Выбираем аккумулятор (часть 1)

Никель-кадмиевый, никель-металлогидридный, литий-ионный — понятия, которые относятся к аккумуляторному инструменту. Что же выбрать?

Технология шагнула далеко вперед, создавая каждый год что-то новое, без чего человек не может представить жизни. Так, многие строители и творческие люди не могут представить свою работу без инструментов, которые работают от аккумулятора, благодаря чему работа идет быстрее и более качественно. 

На рынке строительных материалов представлен большой выбор инструментов, будь это инструмент Bosch, Hitachi, Makita, а теперь появилась еще и марка GREENWORKS. С выбором техники покупатели сталкиваются постоянно и обращают внимание на производителя, гарантию, отзывы других покупателей. Покупая аккумуляторный инструмент, почитайте и о самом аккумуляторе и его параметрах.

Все данные инструменты устроены по принципу накапливания энергии от электричества или от батареи, а затем отдающие энергию, чтобы прибор заработал. В первую очередь, длительность работы будет зависеть от аккумулятора, и во вторую очередь от материалов, из которых изготовили инструмент производители.

Выделяют следующие основные виды аккумуляторов:

1. Никель-кадмиевые (Ni-Cd)

Модель, которая появилась в двадцатом столетии и имеет свои преимущества и недостатки. Они относятся к группе щелочных батарей. Эти аккумуляторы (АКБ) востребованы и на сегодняшний день. Основное применение они нашли там, где требуется отдача постоянного уровня большого тока: трамваи, троллейбусы, электро кары, авиа транспорт и т.п. Это связано с тем, что Ni-Cd аккумулятор выдает стабильную мощность и не перегревается. Также они находят применение и в различных инструментах: шуруповертах, дрелях и т.п.

Существенное ограничение в использовании такого типа батарей – это крайняя токсичность кадмия (он является тяжелым металлом повышенной токсичности). К тому же, у никель-кадмиевых аккумуляторов явно выражен «эффект памяти». То есть, при заряде не полностью выработанного аккумулятора новый цикл разряда будет только до того уровня, с которого его зарядили. Поэтому заряжать такой тип стоит только после полной разрядки. Однако, хранение Ni-Cd желательно не в глубоком разряде, иначе это вызывает необратимые процессы разрушения в батарее.

Из плюсов – это стабильная работа даже при отрицательных температурах, быстрый заряд без выделения тепла, низкое внутреннее сопротивление и малый удельный вес.

Плюсы:

• Стоимость —  доступная цена таких Ni-Cd аккумуляторов;
• Быстрая зарядка батареи и стабильная отдача большой мощности;
• Ёмкость и рабочие параметры сохраняются при температурах до -20C;
• Средняя сумма циклов заряда и разряда. При строгом соблюдении правил, возможно, до 1000 циклов; 
• Практически не ограничен срок хранения (при строгом соблюдении правил).

Минусы:

• Высокий уровень саморазряда – Ni-Cd теряет порядка 8-10% от своей ёмкости в первые сутки после полного заряда;
• Ежемесячная потеря до 10% уровня заряда при хранении;
• Необходимо применять технологию восстановления после длительного хранения (минимум 5-7 циклов разряда-заряда);
• Высокая токсичность кадмия;
• Существует запрет в некоторых странах на эксплуатацию таких батарей и требуется спец оборудование для их утилизации.

Как мы видим, несмотря на довольно внушительные плюсы, есть один существенный недостаток: это необходимость тщательного слежения за состоянием аккумулятора и категорическое соблюдение условий хранения. А в противном случае просто не избежать покупки нового.

2. Никель-металлогидридные (Ni-MH)

Появились чуть позже первой модели и сразу же облегчили работу людям. Однако плюсы прошлого аккумулятора стали минусами этого вида. Очень большую роль в качестве и долговечности Ni-MH батарей играют используемые сплавы, составы анодов и электродов. Поэтому каждый производитель использует разную технологию производства, в зависимости от поставленных задач. В итоге удалось добиться большей емкости при меньших размерах и снизить эффект памяти.

Одним из важных достижений стал отказ от использования токсичного кадмия Cd. Но основными недостатками стали: нагрев элементов, высокая степень разрядки при хранении, довольно узкий диапазон рабочих температур, необратимые потери емкости при разряде в ноль и т.п.

Плюсы:

• Относительная экологичность Ni-Cd по сравнению с Ni-MH;
• Снижен порог эффекта памяти;
• Увеличена емкость при снижении веса и объема;
• Хорошие показатели при соблюдении температурных значений.

Минусы:

• Дороже по сравнению с Ni-Cd аккумуляторами;
• Саморазряд выше в 1,5 раза по сравнению с никель кадмиевыми АКБ;
• Снижение рабочей емкости после 200-300 зарядок-разрядок;
• Повышенное выделение тепла при заряде, поэтому добавляются дополнительные детали (предохранители и температурные реле), которые не способствуют надежности;
• Практическая бесполезность и неработоспособность при температурах ниже -10С и выше +40С;
• Ввиду технологических особенностей Никель-металлогидридных батарей, при разряде в ноль проявляется необратимая потеря мощности отрицательно электрода.

Вывод практически такой же, как и у никель-кадмиевых элементов: необходимость постоянно соблюдать рекомендации к использованию и хранению этих элементов. Согласитесь, что это попросту можно забыть сделать.

3. Литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion) 

Это последние разработанные АКБ, который используют, в том числе в инструментах Greenworks и других фирм. Собрав все минусы предыдущих моделей, производители постарались превратить их в плюсы и это у них получилось. Это уже не щелочные элементы и они активно вытесняют Ni-Cd и Ni-MH.

Прежде всего удалось добиться стабильной работы в широких температурных интервалах, от -20С до +60С, удалось достичь наиболее приемлемых результатов хранения. Саморазряд в год составляет всего примерно 10 -20% от общей емкости. Существенно улучшена безопасность от внутренних коротких замыканий, улучшены характеристики заряда-разряда и т.д. Конечно, и у этого типа аккумуляторов есть свои минусы. Вот давайте с них и начнем.

Минусы:

• Конечно, это стоимость Li-Ion. К сожалению, пока она выше, чем у щелочных;
• Сокращение времени работы при отрицательных температурах;
• Условия хранения – не ниже 0С, а идеальные условия около 40С при половинном уровне заряда самой батареи;
• Ограниченный срок службы, примерно от 2 до 6 лет;
• Необходимы специальные зарядные устройства, разработанные под конкретный аккумулятор, ввиду технических особенностей зарядки разными токами Li-Ion батарей.

Плюсы:

• Несомненно – это практическое отсутствие эффекта памяти. Подзаряжать устройство можно по мере необходимости.
• Большая емкость при небольшой массе АКБ.
• Низкий уровень саморазряда;
• Возможность быстрой зарядки Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов без «последствий»,  при условии использования специальных зарядных устройств, соблюдающих правила комбинированной зарядки разными токами.
• Слабая стойкость литий-ионных аккумуляторов к перезаряду решена просто — использование в зарядных устройствах специального реле, отключающего питание аккумулятора при полной зарядке.
• Высокая пожаробезопасность: специальная система защиты держит под контролем процессы заряда и разряда.
• Высокая энергоемкость, в отличии от всех других видов батарей.

Литий-ионные аккумуляторы на сегодняшний день являются наиболее пригодными для постоянной и интенсивной эксплуатации аккумуляторного инструмента. Конечно, цена является в некоторых случаях решающим фактором. Но в данном случае можно применить пословицу «Скупой платит дважды».

Подводя итоги, скажем, что прежде чем покупать аккумуляторный инструмент прочтите информацию о его емкости, т.е. сколько прибор проработает без подзарядки, а также обратите внимание на напряжение, с которым сможет работать инструмент. Так, например, у шуроповертов диапазон может быть от 3 до 36 В. Приобретая дрели, пилы, лобзики, перфораторы или отвертки, обращайте внимание на наш инструмент Гринворкс — это производитель, который действительно создаёт качественные инструменты с долгим сроком службы. А в подтверждении этого – расширенная гарантия 2 года на технику.

Сейчас в XXI веке наблюдается тренд в сторону развития «умных аккумуляторов». Специалисты компании Greenworks как раз активно работают над этим. Уже сейчас в батареях Гринворкс воплощены: умная зарядка — это специальный чип, контролирующий уровень и равномерность заряда всех ячеек аккумулятора, схема отключения при полной зарядке, специальное реле, защищающее от перегрева батарей, это пожаро- и взрывобезопасность, ячейки аккумуляторов только от ведущих производителей SAMSUNG или LG и т.д.

Вы спросите, а что дальше?

Мы думаем, что не за горами персональная идентификация батарей, контроль состояния и оптимизация всех процессов – и все это на экране вашего смартфона!

Надеемся, что этот обзор основных параметров аккумуляторных батарей оказался Вам полезен. Осталось только выбрать наиболее подходящий вариант именно для Вас.