nonpasaran

Notebook'larda Batarya Nasıl Kullanılmalı ?


Notebook kullanıcılarının en fazla sorduğu sorulardan birisi, "Pilimi ne kadar uzun kullanabilirim ve bunun için nasıl kullanmalıyım?" sorusudur. Bu konuda her kafadan farklı ses çıkar ve kullanıcılar pillerinin performansını mümkün olduğunca uzun süre yüksek seviyede muhafaza etmeleri için ne yapmaları gerektiği konusunda tereddütte kalırlar. Aslında bu konuda bu kadar karmaşa olmasının ve çoğu kullanıcının yanlış düşünüyor olmasının sebebi günümüzde kullandığımız Lityum-iyon pillerden önce kullanılan Nikel-Kadmiyum pillerden kalan alışkanlıklar ve  Nikel-Kadmiyum pillerin sahip olduğu bazı eksikliklerin Lityum-iyon bazlı pillerde de olduğunun sanılmasıdır.


Zorunlu bir açıklama...


Batarya kullanımı hakkında çok fazla soru ve hurafe olduğundan dolayı bu makaleyi yazdım. Bunu ise kulaktan doyma bilgilerle, oramdan buramdan uydurarak değil yaklaşık 3 aylık bir çalışma ile;


  • Dünyanın önde gelen batarya üreticilerinin sitelerinde yayınladığı binlerce "White Paper" ı (Sevmiyorum bu tip yabancı terimler kullanmayı ama bunun tam karşılığını Türkçe'de bulamadım) gözden geçirdim. Bu üreticilerin şöyle böyle değil çok büyük cirolara sahip üreticiler olduğunu ve batarya teknolojisini geliştirmek için her yıl yüz milyonlarca doları sadece araştırma geliştirme faaliyetlerine ayırdığını göz önünde bulundurun.
  • Meslek yayınları diyebileceğim tamamen bu endüstri ile ilgili yayınlar yapan dergi ve online portallardan yararlandım.
  • Yine de karanlıkta kalan noktalar veya emin olmadığım noktalar olduğunda bunlarla e-posta yolu ile temasa geçip sorular sordum cevaplar aldım.

           
                 Ve sonunda yazıyı yayınlayıp sonuna yararlandığım kaynakların tamamını yazdım. Her sene milyonlarca notebook satıp milyarlarca dolar ciro yapan onlarca üreticinin bir tanesinin bile, birini görevlendirip bu tip bir çalışma yaptırmadığını ve bu konuda bir White Paper  yayınlamadığını düşündüğümüzde bu çalışmanın değeri ortada. 

                Buna rağmen PCNet gibi Türkiye'nin en çok bilinen teknoloji yayınlarından birinin yayın yönetmeni çıkıp yine Türkiye'nin en çok okunan gazetelerinden birinin teknoloji ile alakalı portalı TeknoTV'de çıkıp tamamen kulaktan dolma ve tamamı yanlış bilgilerle on binlerce insanı yanıltabiliyor. (Ben bu yazıyı yazarken videonun seyredilme sayısı 71.000 idi. Link) Uyarım üzerine bana yaptığı geri dönüşten bırakın mühendisliği, meslek lisesi seviyesinde dahi olsa teknik bilgisi olmadığı rahatlıkla anlaşılan bu arkadaş tahmin ettiğim gibi hiçbir teknik geçmişi olmadan gazete yazarlığından bilgisayar dergisi yöneticiliğine gelmiş bir arkadaş. Buna karşı değilim, bilgisayar dergisinin yayın yönetmeni teknik bir eleman olmak zorunda değil ama çıkıp PCNet yayın yönetmeni titri ile hiçbir teknik eğitimi olmadan, sadece eline gelen ürünleri üstün körü inceleyerek edindiği verilerle/tecrübe ile çıkıp bilirkişi olarak ahkam kesiyorsa  ve insanları yanıltıp zarar görmelerine sebep oluyorsa bu yanlış. Sonuçta bu videoyu izleyen binlerce insanın % 99'u eminim bu kişinin bilgisayar mühendisi yada ona benzer bir şey olduğunu düşünüyordur.

                 Bu durum uzun zamandır yazmak istediğim ama bir türlü vakit bulamadığım Türkiye'deki bilgisayar dergiciliğinin rezilliği ile alakalı bir yazıyı mümkün olan en erken zamanda yazma kararı almama etken oldu. Ancak bir paragrafla burada da değineyim; 

                Zannettiğinizin aksine bu dergilerin hiçbirinde aktif olarak bir tane bile bilgisayar mühendisi çalışmaz. Bunlar büyük yayın gruplarının bu alandan da nasiplenmek için yayınladıkları dergilerdir ve küçük ekipler tarfından yayına hazırlanırlar. Bu ekiplerdeki elemanlar ise iyi derecede Almanca yada İngilizce bilmesi ve birazda bilgisayardan anlaması yeterli olan, sırf dergide ismim görünsün diye üç otuz paraya çalışan gençlerden oluşur. Bunlarda eğer dergi yutdışı bir derginin uzanatısı ise o dergideki yazıları, değilse oradan buradan aparttıkları yazıları tercüme ederler ve kendilerininmiş gibi yayınlarlar.  Sadece başta yayıncılık geçmişi olan 1-2 profesyonel bulunur ki dergi amatörce çıkmasın para kazansın!

                  Bu dergilerin para kazanması ise reklam aldıkları ürünlere bağlıdır. Durum böyle olunca bunların gözünde hizmet verilmesi gereken okuyucu değil paralarını ödeyen reklam verenlerdir. 

                 Bunlar bir ürünü inceleyip iyi diyorlarsa bilin ki size yol göstermek için değil, mutlaka bir şekilde -dolaylı veya dolaysız- bunun karşılığını aldıkları içindir.
Bunlar bir makale yayınlıyorlarsa bilin ki amaç sizin yararlanmanız değil, hit almak ve dolayısıyla etkinliklerini ve reklam gelirlerini arttırmaktır. Bu yüzdendir ki kısacık bir makleyi bölerek 5-10 sayfada yayınlarlar. Gelen müşteri bir kere tıklayıp gitmesin 5-10 defa tıklasın diye. Neyse uzun etmeyeyim, ileride bu konuda uzun uzun yazacağım...




Makale boyunca kullanılan "Döngü" terimi İngilizce "Cycle" kelimesinin Türkçe'de ki -benim bulabildiğim- en uygun karşılığıdır.. Şarj edilebilir bir Li-ion pil için döngü, yaklaşık olarak tam şarj kapasitesine eşit olan kümülatif boşalma miktarıdır. Örneğin, 10 defa % 10 boşalma veya 2 defa % 50 boşalma bir "Döngü"yü ifade eder.





Lityum-İyon piller neden Notebook ve cep telefonlarında tercih ediliyor?

İlk kez 1991 yılında Sony tarafından Notebook'larda kullanılmaya başlanan Lityum-İyon pil teknolojsi, selefi olan ve 1947 yılından beri kullanılan Nikel-Kadmiyum pillere göre her alanda olmasa bile Notebook'lar ve cep telefonlarında kullanım açısından bariz avantajlara sahiptir. Öncelikle Nikel-Kadmiyum ve  Lityum-İyon pillerin avantaj ve dezavantajlarını görelim:

Nikel-Kadmiyum pillerin avantajları:

1- Basit ve hızlı bir şekilde doldurulabilirler.
2- Döngü ömürleri fazladır. (Yaklaşık 1000 defa)
3- Dolum sırasında fazla ısınmazlar.
4- Uzun raf ömrüne sahiptirler. (5 yıla kadar depolanabilirler)
5- En sağlam pil çeşitlerinden biridir ve hor kullanılmaya müsaittirler.
6- Ucuzdurlar.
7- Çok çeşitli ebat, şekil ve güçlerde üretilebilirler.


Dezavantajları;

1- Enerji yoğunlukları düşüktür.
2- "Hafıza efekti etkisi" denilen etkiden dolayı dolum yapılabilmesi için tamamen boşaltılmaları gerekir. Ayrıca pil kullanılmasa bile belli periyotlarda bu işlemin tekrarlanması gerekir.
3- İçerdikleri toksik maddeler çevreye zararlıdır.
4- Kendi kendine boşalma süreci hızlıdır. (İlk 24 saatte %10-15 ve takip eden her ay aynı seviyede kayıp)



Lityum-İyon pillerin avantajları;

1- Yüksek enerji yoğunluğu ve daha fazla kapasite.
2- İlk kullanım sırasında herhangi bir özel işlem istemezler. Sadece normal bir dolum yapmanız yeterlidir.
3- "Hafıza efekti etkisi"ne sahip olmadıkları için herhangi bir özel deşarj/şarj prosedürüne ihtiyaç duymazlar.Yani doldurulmaları için boşaltılmaları şart değildir.
4- Benzer boyuttaki Ni-cad pillere göre %35 daha hafiftirler.
5- Kendi kendine boşalım yüzdeleri daha düşüktür.

Dezavantajları;

1- Voltaj dalgalanmalarına karşı hassastırlar ve bundan korunmaları gerekir.
2-  En iyi şartlarda  depolasanız ve hiç kullanmasanız dahi zamanla ömürleri azalır.
3- Nikel-Kadmiyum pillere göre % 40 daha pahallıdırlar.
4- Döngü ömürleri azdır. (Yaklaşık 300-500 defa)






Gördüğünüz gibi pek çok dezavantajına rağmen Li-ion pil kullanıyor olmamızın belli başlı 3 sebebi var; "Hafıza efekti etkisi"ne sahip olmamaları (Her seviyede ve her seviyeye kadar şarj edilebilmeleri)yüksek enerji yoğunlukları ve hafiflikleri...

Altta pil çeşitlerinin enerji yoğunluğunu gösteren bir tablo görüyorsunuz;




















Bizim günümüzde kullandığımız batarya türü Kobalt oksit bazlı Lityum İyon pillerdir. Bu pillerde Kobalt oksit pozitf elektrot olarak kullanılır.(Katot)















Öncelikle bir konuyu açıklığa kavuşturmak gerekiyor: Li-ion piller hem yaşlandıkça hem de kullanıldıkça ölürler ve bu etki birbirinden bağımsızdır. Genel olarak 1 yıl veya 300 döngü sonunda kullanılabilir kapasitesi % 80 veya altına, 2 yıl veya 500 döngü sonuda ise % 50 veya altına düşecektir. Yani hiç kullanamasanız bile 2 yıl sonunda artık % 50 veya altında kapasite ile çalışan bir piliniz olacaktır. Aynı şekilde 500 döngüyü 1 ayda kullansanırsanız da 1 ay sonunda  % 50 kapasitesini kullanabildiğiniz ölü bir piliniz olacaktır, bu bir! Ne kadar mükemmel kullanırsanız kullanın hata va hatta hiç kullanmasanız bile bir pilin ömrü 2-3 yıldır, bu iki! Bu ömür kesinlikle uzatılamaz, bu da üç!

Yani bütün bu makalenin amacı bu ömrü nasıl uzatabileceğinizi anlatmak değil, bu limitlerden daha fazla kayıp yaşamadan pilinizi nasıl kullanabileceğinizi anlatmaktır.

Pilin ölümü ise şöyle olur;
Zamanla, pilin fiili kapasitesi her hücredeki elektrokimyasal yetersizliklerden dolayı azalır. Kapasitedeki bu kayıp (eskime) düzeltilemeyecek bir durumdur; geri döndürülemez. Aşamalı olarak, her hücrede şarj depolamak için gereken elektrokimyasal etkin madde azalır. Bu nedenle, kullanıcının bilgisayar çalışma süresi de kısalır. Bu azalma etkin maddelerin bir çeşit kristalleşmesi veya taşlaşması gibidir. (Alttaki resim)
















Pilin ömrünü kısaltan 2 etken vardır: Sıcaklık ve enerji boşaltım hızı.

Li-ion piller için 45°C üzeri sıcaklıklar zaralıdır. (¹Bknz. Arrhenius Kanunu) (²Bu yüzden ısınan Notebook'lar kendilerine zarar verdikleri gibi pile de zarar verirler. Bu yüzden Notebook seçiminde ısınma probleminin olmaması ana belirleyici faktörlerden olmalıdır.)

Yüksek enerji boşaltım hızı da pilin ömrünü azaltır.

Örneğin (Rakamları tamamen atıyorum ama orantı yaklaşık olarak doğrudur) sürekli pil ile oyun oynayan bir kullanıcının pili 3-6 ay sonunda kullanılmaz hale gelirken, sürekli HD film izleyen bir kullanıcının pili 1.5 yıl, pil ile sadece internette dolaşan ve ofis belgeleri ile çalışan bir kullanıcının pili 2 yıl sonunda aynı seviyeye gelecektir. Yani kısaca bilgisayarınızı pil ile kullanırken bilgisayarınızın ne kadar az enerji harcamasını sağlarsanız pilinizin ömrü o kadar uzun olacaktır.




















Günümüzde kullanılan bataryaları şarj etmek oldukça basittir ve "Hafıza efekti etkisi"ne sahip olmadıkları için Nikel-Kadmiyum pillerde olduğu gibi (Tam deşarj) herhangi bir hazırlık gerektirmez. "Kullanmadan önce 8 saat şarj et" türü hurafeler gördüğünüz gibi hala Nikel-Kadmiyum pil kullandığını zanneden kişilerin uydurduğu ve Li-ion piller açısından hiçbir doğruluğu bulunmayan söylemlerdir.(Bknz. Sorular-cevaplar)



Meraklısına;


Şarj sırasında oluşan reaksiyon şudur:
(Bu reaksiyon deşarj ile tersine çevrilir.)

Pozitif reaksiyon:      LiCoO2→Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 
Negatif reaksiyon :   C + xLi+ + xe-→CLix
Toplam reaksiyon :   LiCoO2 + C →Li1-xCoO2 + CLix    :))


  • Li-ion pillerin güvenli ve verimli şarj edilebildiği sıcaklık aralığı  ila 45°C arasıdır. (Hızlı şarj uyguluyorsanız  ila 45°C arası) İdeal şarj aralığı ise 15  ila 30°C'dir.
  • Li-ion piller sık  şarj olmayı seviyorlar. Bu yüzden pilinizi makul sıklıkla şarj etmeniz piliniz için iyidir.(Dolayısıyla deşarj etmek) Bunun için 1-2 günde bir pilin ortalalama %20-30 enerjisini tüketin ve ardından şarj edin. Fakat bu işlemi yaparken aynı seviyeyi tekrardan kaçının. Örn. bir gün %50 şarj ettiyseniz bir dahaki sefere %20 edin. Daha sonraki sefere %30 gibi... Uzun süre (Özellikle 1 aydan fazla) şarj etmemek pilin ömrünü aşağı çekecektir. Çok sık şarj etmek ise bataryaya zarar vermese bile her döngü batarya ömründen yediği için yine batarya ömrünü kısaltacaktır.(Bknz. Pilin ölümü)
  • Kısmi şarj bu piller için tam şarjdan daha iyidir. Örneğin, pilinizi 1 defa tam boşaltıp doldurmaktansa, (1 Döngü 3 defa %30 boşaltıp doldurmak (Yine 1 Döngü) veya 5 defa %20 boşaltıp doldurmak (Yine 1 Döngü)  daha iyidir.
  • Bu piller   0°C'nin altında kesinlikle şarj edilmez. Bu yapıları gereği pilin patlaması ile sonuçlanabilir. (Askeri veya özel amaçlarla üretilen bazı özel Li-ion piller bu tanımın dışındadır.)
  • Piyasada bulabileceğiniz ve pilleri normal şarj süresinden çok daha hızlı şarj eden aparatları sürekli kullanmanız pil ömrünü oldukça aşağı çekecektir.



Burada "Deşarj" deyimi kullanıcının bilgisayarı pil ile kullanımı sırasında pilin bitişini tanımlamak için kullanıldı.


  • Li-ion piller -20°C ve 60°C arasında güvenle ve verimli olarak kullanılabilirler.
  • 60°C üzerinde deşarj edilmemelidirler.
  • Mümkün olduğunca yavaş deşarj etmek pilin ömrünü uzatacaktır.(Bknz. Pilin ölümü)
  • Pilin kesinlikle tamamen boşalmasına izin verilmemelidir.Bu pilin kullanılmaz hale gelmesine sebep olacaktır.
  • Günümüz bilgisayarlarında ki standart kullanım şekli olan  "% 100'den  %5'e kadar boşalt sonra şarj et" yerine kısmi deşarj etmek Li-ion piller için daha sağlıklıdır. Fakat belli periyotlarda pili kalibre etmek zorundasınız. (Bknz. Kalibrasyon)


Kalibrasyon nedir?

Devamlı olarak kısa süreli şarj etme ve boşaltma, pilin şarj durumu ile Güç Ölçer'de gösterilen değerler arasında tutarsızlıkların artmasına neden olur. Pilin, kullanılabilir kapasitenin "yeniden öğrenilmesi" ve şarj durumunun Güç Ölçer ile senkronize olabilmesi için periyodik olarak kalibre edilmesi gerekir. Kalibrasyon prosedürü kullanıcıya kalan pil şarjıyla ilgili doğru bir tahmin vererek dizüstü bilgisayarın çalışma süresini mümkün olan en üst seviyeye çıkarır. Kalibrasyon ayrıca kritik diske kaydetme işlemlerini tamamlamak için yeterli gücün olmadığı durumlarda "Hazırda Beklet" moduna geçiş esnasında meydana gelebilecek veri kaybını da engeller.

Akıllı Piller, bir tam şarj-boşalma döngüsünden her geçtiklerinde FCC'lerini (Tam şarj kapasitesi) kalibre ederler. Notebook kullanarak kalibrasyon, bağımsız bir şarj aleti kullanmaktan daha iyi sonuçlar verir.  Notebook kullanıldığında alınan kalibrasyon sonuçları daha iyidir, çünkü pil gerçekçi bir güç yüküne maruz kaldığında FCC'sini yeniden daha doğru öğrenir. 

Akıllı pil kalan kapasitesinin % 5'ine kadar boşaltıldığında kesin kalibrasyon sağlarKullanıcının periyodik olarak pili % 5 kapasite alarmı eşiğine kadar boşaltması yeterli olacaktır. 
Kullanıcı pil alarmını kapasitenin % 5'ine ayarlayarak (Windows üzerinden-Gelişmiş güç seçenekleriAkıllı Pilin normal kullanım esnasında kapasitesini kalibre etmesini sağlayabilir.(Windows'un varsayılan pil kullanım prosedürü zaten böyledir.) Kalibrasyonu gerçekleştirme gereksinimi, kullanıcı tipine göre farklılık göstererir. Genel olarak, bir Li-ion pil minimum 3 ayda bir veya 30 döngüde bir kalibre edilmelidir. Neredeyse hiçbir zaman boşaltılmayan bir pil, ayda bir defa kalibre edilmelidir.




Li-ion pillerin kullanılmadığı durumlarda (Örneğin bir satıcı için) doğru koşullarda depolanması gerekir. En uygun şartlar 15°C sıcaklık, %65 nem ±20% ) ve %30-40 arası doluluktur. Altta bununla ilgili bir tablo görüyorsunuz;




Tabloyu incelediğinizde Notebook'unuzdan pili çıkarıp yukarıda bahsedilen koşullarda saklamak isteyebilirsiniz. Ama bu kesinlikle doğru bir davranış olmayacaktır. Lütfen bu konuda karar vermeden önce "Sorular-Cevaplar" bölümünü okuyun.

Benim 14 aydır kullandığım ASUS N61Vn model Notebook'un 14 aylık kullanımdan sonra bataryasında sadece %4 kayıp oluştu. Halen normal internet kullanımında 3 saat civarı kullanım süresi var. Altta bununla ilgili bir ekran alıntısı görüyorsunuz. Merak edenler için kullandığım programın adı Battery Bar ve buradan indirebilirsiniz.





Sorular-cevaplar;

  • Bilgisayarı ilk aldığımda batarya ömrünün uzun olması veya bataryaya zarar vermemem için yapmam gereken bir şey var mı?

Hayır. Li-ion piller ilk geldiklerinde yaklaşık % 40 dolulukla gelirler. Direk bu dolulukla kullanabilirsiniz ve ne zaman isterseniz şarj edebilirsiniz. Ama illa içiniz rahat edecekse günlerce bile şarj edebilirsiniz. Bunun da bir zararı olmaz. Unutmayın, pil tam olarak şarj olduğunda, pile giden akım dahili bir koruyucu devre (şarj kontrol) tarafından kesilir. Koruyucu devre pilin güvenli limitleri aşacak kadar şarj olmasını veya boşalmasını engeller. Yani boşuna bekliyor olacaksınız.

  • Yanlış bir uygulama ile batarya ömrüne zarar verebilirmiyim?

Yukarıda  "Şarj" ve "Deşarj" bölümünde yaptığım uyarılar dışında hayır. Bataryanızı dilediğiniz dolulukta iken şarj edebilirsiniz ve bu bataryanıza hiçbir zarar vermez.


  • Şarj etmeden önce bataryayı bitirmem gerekiyor mu?

Hayır.


  • Peki şarj etmeye başladıktan sonra tamamlamam şart mı, başka bir deyişle tam dolmadan şarj işlemini iptal edersem bir zararı olur mu?

Hayır. Li-ion pilleri dilediğiniz seviyeye kadar doldurabilirsiniz ve dilediğiniz bir seviyeye kadar boşaltabilirsiniz. Bunun hiçbir zararı yoktur.


  • Bilgisayarı kullanmadığımda şebeke elektriği ile bağlantısını kesmeli miyim?

Nasıl istiyorsanız öyle yapın bunun bir önemi yoktur. Pil tam olarak şarj olduğunda, pile giden akım dahili bir koruyucu devre (şarj kontrol) tarafından kesilir. Koruyucu devre pilin güvenli limitleri aşacak kadar şarj olmasını veya boşalmasını engeller.


  • Peki pili hiç kullanmıyorsam? Benim Notebook'um sürekli elektriğe bağlı ve pil ile hiç kullanmıyorum?..

İşte burası çoğu kullanıcının kafasının karıştığı nokta. Burada ayrıntılı bir açıklama yapmam gerekiyor: 

Teknik olarak Li-ion pillerin en uzun "raf" ömrüne sahip olaması için neler gerektiğini yukarıda detaylı bir şekilde anlattım. (Bknz. Depolama) Evet eğer pili bilgisayardan çıkarıp yukarıda anlatılan şartlarda depolarsanız daha uzun bir ömrü olacaktır! Ama bunu kesinlikle yapmayın. Çünkü korumanız gereken pil değil Notebook'tur! Pil bilgisayarınızın sahip olduğu en ucuz ve en kolay değiştirilebilir bileşendir. 100 liralık bir pilin ömrünü % 20 arttırmak için (O da kullanmayarak!!!) bilgisayarınızı pilsiz kullanmak, 50 liraya kıyamadığınız için arabanızın motorunun yağını değiştirmemekle aynı şeydir. İleride acısı kat kat çıkar. 

Notebook'lar pile sahip oldukları için adaptörleri bilgisayarı enerji kesintilerine karşı çok iyi koruyamayacak şekilde üretilmişlerdir. Bu da pilsiz kullandığınız bir Notebook'un enerji kesilmesine karşı savunmasız olduğu anlamına gelir. Sonuçta siz bir satıcı değilsiniz ve pili depolamak için almadınız. Bu mantıkla düşündüğünüzde yeni aldığınız arabanızı da eskimemesi için garajda bırakmanız gerekir!


  • Pili hangi seviyeye kadar deşarj etmeliyim?

Bu cevap verilmesi zor bir soru çünkü pillerde insanlar gibi farklı farklı karakterlere sahip. Ama çok fazla deşarj etmeyin. Özellikle %5-10'luk sınırın altına inmeyin.




Maalesef makalede çok net ve açıkça anlattığım halde hala makalede çok net ve açık anlattığım şeyler bana tekrar tekrar yorum yoluyla soruluyor. Ben inanın yazıda anlattığımdan daha açık olarak yazabilecek, daha net anlatabilecek anlatım gücüne sahip değilim. Bu yüzden buraya yapılan yorumlar benim için sadece vakit kaybı olmaya başladı. Sonuç olarak istemeyerek te olsa bu yazının yorum kanalını kapattım. Artık yorum yapmak mümkün olmayacak. Bunun dışında pil ile alakalı hiçbir yorumu yayınlamayacağımı ve cevaplamayacağımı belirteyim. Çünkü bu yorumlara ayırdığım zamanı yeni yazılar yazmaya ayırmak istiyorum. Sizlere de tavsiyem pilinizi tabii ki doğru kullanın ömrü uzun olsun ama bu kalp pilinizmiş gibi de üstüne düşmeyin. Bu durum için bütün izleyicilerimden özür diliyorum.





Pil tetrisi oynamak için tıklayın...







Arşiv

Yorumlar

Twitter

Facebook

İzleyiciler

Rastgele

item