Laptop Battery Technology

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La batería de mi computadora portátil finalmente se ha lanzado y estoy buscando una nueva en línea. Sin embargo, me estoy perdiendo en todas las especificaciones de las baterías que existen. Estoy buscando obtener una mejor comprensión del efecto que tiene cada especificación en la vida útil general de la batería (es decir, la cantidad de horas que puedo operar con la batería).

Algunas preguntas que tengo:

  • ¿A qué se refieren los vatios?
  • ¿Qué significan realmente mAh (mili Amp horas)?
  • ¿El voltaje tiene un efecto en la vida útil de la batería? (Entiendo que las computadoras portátiles pueden soportar múltiples tipos de referencia de voltaje )
  • ¿La batería de 9 celdas tiene una vida útil mayor que la de 6 celdas? Si es así, por cuánto?

Dame lo que debería buscar en una batería que afectará la vida de la batería al máximo. Algunas preguntas que tengo al respecto:

  • Los vatios o mAh son los mejores factores a tener en cuenta, o si es una combinación de los dos, o algo completamente diferente.
  • ¿Cuánta diferencia hay entre dos valores de los factores (es decir, 4800 mAh frente a 7200 mAh)

No tiene que ser estos números exactos y, de hecho, no quiero detalles, sino una regla general

NO estoy buscando "Esta es la mejor batería para comprar" o "Esta es la mejor compañía para comprar". Estoy NO buscando sólo enlaces a sitios web que tengo para tamizar a través. Si publica un enlace, resuma lo que dice. Yo SOY buscando una mayor comprensión de la tecnología detrás de ella.

James Mertz
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Como ya hay excelentes respuestas aquí, solo dejaré un comentario para agregar: lo más importante que parece es la reputación del fabricante de la batería de reemplazo. es decir, antes he comprado baterías menos costosas que afirman tener especificaciones tan buenas o mejores que el OEM. Solo para descubrir que la batería era realmente un pedazo de basura. La mayoría de los consumidores no tendrán el equipo requerido para verificar las especificaciones e incluso si lo hiciéramos, obtener un reembolso de algunas de las compañías que venden baterías de bajo costo puede ser un desafío. Quédese con un reemplazo de marca premium de un proveedor conocido.
Tyson

Respuestas:

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En lo que respecta a la tecnología de batería para una computadora portátil, lo que tiene es lo que está atrapado en su mayor parte, ya que la electrónica de carga a diferentes tecnologías de batería es interna en la computadora portátil.

Dicho esto, ha hecho buenas preguntas sobre los términos utilizados para identificar las baterías: mAh (sí, miliamperios) y W (vatios).

Los vatios son una forma estándar de medir la potencia de salida de cualquier dispositivo eléctrico. La mejor medida para una batería sería en vatios-hora, midiendo la capacidad de energía real de la batería. (Vatios = voltios * amperios)

Una segunda mejor medida sería la medida de mAh que indicaría cuánta corriente puede suministrar la batería con el tiempo al voltaje especificado. (Utilicé esta cifra con frecuencia cuando seleccioné las pilas recargables AA).

No he oído hablar de variaciones de voltaje entre baterías. Esencialmente, la batería más eficiente será la que tenga el voltaje que mejor se adapte a la electrónica interna de la computadora. Cualquier exceso se perderá con frecuencia como calor a medida que la electrónica interna convierta el voltaje al nivel adecuado (que probablemente no sea una cifra especificada por el fabricante; es más probable que proporcione una cifra que indique el rango de voltajes que aceptará la computadora portátil) .

La conclusión para la mayoría de las baterías es que la vida útil sigue siendo un factor, por lo que debe buscar un distribuidor acreditado con una indicación de cuándo se fabricó la batería, ya que una batería mejor especificada más antigua puede no tener la capacidad de una batería nueva con especificaciones más pobres.

JDB
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Este es el tipo de respuesta que estoy buscando. Sin embargo, usted afirma que la mejor medida es "Watt Hours", pero no da una forma de calcular eso ... ¿esto generalmente se da al comprar? En segundo lugar, supongo que cuanto mayor sea el mAh, mejor. ¿Hay alguna diferencia importante con una clasificación de 4800 mAh y una batería de 5200 mAh?
James Mertz
@KronoS: tienes razón: Watt-Hours no es una especificación típica. Entonces, con el ejemplo que dio, siempre que los voltajes sean idénticos, la 5200mAh tendrá aproximadamente un 8% más de capacidad que la batería de 4800mAh.
JDB
Una objeción: en los reguladores de modo de conmutación modernos, el voltaje de entrada "en exceso" no aumenta materialmente la cantidad de calor disipado por el regulador. Ese habría sido el caso de los viejos reguladores lineales (como el famoso 7805 y similares), pero hoy no es cierto. En cuanto a las diferencias de voltaje, las diferentes químicas de "iones de litio" comúnmente utilizadas en las baterías de las computadoras portátiles pueden explicar las diferencias de voltaje nominales de al menos 0.1V por celda.
Jamie Hanrahan
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Esto es lo que significa todo lo relacionado con una batería para computadora portátil:

Horas de miliamperios (mAh) y horas de amperios (Ah)

1 Ah es 1000 mAh. Entonces, si ve una batería que indica que es 7200 mAh, solo tiene 7.2 Ah. (Supongo que esto se hizo como una estratagema de marketing). Una batería de 7200 mAh suministrará 72 miliamperios (7.2 amperios) durante 100 horas o 1000 miliamperios (1 amperio) durante 7.2 horas. Para determinar completamente cómo funcionará una batería con su computadora portátil, debe averiguar cuánto amperaje usa su computadora portátil y luego calcular nuevamente la cantidad de horas que la batería suministrará a la computadora portátil. En resumen, esto significa que cuanto mayor sea el número, mayor será la oferta

Vatios y vatios horas

Watts (W) y Watt-hours (Wh) es una medida de potencia que se puede dar con el tiempo. Lo que significa que una batería de 100 Wh suministrará 100 vatios durante una hora, o 50 vatios durante 2 horas, y así sucesivamente. Dado que la mayoría de los fabricantes de baterías no publican un valor de Wh o mWh, una forma simple de calcular mWh es tomar horas de miliamperios (mAh) y multiplicarlo por la salida de voltaje de la batería [mAh x V = mWh; Ah x V = Wh]. Esto significa que cuanto mayor sea el número, mayor será la cantidad de energía suministrada por hora.

Células

La cantidad de celdas tiene un efecto en la duración total de la batería, ya que hay más celdas para suministrar energía. Más celdas solo darán como resultado valores más altos de V o Ah y, por lo tanto, afectarán el valor total de vatios-hora.

Dando sentido a todo

Nadie realmente va a calcular exactamente cuánto va a alimentar una batería a su computadora portátil. Hacer una comparación simple de todos los diferentes tipos de baterías es comparar mejor los vatios-hora (Wh), ya que esto tiene en cuenta las horas de voltaje y miliamperios, y no importa la cantidad de celdas dentro de la batería.

Nota: la mayoría de las baterías, pero no todas, tienen el mismo voltaje para un modelo particular de computadora portátil, por lo que si te sientes flojo, simplemente mirar mAh a veces puede ser suficiente

Finalmente, debe darse cuenta de que esta comparación solo es válida para dos baterías de la misma edad. Una batería más vieja con un Wh más alto funcionará menos que una batería nueva de igual valor de Watt-hora. También se sabe que afecta la vida útil de la batería es la temperatura ambiente de la batería.

Referencias

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James Mertz
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KronoS, preguntaste y respondiste tu pregunta ... Y por la calidad y cantidad de información parece que ya sabías la respuesta cuando preguntaste. Si conocía la respuesta, debería haber respondido más rápido y no esperar a que los usuarios pierdan su tiempo respondiendo la pregunta ... Si este no fuera el caso, no importa.
Lombas
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@Lombas No sabía nada de esta tecnología cuando hice la pregunta. Investigué y presenté lo que había encontrado. Fue su "pérdida de tiempo" lo que me ayudó a preguntarme dónde buscar respuestas. Le insto a que continúe aprendiendo sobre esto y agregue lo que usted o yo ya hemos descubierto. Todavía no he aceptado ninguna respuesta por tal motivo.
James Mertz
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Pensé que el punto de tener un sitio de preguntas y respuestas con enfoque en la votación es tener múltiples respuestas y dejar que la comunidad vote la mejor respuesta, no tener una sola respuesta.
Sathyajith Bhat
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  1. Todas las baterías funcionan con productos químicos en su interior. En los portátiles, siempre usan baterías de litio, por lo que no tiene que preocuparse por la tecnología (productos químicos que contiene).

    De lo que puede preocuparse es de la capacidad de la batería. En baterías grandes que incluyen aquellas para computadoras portátiles, siempre encontrará la capacidad en 'Ah' = amperios-hora, no en 'mAh' = miliamperios-hora. Cuanto mayor es el número, mayor es la capacidad de la batería. Más capacidad, más tiempo puede usar su computadora portátil.

    El problema es que la mayoría de los fabricantes de portátiles no le dicen la capacidad en 'Ah'. La única información que tiene es la cantidad de celdas dentro de la batería. Más celdas -> más productos químicos -> más tiempo puede usar la computadora portátil.

    Lo que realmente significa el valor es que con una batería de 3 Ah (por ejemplo), podría drenar 3 Amperios de corriente durante 1 hora. Entonces, si su computadora portátil consume solo 1 amperio de corriente, su batería durará 3 veces más. Pero no debe preocuparse por los cálculos, porque nunca sabrá exactamente cuánto drena su computadora portátil para hacer los cálculos.

  2. El voltaje no se correlaciona de ninguna manera con la capacidad de la batería y no interfiere con la vida útil de la batería,

  3. Watts es una medida de potencia, no de capacidad, pero puede usarla para determinar la capacidad de la batería, porque Watts = julios / segundo = energía / tiempo. De nuevo, cuanto mayor sea el número, mejor.

Para una comprensión más profunda (si lo desea), puede ir a wikipedia .

Lombas
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+1, pero también hay baterías de polímero de litio, que están comenzando a ser más populares (puede obtenerlas en algunos ThinkPads y MacBooks). Este es un buen sitio web para cualquiera que quiera aprender más acerca de las baterías: batteryuniversity.com
paradroid
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Además, no creo que pueda llamar a Ah la capacidad de la batería, ya que dependería de cuántos voltios se consuman. Creo que Wh sería la capacidad.
Paradroid
@ jason404 gran enlace! @Lombas Puedo encontrar fácilmente clasificaciones de mAh de baterías.
James Mertz
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En realidad, los voltios nunca se dibujan. La corriente es la que se ha dibujado. El voltaje permanece relativamente constante. La capacidad de cualquier batería depende de la cantidad de carga eléctrica que puede producir. La carga se mide por Coulombs. Un amperio = un culombio / segundo. 'Ah' en el que tiene sentido para la batería, ya que la carga se producirá por la reacción química con el tiempo. 'Wh' es una medida de energía. Sin embargo, ambas son formas válidas de decir cuánta energía puede proporcionar la batería.
Lombas
Sí, dibujar no era la mejor palabra para usar, pero cuando piensas que el voltaje es la sección transversal del río, el flujo es la corriente, puedes ver lo que quise decir.
Paradroid
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(derramar como respuesta a otro hilo) En
breve, la única importancia con Volts es que uno debe comprar una batería compatible con la computadora portátil. Y la única importancia general es la energía de la batería en mWh. Pero tenga en cuenta que el mundo de la batería es conocido por exagerar la energía, la potencia y la carga. Si tiene que comparar mWh y mAh, simplemente multiplique mAh por voltios para obtener mWh.

Ahora, si tienes curiosidad y quieres sacar más conclusiones ... Algo de teoría primero

1 C (oulomb) es la carga eléctrica de (realmente) muchos electrones (6 241 509 629 152 650 000).
Es una cantidad de electricidad, como una cantidad (volumen) de agua.
1 A (mpere) es la corriente (como el flujo de un río) de 1 C (oulomb) durante 1 s (econd) = 1 C / s. (2 A = 2 C / so 1 C / ½s) Un río puede fluir 1 m 3 / s.
1 mAh (miliamperios × hora) es la cantidad de electricidad transportada por 0.001 A durante 1 hora. Por lo tanto, 1 mAh = 0.001 A × 3600 seg = 3.6 C.

La cantidad de electricidad no es una medida interesante. Lo que importa en electricidad para alimentar un dispositivo es su energía. La energía es la cantidad de electricidad multiplicada por la diferencia de potencial escalado (voltios). Los voltios son como la altura que desciende nuestro río en cascada: la energía es la masa de agua × altura × g.

Energía mW (att) h = mAh × V (olt).

Un problema es que el potencial (voltaje) de un acumulador varía durante la carga / descarga. No mucho para NiCd (1.1-1.2) pero más para Li-ion (3.6-4.2). Por lo tanto, para la misma corriente, fluye más energía por mAh a 4.2V que a 3.6V o 1.2V. mAh no tiene en cuenta eso. mWh hace y puede usarse para comparar la energía de las baterías a diferentes voltajes.

Watt no es una energía, es un poder.
La potencia es la cantidad de energía que una batería produce o puede producir por segundo o por hora. Es por eso que uno debe "resumir" W durante 1 h para obtener la energía 1Wh = 1W × 1h. Una batería (muy especial o vieja) podría tener mucha energía pero poca energía, eso es capaz de producir energía lentamente, tal vez porque su resistencia interna es alta y la corriente la está calentando.

Demasiado para la teoría, ahora en la práctica ...

Los paquetes de baterías para computadoras portátiles generalmente están hechos de 18650 o como acumuladores de iones de litio.
El voltaje de un 18650 varía de 3.6 cuando está vacío a 4.2 cuando está lleno.
3 × 18650 están conectados en serie para producir 3 × 3.6 = 10.8 a 3 × 4,2 = 12.6 V.
Pero la batería podría usar 4 × 18650 en serie, dando 14.4 a 16.8 V.
A menos que haya un regulador de voltaje en la batería , Eso es todo al respecto.

2 o 3 de estas series de acumuladores están conectadas en paralelo (todas + a + y - a -).
Eso aumenta la energía y la potencia en 2 o 3 pero no cambia nada a voltios.
La energía total es la suma de (generalmente 6 × o 9 ×) la energía de un solo acumulador.

    ┌─────█████───█████───█████─────┐
- ──┤ ├── +
    └─────█████───█████───█████─────┘

Suponiendo que cada 18650 contenga N mWh de energía,
por ejemplo, una serie 3 18650 contendrá 3 × N mWh de energía
, por ejemplo, el paquete de 6 series 2 contendrá 2 × 3 × N mWh de energía
Suponiendo que cada 18650 esté a 4V,
la misma serie tendrá medir en. 3 × 4 = 12V.
- el mismo paquete también medirá, por ejemplo, en 3 × 4 = 12V.
Supongamos que decide que cada 18650 puede fluir con seguridad 3A.
- la misma serie también dejará fluir 3A.
- el mismo paquete dejará fluir 2 × 3 = 6A.

Con respecto a la "vida", este término es un nombre inapropiado.
El final de la vida es cuando descartas algo, no lo recargas.
La vida útil de una batería de iones de litio puede ser de aproximadamente 3 años, después de lo cual se descarga demasiado rápido. Es entonces cuando la carga se mantiene al 100% o 0%, incluso si no se usa.
Si la carga se mantiene entre 30% y 70%, su vida útil es de aproximadamente 15 años.

Papou
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