Turion 64 X2 is de belangrijkste concurrent van de Core Duo. Net als de versie van Intel, biedt het twee processorcores voor betere prestaties tijdens multi-tasking. Het heeft ook de PowerNow! Van AMD! energiebeheertechnologie, die volgens AMD de levensduur van de systeembatterij met maximaal 65% kan verlengen. Ingebouwde antivirusbescherming is inbegrepen en de processor heeft snelheden tot 2 GHz. Het stroomverbruik is iets hoger dan dat van Core Duo-processors en ligt tussen 31 en 35 watt.

AMD Turion 64

De Turion 64 is een versimpelde versie van de Turion 64 X2. Het biedt dezelfde functies als de X2, maar net als de Core Solo van Intel bevat het slechts één kern van de processor. Het stroomverbruik varieert van 25 tot 35 watt, met snelheden tot 2, 4 GHz.

• Invoering
• Batterijtechnologieën uitgelegd
• Batterijen versus brandstofcellen

• Kracht en prestaties
• Tien tips voor de honger naar energie
• Hoe een batterij werkt

Tien tips voor de honger naar energie

Met een beetje energiebesparing en een aantal slimme bewegingen, kunt u de levensduur van de batterij van uw notebook aanzienlijk verbeteren. Hier zijn onze top 10 tips om het maximale uit uw batterijen te halen.

1. Denk klein

Als de extra lange levensduur van de batterij voor u belangrijk is, vergeet dan die enorme 17-inch scherm-notebook met de topsnelheid-processor - hij zal waarschijnlijk niet langer dan twee uur werken. Wanneer u uw volgende notebook koopt, denk dan klein en overweeg een ultradraagbaar of een thin-and-light systeem. Een Intel Core Duo-processor gebruikt ongeveer de helft van het vermogen van een Pentium 4, een 12.1in. scherm gebruikt 50 procent minder sap dan een 17-inch model, en het krijgen van een harde schijf van 4200 rpm in plaats van een 5.400 tpm-model kan een extra 15 tot 20 minuten levensduur van de batterij betekenen.

2. Beheers je kracht

Pas de energie-instellingen van uw notebook aan om een ​​comfortzone te vinden waar u zo weinig mogelijk stroom gebruikt zonder interferentie in uw computertaken. Het pad naar het configuratiescherm is afhankelijk van uw besturingssysteem en instellingen, maar voor gebruikers van Windows XP Home en Pro volgt u deze stappen: Ga naar Start / Configuratiescherm / Prestaties en onderhoud / Energiebeheer. Stel het LCD-scherm in om uit te gaan na 5 minuten inactiviteit, laat de harde schijf 20 minuten actief blijven en bewaar de inhoud van het systeem in het RAM-geheugen wanneer het wordt afgesloten. Als uw notebook te vroeg in slaap valt, past u de instellingen aan.

3. Dim alle lichten

De achtergrondverlichting van uw LCD verbruikt tot 10 watt aan vermogen, een enorme batterijverbruik. Verlaag de helderheid van het scherm tot waar het comfortabel is om te bekijken zonder te loensen. Naast de instellingen voor energiebeheer die hierboven zijn beschreven, hebben de meeste notebooks handige functietoetsen voor het regelen van de helderheid van het scherm. Zoek naar de functietoets met het helderheidspictogram en een pijltje ernaast (dit is de F6-toets op veel systemen). Sommige nieuwe notebooks, zoals Apple's MacBook Pro, passen de helderheid van het scherm aan de omstandigheden aan.

4. Wees slim op de batterij /> Weet hoeveel stroom er overblijft door het pictogram batterijvoeding in het systeemvak te controleren. Of koop een notebook met een batterij met een LED-meter op laadniveau op de batterij zelf, zodat u het systeem gewoon kunt omdraaien om te zien hoe lang de batterij nog is. Als u echt veel details wilt zien over wat uw batterij aan het doen is en hoeveel leven er nog over is, kunt u de batterijbewaking naar een hoger niveau tillen met het BatteryMon-hulpprogramma van PassMark.

5. Verdubbel of verdrievoudig uw plezier

Sommige notebooks laten je dubbelen met een tweede batterij die past in een modulaire bay, bijna runtime verdubbelingstijd. Een paar systemen kunnen zelfs maximaal drie batterijen bevatten, als u het dockingstation gebruikt, ook wel een mediaplak genoemd. De IBM ThinkPad X41 kan bijvoorbeeld worden uitgerust met een batterij met grote capaciteit in plaats van de standaardbatterij, en heeft een aansluiting voor een extra externe batterij aan de onderzijde.

6. Laad wanneer mogelijk

Voordat u met uw notebook thuis of op kantoor gaat, moet u al uw batterijen volledig opladen. Als je op reis bent, kijk dan rond voor een stopcontact om je batterijen op te laden als het kan, want elk klein beetje helpt. Sommige apparaten van derden helpen u op te laden onderweg, zoals iGo's Juice 70. Dit veelzijdige apparaat doet het allemaal: het is een gewone wisselstroomadapter en een auto-omzetter en hij werkt op veel vliegtuigen. Met de juiste plug kan hij je telefoon of handheld zelfs opladen.

7. Controleer de CMOS-batterij

Als u de klok van uw notebook of uw systeem-BIOS opnieuw moet instellen, heeft u mogelijk een slechte reservebatterij. Wordt ook wel de CMOS-batterij genoemd; deze secundaire batterij, die de klok van stroom voorziet wanneer het systeem niet in gebruik is, kan de hoofdstroom van de batterij verminderen als deze dood is. Het goede nieuws is dat deze batterij niet duur is. Het slechte nieuws is dat je waarschijnlijk in het systeem moet rondspitten om het te vinden. Sommige leveranciers plaatsen de back-upbatterij onder de geheugenchipslots, terwijl andere de CMOS-batterij onder of naast de hoofdbatterij plaatsen. Raadpleeg uw handleiding of de website voor technische ondersteuning van de leverancier voor meer informatie.

8. Sluit onnodige programma's af

Wanneer u uw notebook op batterijvoeding gebruikt, schakel dan apparaten en programma's uit die u niet nodig hebt. Als u geen verbinding hebt met een draadloze hotspot, moet u de wifi-hardware uitschakelen. Als u toegang krijgt tot draadloze netwerken met een pc-kaart, verwijdert u deze wanneer ze niet is aangesloten. Luisteren naar muziek via het CD-ROM-station en het kijken naar DVD's zijn ook grote lege batterijen.

9. Begin met het leegmaken van de batterij

Ga als volgt te werk om de vitaliteit van de batterij op lange termijn te waarborgen: laat de batterij volledig leeglopen voordat u hem weer oplaadt. Laad niet op als de batterij maar half leeg is. Doe dat voor ten minste de eerste twee sessies. Vermijd ook extreme temperaturen. Laat een notebook niet achter in een warme auto of gebruik hem niet buitenshuis bij extreem koud weer; hete batterijen ontladen zeer snel en koude batterijen kunnen niet zoveel stroom produceren.

10. Zorg voor terminals

Zorg ervoor dat de contactpunten van de batterij die uw cellen verbinden met de notebook, recht en schoon zijn en vrij van vuil, omdat het laatste dat u nodig hebt een slechte verbinding is. De meeste contacten zijn platte, koperkleurige metalen strips, maar ze kunnen verborgen zijn tussen stukjes beschermend plastic. Elke zes maanden of zo, geef de contacten een reiniging met een wattenstaafje en ontsmettingsalcohol om elektronendropvuil en vuil te verwijderen. Een slechte verbinding kan voorkomen dat u het meeste uit een batterij haalt.

• Invoering
• Batterijtechnologieën uitgelegd
• Batterijen versus brandstofcellen

• Kracht en prestaties
• Tien tips voor de honger naar energie
• Hoe een batterij werkt

Hoe een batterij werkt

Batterij cel

Cellen zijn individuele cilindrische compartimenten in een batterij die stroom produceren. Maar liefst 12 cellen worden gebruikt in een notebook-batterij.

Capaciteit

Dit verwijst naar de hoeveelheid energie die een batterij bevat. De standaard notebookbatterij heeft tussen 2000 en 6000 milliampère uren (mAh) capaciteit. Zie milliampuren.

Oplaadcyclus

Dit beschrijft de volledige laad- en ontlaadcyclus van de batterij. De batterij volledig leegmaken en vervolgens opladen is één laadcyclus.

vernedering

Het proces waarbij de chemicaliën in een batterij hun vermogen verliezen om een ​​volledige lading op te nemen. Zie geheugeneffect.

ontlading

Dit beschrijft het gebruik van de energie die is opgeslagen in een batterij door de lading chemisch uit te putten.

elektrolyt

Deze chemische stof draagt ​​elektronen terwijl de batterij wordt gebruikt.

Energiedichtheid

Deze term beschrijft hoeveel energie een batterij bevat, op basis van de wattuurcapaciteit gedeeld door het gewicht; veel externe batterijen hebben tussen de 100 en 200 wattuur energie.

Brandstofcel

Dit verwijst naar verschillende apparaten die chemische energie direct in elektrische energie omzetten. Ze verschillen van batterijen omdat ze vloeibare brandstof gebruiken om elektrische energie te produceren, terwijl batterijen omkeerbare chemische reacties gebruiken.

Lithium ion batterij

Deze batterijen gebruiken lithium voor de negatieve elektrode en bieden een hoge energiedichtheid en het vermogen om herhaalde oplaadcycli te ondergaan.

Lithium-ion-polymeer batterij

Net als bij een lithium-ionbatterij, maakt een lithium-ion-polymeerbatterij gebruik van een geleidende kunststof en is meer kneedbaar dan traditionele lithium-ionbatterijen. Lithium-ion polymeer kan in verschillende vormen worden gegoten, wat van cruciaal belang kan zijn voor de makers van kleine apparaten, zoals mobiele telefoons.

Geheugeneffect (aka degradatie van geheugen)

Niet te verwarren met computergeheugen, dit is het verlies van de mogelijkheid om een ​​batterij volledig op te laden, wat gebeurt gedurende een lange periode van batterijgebruik.

Milliamp uur

Dit is de hoofdcapaciteit van de batterijcapaciteit, gelijk aan een duizendste van een amp-uur, meestal aangeduid met het acroniem: mAh. De standaard notebookbatterij heeft tussen 2000 en 6000 milliampère capaciteit.

Negatieve elektrode

Dit is het geleidende deel van de batterij waarnaar elektronen stromen.

Nikkel-cadmium-batterij

Ook bekend als NiCd, dit is de originele batterijtechnologie die wordt gebruikt in notebooks. Door cadmium als de negatieve elektrode te gebruiken, hebben deze batterijen een relatief lage energiedichtheid en lijden aan geheugeneffecten.

Nikkel-metaal-hydridebatterij

Door het cadmium te verwijderen en in plaats daarvan nikkelhydride te gebruiken, zijn deze batterijen gemaakt om meer energie te bevatten, maar ze kunnen niet meer dan een paar honderd keer worden opgeladen. Ze worden meestal aangeduid als NiMH.

Poreuze afscheider

Dit permeabele materiaal of membraan scheidt de twee elektroden van de batterij en laat de stroom van de positieve naar de negatieve elektrode stromen.

Positieve elektrode

Dit is het geleidende gedeelte van de batterij; elektronen stromen er vanaf.

Oplaadbare batterij

Dit is een batterij die herhaaldelijk kan worden gebruikt door er stroom aan toe te voegen wanneer de cellen worden leeggemaakt. Deze batterijen kunnen meestal een paar honderd keer worden opgeladen voordat ze de mogelijkheid verliezen om een ​​lading vast te houden.

Wattuur

Een wattuur is een maat voor de hoeveelheid energie die wordt vastgehouden in een batterij die een apparaat van één watt gedurende één uur kan voeden. Veel externe batterijen hebben tussen de 100 en 200 wattuur energie.