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.

За предоставленную информацию
благодарим нашего партнёра Green-Battery.ru