Литий металл гидридные аккумуляторы

Обновлено: 19.05.2024

Обновлено 10.02.2021: добавили ссылки с примерами аккумуляторов, расширили пояснения, привели источники и научные сведения.

Пару веков назад Алессандро Вольта (wiki) доказал, что электрический ток получается при соединении разных металлов через проводящий электролит. Он изобрёл простой способ получения гальванического элемента («Вольтов столб», 1800 год). Разность потенциалов между его выводами составляет 1,1 Вольта (подробнее про напряжение между пластинами).

«Вольт» (В, или международное V) назвали единицу измерения электрического потенциала (разницы потенциалов) — электрическое напряжение. В XX-м веке при экспериментальном выборе наиболее практичных материалов широко распространились одноразовые элементы (например, углерод-цинк, щелочной диоксид марганца), которые в свежем виде имеют напряжение порядка 1,5 В.

Напряжение 1,0-1,5 В впоследствии было взято за основу электросхем массовых изобретений и устройств:

  • - электронные часы,
  • - фонари,
  • - радиоаппаратура,
  • - слуховые аппараты,
  • - камеры,
  • - игрушки,
  • - телефоны и так далее.

Вокруг полутора вольт построили тысячи отраслей.

Электронные устройства обычно изготавливаются для работы от ячеек с напряжением от 1,0 до 1,5 В. Новая батарейка выдаёт 1,5 В и во время использования постепенно уменьшает напряжение до 1,2 В (тускнеет свет в фонаре, хуже работает моторчик в игрушке и так далее). В конце своего жизненного цикла она выдаёт 1,0 В (обычно устройство перестаёт работать, но те же настенные часы ещё вполне ходят).

Вспомним 1980-е, когда формировались и создавались огромные рынки электроники на батарейках. Первопроходцы обеспечивали массовый спрос. Эти же компании (либо их правопреемники) существуют до сих пор и продолжают развиваться.

У одноразовых батареек появилась альтернатива

Производители «батареечных устройств» предлагают запитывать игрушечную машинку вашего ребёнка, будильник, пульт ДУ, брелок от автосигнализации 1,5-вольтовыми элементами. Их выбор довольно широк сейчас.

Выбор элементов 1,5 В:

  • - солевые неперезаряжаемые батарейки;
  • - щелочные (алкалиновые) неперезаряжаемые батарейки;
  • - никель-металлогидридные (Ni-Mh/NiMh) перезаряжаемые аккумуляторы (у них, кстати 1,2 В, но они в некоторых случаях могут подойти для электроники 1,5 В);
  • - литий-железо-дисульфидные (Li/FeS2) перезаряжаемые аккумуляторы (тоже подходят для электроники 1,5 В, подробности в конце).

Пока школьники и домохозяйки регулярно бегали в магазины за «енерджайзерами и дюраселями», последние 20 лет продолжался бурный рост популярности:

  • - смартфонов,
  • - планшетов,
  • - ноутбуков,
  • - прочих портативных гаджетов,
  • - радиоуправляемых устройств
  • - и электротранспорта.

Они работают на относительно недорогих и долго служащих литий-ионных (и литий-полимерных) аккумуляторах.

Просто взгляните, почему литий-ионный аккумулятор используют чаще всего.

Теперь мы часто слышим справедливый вопрос — почему бы производителям не сделать глобально замену на Li-Ion всех Ni-Mh?

Аккумулятор Ni-Mh или Li-Ion — что же лучше для 1,5-вольтовой электроники?

В контексте массовой 1,5-вольтовой электроники лучше всего не тот и не другой, а самые обычные неперезаряжаемые батарейки (камера, плеер, радиоуправляемая техника).

Перезаряжаемые аккумуляторы лучше подходят к устройствам, где использование периодическое и длительное (фонарик, навигатор, игрушки). Логику постарались показать простыми словами ниже.

Неперезаряжаемые солевые и щелочные батарейки

1. Неперезаряжаемые солевые и щелочные батарейки

Пара АА-«енерджайзеров» обеспечивает напряжение 2,4-3 В. На него-то и рассчитана работа большинства устройств (если батареек шесть, то 7,2-9 В, и так далее). В проекте «вилка», конечно, больше — от 1 до 1,6 В на элемент.

Можно утверждать, что переход на никель-металлогидридные (Ni-Mh) перезаряжаемые батареи возможен (иногда даже штатно предусмотрен производителями).

Перезаряжаемые никель-металлогидридные (Ni-Mh) аккумуляторы

2. Перезаряжаемые Ni-Mh аккумуляторы

Ni-Mh обеспечат стабильные (в отличие от одноразовых батареек с нелинейным графиком напряжения) 1,2 В на элемент (тоже самое относится к старым элементам никель-кадмиевого типа, Ni-Cd). Но там, где нужно 6 или 9 элементов возникает риск некачественной работы моторчиков и других зависящих от напряжения узлов из-за условно «недостатка вольтажа». Лучше руководствоваться инструкцией к электронному устройству.

Перезаряжаемые литий-ионные и литий-полимерные (Li-Ion и Li-Po) аккумуляторы

3. Перезаряжаемые Li-Ion/Li-Po аккумуляторы

Литий-ионный (Li-Ion) и литий-полимерный (Li-Po) аккумулятор имеет напряжение от 3,2 до 4,2 В на элемент в зависимости от уровня заряда. Заменить AA-элементы на литиевые также, как с NiMH получится только при вмешательстве в конструкцию и, вероятно, электросхему (путём установки преобразователя).

Всё зависит от электронного продукта и типа литиевой батареи (например, есть химические соединения, которые совместимы с 1,5 В). В нашем контексте речь идёт о популярных и распространённых литий-ионных батареях с относительно невысокой стоимостью.

Если вас интересуют примеры готовой замены (то есть та, что находится в продаже) 1,5-вольтовых батареек на перезаряжаемый Li-Po 3,7 В с преобразователем (внутренней схемой), то можете взглянуть на запатентованный продукт Kentli (тип АА, ёмкость 2800 мВт·ч) — независимый обзор. На eBay их стоимость начинается от 950 рублей за элемент в зависимости от продавца и курса валюты. Подобные разработки существуют и у других производителей (Sorbo, Bevigor, Voniko и так далее).

Что будет, если не использовать преобразователь? Представим:

  • 1. у вас есть 2 Li-Ion батареи полностью заряженные (по 4,2 В каждая, то есть всего 8,4 В);
  • 2. вы их подключаете к устройству, рассчитанному на работу при максимальном напряжении 3,2 В (две совершенно новые щелочные батареи AA);
  • 3. теперь напряжение источника тока превышает напряжение электропотребителей внутри устройства, так как подаётся 8,4 В вместо 3,2 В (предположим, что пределы изменения напряжения сверх нормы не просчитаны производителем);
  • 4. в результате мы наблюдаем выход из строя ШИМ, диодных мостов, трансформаторов (зависит от устройства).

Простыми словами, выгорает электроника при подключении 3,7 В к контактам устройства, рассчитанного на источник питания 1,5 В. Исключение — устройства, например, с питанием от трёх батареек. В таких случаях производители даже могут предусмотреть установку литий-ионных аккумуляторов без вмешательства в электросхему.

Перезаряжаемые литиевые элементы с преобразователем напряжения на 1,5 В ещё пару лет назад не делал никто. Создавали только одноразовые литиевые батарейки с напряжением 1,5 В (например, литий-железо-дисульфидные Li/FeS2 — описание в PDF).

Сейчас есть попытки вывести на рынок литиевые элементы 14500 (AA) с ёмкостью от 400 мАч и даже microUSB-разъёмом для зарядки. Они состоят из литий-ионного аккумулятора, понижающего преобразователя (4,2 В > 1,5 В), защиты.

Однако это неоптимальное решение. Преобразователь занимает драгоценное место, качество пока на низком уровне. Высокая цена отталкивает массового покупателя. Всё ещё дешевле и проще использовать традиционные батарейки.

Чтобы выполнить полноценную замену Ni-Mh на Li-Ion-аккумуляторы производители должны массово перенастроить электронику по источнику питания с 1,5 В на 3,7 В. Точно так, как это произошло в мире мобильных устройств.

Существуют ли попытки установить аккумулятор 3,7 В Li-Ion вместо щелочной 1,5 В батарейки?

Существуют ли попытки установить 3,7 В Li-Ion вместо щелочной 1,5 В батарейки?

Да — так, в общем-то, и появились все те устройства, которые сегодня поддерживают аккумуляторы 18650. Например, светодиодные фонарики стали лучшим примером быстрого перехода от одного типа источников питания к другим.

Производители (фонарей, электронных сигарет, электротранспорта) первыми экспериментировали с заменой Ni-Mh на Li-Ion. Если не вдаваться в подробности исследований, со временем изменился форм-фактор таких элементов с двух АА на один 18650.

Алессандро Вольт по сути создал прекрасную возможность для формирования рынка мобильных и портативных электронных устройств. Но с появлением экономически практичных солевых и щелочных батареек производители придерживались вилки допустимого напряжения.

В результате перевести Ni-Mh разом на Li-Ion оказалось практически невозможно (для массового потребителя сложно). Всему виной устоявшиеся за два века стандарты схемотехники, производства, рыночной обстановки.

Однако изменения назревают и даже происходят прямо в эти дни.

10 лет назад прогресс с литий-ионной (и литий-полимерной, разумеется) революцией начался одновременно с успехами Apple (первые iPhone, iPod, iPad). Смартфоны дали импульс технологии. Теперь законодателем становится электромобиль на фоне снижения цен на литий и разработок в области бескобальтовых перезаряжаемых элементов питания.

Аккумуляторы для электроинструмента. Рассказываем плюсы и минусы Ni-Mh, Ni-CD, Li-ion

Это руководство поможет вам разобраться, что лучше всего подходит для ваших задач. Узнайте, на что можно закрыть глаза в аккумуляторах для электроинструмента, а с какими недостатками аккумуляторов Ni-Mh, Ni-CD, Li-ion мириться не получится.

Типы аккумуляторов для электроинструмента

  • • Li-ion — литий-ионные (обычно на «банках» 18650, то есть ячейках цилиндрической формы внутри батарейных блоков);
  • • Ni-MH — никель-металлогидридные (NiMH, бывают в дешёвых и дорогих);
  • • Ni-Cd — никель-кадмиевые (NiCd, чаще всего в старых или недорогих).

Далее мы указали плюсы и минусы, преимущества и недостатки по каждому типу электрохимической системы при использовании в шуруповёртах, дрелях, перфораторах и других электроинструментах.

Литий-ионные ( Li-ion )

Новейшая технология из предложенных. За кусачий ценник лучший выбор, когда важно учесть все упомянутые факторы единовременно.

Li-ion нет альтернативы, когда работаете и дома, и на улице, долго храните от зарядки к зарядке, некогда обслуживать.

Литий-ионная технология работает без обслуживания. Вот только недолго и с недостатками. Не зря говорят, что Li-ion уже тридцать лет нуждается в модернизации.

Плюсы: когда Li-ion лучше других аккумуляторов

  • • В электроинструменте любого типа;
  • • чтобы быстро заряжались (зависит от химии, контроллера, зарядки);
  • • нужны ёмкие высокотоковые элементы единовременно;
  • • можно выбрать электрохимические системы (цена, срок службы, безопасность, ёмкость или ток);
  • • если нет времени обслуживать батареи (почти нет эффекта памяти, практически отсутствует саморазряд);
  • • нужны компактные размеры/вес;
  • • служат около 3 лет (работают после 10 лет службы, но не держат заряд*).

Минусы: с чем невозможно мириться у Li-ion

  • • Боятся перегрева, жары;
  • • не терпят физического воздействия, повреждений (при разрушении происходит тепловой разгон с воспламенением);
  • • невозможно зарядить на морозе (на улице);
  • • с возрастом при интенсивном использовании ёмкость сокращается;
  • • при хранении в разряженном состоянии выходят из строя;
  • • затратная замена.

Вердикт

В большинстве случаев будет оправдано применение Li-ion. Но технология уступает из списка NiCd в долговечности и устойчивости в экстремальных условиях работы. По стоимости, бытовым нюансам лучше смотреть на NiMH.

Никель-металлгидридные ( Ni-MH )

Цена ниже Li-ion. Но дороже NiCd из-за проведённых улучшений в технологии никелевых аккумуляторов. В NiMH увеличена ёмкость на 25%-45%. Изменения позволили сделать перезаряжаемые ячейки компактнее, легче.

NiMH подходят внеуличному электроинструменту с регулярным пользованием — дешевле Li-ion и дольше держит, чем NiCd.

NiMH лояльны для окружающей среды. Это означает меньшие потери производителей на экосборах, что удешевляет техподдержку.

Плюсы: когда NiMH лучше других аккумуляторов

  • • В домашнем инструменте, которым часто пользуются;
  • • при многочасовой работе «на весу», на вытянутых руках;
  • • нужна сверхбыстрая зарядка;
  • • с небольшими затратами нужна максимальная ёмкость;
  • • если обычно хранится от зарядки до зарядки не больше месяца;
  • • если важны небольшие вес/габариты батареи;
  • • служат около 5 лет (встречаются* более старые рабочие батареи).

Минусы: с чем невозможно мириться у NiMH

  • • Эффект памяти — нужна глубокая разрядка каждые 3 месяца (меньше выражен, чем у NiCd);
  • • если не обслуживать, то ёмкость быстро сокращается;
  • • плохо переносят температуры ниже 0°C и выше +40/+50°C;
  • • плохо хранятся в разряженном состоянии (требуется дозаправка);
  • • саморазряд в районе 20% в месяц (+20°C).

Никель-металлогидридные батареи требуют ухода, хотя часто производители внушают обратное. Сейчас наблюдается всё более активное использование NiMH в бытовой электронике. Они дешёвые при замене, компактные, хороший срок службы, долго держат заряд. И мороки всё равно меньше, чем с NiCd, хотя и уступают им в долговечности и прочности.

Никель-кадмиевые ( Ni-Cd )

Старая технология, но дешёвая. Батареи NiCd в шуруповёртах и других видах электроинструмента производители устанавливают до сих пор.

У NiCd нет альтернативы, когда работы предстоят в экстремальных условиях (холод, жара, нагрузки).

Никель-кадмиевые батареи трудно вывести из строя ударами, физическим воздействием. Служат десятилетия [максимально зафиксировано 28 лет] при правильном уходе.

Плюсы: когда NiCd лучше других аккумуляторов

  • • В ударном инструменте, где серьёзные вибрации;
  • • при работе на морозе или в жару, либо с перепадами температур;
  • • при небольших затратах нужен максимальный ток;
  • • если есть риск хранения в разряженном состоянии;
  • • если вес/габариты аккумуляторного блока некритичны;
  • • служат до сих пор* даже в старых моделях.

Минусы: с чем невозможно мириться у NiCd

  • • Эффект памяти — требуется глубокая разрядка каждый месяц;
  • • если не соблюдать правила, то становятся практически бесполезными;
  • • ёмкость значительно меньше, чем у других технологий;
  • • при хранении испытывают саморазряд в районе 10% в месяц (+20°C).

Литий-ионные и никель-металлогидридные батареи новее никель-кадмиевых. Но от NiCd-технологии производители не спешат отказываться. Эти элементы чрезвычайно прочные, долговечные, дешёвые. В определённых профессиональных задачах с высокой нагрузкой на электроинструмент покажут себя лучше, чем Li-ion и NiMH.

Итоги: какой аккумулятор для электроинструмента лучше?

Однозначного лидера нет. Взвесьте факторы из списков выше. Они помогут разобраться в чём разница между NiCd, NiMH и Li-ion, чтобы принять решение, исходя из того, как вам нужно работать электроинструментом.

* — Конец срока службы всех трёх типов батарей определяется сокращением ёмкости ниже 70% (продлить им жизнь можно за счёт правильной зарядки).

Как правильно заряжать электроинструмент с разными аккумуляторами:

  • • Li-ion без необходимости разряжать и заряжать не до конца (достаточно подключать зарядник при 20% или 1/4 заряда, отключать при 80%, 3/4 заряда);
  • • Ni-MH каждые три месяца (точно такой же схемой);
  • • Ni-Cd каждый месяц нужен полный цикл разряда (до отключения) с последующей зарядкой.

Ni-Mh аккумуляторы, что это и в чем отличие от Li-ion


Со времени создания первого аккумулятора не прекращается поиск новых решений и усовершенствование хорошо известных формул. Изобретатели предлагают разные сочетания материалов, и самые удачные варианты идут в массовое производство. Со временем их вытесняют более эффективные аналоги с еще лучшими характеристиками.

Так произошло с никель-кадмиевыми аккумуляторами, на смену которым пришли никель-металлгидридные модели – с электродами из сплавов никеля с редкоземельными металлами. Но и им пришлось уступить лидерство, когда на рынке появились литий-ионные аккумуляторы. Поиски идеальных элементов питания продолжаются до сих пор, но пока Li-ion технология по-прежнему остается лучшей из всех вариантов.

Какой он, идеальный аккумулятор?

При оценке автономных источников питания учитываются следующие характеристики:

  • размеры;
  • масса;
  • емкость;
  • напряжение;
  • ресурс – количество циклов заряд-разряд;
  • допустимые токи заряда и разряда;
  • простота эксплуатации;
  • безопасность при использовании и утилизации.

В идеале накопитель энергии должен при минимальных размерах и небольшом весе иметь достаточно большую емкость. Тогда он сможет накапливать больше электроэнергии и дольше обеспечивать питание автономно работающих устройств. Но кроме удельной энергоемкости важны и остальные характеристики.

Ni-Mh, что это?

Такое обозначение имеют никель-металлогидридные аккумуляторы. Они появились на рынке в 1990 году, придя на смену никель-кадмиевой технологии. Номинальное напряжение у Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторов одинаково – порядка 1,2 В. Но по сравнению с Ni-Cd элементами, Ni-Mh ячейки не содержат токсичных тяжелых металлов, поэтому более безопасны при производстве и утилизации. Также они имеют увеличенную почти на 30% удельную энергоемкость – около 150 Вт·ч/дм³.

Их дополнительными плюсами выступают:

  • допустимая температура от -60 до +50 °С;
  • стабильное напряжение питания – оно не снижается вплоть до полного исчерпания заряда;
  • невыраженный эффект памяти;
  • возможность подзарядки не полностью разряженных элементов питания, если со времени последнего использования прошло не более 3 дней.

Ресурс у Ni-Mh элементов питания скромный – 200–500 циклов заряд-разряд. Из-за склонности к нагреву эти аккумуляторы оснащаются дополнительными деталями – температурными реле и предохранителями. Также они склонны к значительному саморазряду – даже в 1,5 раза больше, чем у предшествующих им NiCd моделей.

Поэтому никель-металлгидридные элементы нужно беречь от полного разряда в процессе работы, хранить заряженными и при длительном хранении периодически перезаряжать. При разряде «в ноль» происходят необратимые изменения в структуре и снижение емкости. Поэтому эффективность и срок службы таких элементов питания во многом зависит от соблюдения рекомендаций по их использованию и хранению.

Преимущества Li-ion технологии

Литий-ионные аккумуляторы не зря используются в большинстве современных устройств. Со времени создания в 1991 году они отлично заявили о себе и заметно потеснили конкурентов. И хотя поиски идеального аккумулятора продолжаются до сих пор, литий-ионные АКБ пока остаются неоспоримыми лидерами.

В отличие от Ni-Mh аккумуляторов, Li-ion модели имеют:

  • ресурс более 1000 циклов – до снижения исходного запаса емкости на 20%;
  • более высокую энергоемкость – до 230 Вт·ч/дм³;
  • минимальный саморазряд – менее 5% в месяц, до 20% в год;
  • абсолютно невыраженный эффект памяти;
  • комфортные условия эксплуатации – с возможностью подзарядки в любое время, независимо от уровня остаточного заряда;
  • быстрое восполнение заряда;
  • номинальное напряжение 3,6–3,7 В на элемент;
  • диапазон рабочих температур от −20 до +60 °C.

Есть у Li-ion аккумуляторов и минусы: снижение емкости на морозе, боязнь перезаряда и глубокого разряда, риск возгорания при разгерметизации или коротком замыкании. Для устранения этих недостатков аккумуляторные батареи и элементы питания оснащаются платами контроля и защиты.

BMS плата четко отслеживает рабочие параметры и не допускает опасных состояний. В частности, она отключает севшие аккумуляторы от нагрузки, контролирует уровень и равномерность заряда на всех элементах питания АКБ и останавливает процесс заряда, когда напряжение достигает своего максимума. При наличии рабочей платы защиты и соблюдении простых правил безопасности Li-ion аккумуляторы абсолютно безопасны в использовании.


Выводы

Основными отличиями Li-ion аккумуляторов от элементов питания типа Ni-Mh являются увеличенные значения циклического ресурса, рабочего напряжения и емкости, меньший саморазряд и отсутствие эффекта памяти. Аккумуляторные батарейки обоих типов имеют схожие типоразмеры, но ячейки на основе ионов лития:

  • накапливают больший объем энергии;
  • выдают большее напряжение;
  • служат минимум в 2 раза дольше;
  • проще в эксплуатации;
  • не нуждаются в «тренировке» после покупки;
  • допускают частичную зарядку;
  • постоянно готовы к эффективной работе.

Что лучше ni mh, ni cd или li ion аккумуляторы

Что лучше ni mh, ni cd или li ion аккумуляторы

Современный потребитель не представляет своего существования без различных электрических приборов и аппаратов. Для обеспечения их работоспособности необходимо применять элементы питания. Правильный выбор и эксплуатация поможет значительно продлить их срок службы, а также уберечь от аварийных ситуаций.

Особенности строения ni cd аккумуляторов достоинства и недостатки

Аккумулятор никель кадмиевый по своей конструкции представляет собой разнополюсные электроды, разделенные межу собой специальным сепаратором. В качестве электролита применяется щелочной концентрат, зачастую это гидроксид калия, данное вещество не является пожаро и взрывоопасным.

Для увеличения активной площади взаимодействия при гальванической реакции электроды изготавливаются в виде фольги, расхода электролита в процессе эксплуатации не происходит благодаря герметичности корпуса источника питания.

К достоинствам такого элемента питания следует отнести:

  • доступная стоимость относительно аналогичных;
  • возможность отдавать повышенный ток под нагрузкой;
  • допускается ускоренный метода заряда;
  • способность сохранять емкость заряда до -20°С;
  • увеличенное количество циклов заряда-разряда в процессе эксплуатации.

Главными недостатками считаются:

  • повышенный уровень самостоятельного разряда в течение короткого времени;
  • при долгом хранении для восстановления требуют более 5 циклов заряда-разряда;
  • увеличить срок службы возможно только при полном разряде батареи.

Особенности строения ni mh аккумуляторов достоинства и преимущества

Металлгидридные источники питания появились в ходе совершенствования первоначальных вариантов никель кадмиевых. Основное отличие ni mh от ni cd аккумуляторов заключается в использовании в качестве материалов для электродов комбинированных сплавов никеля с редкоземельными металлами.

Батарея из 8 элементов

Разноименные полюса в таких источниках питания свернуты в рулон и разделены между собой специальным сепаратором, изготовленным из крепкого материала. В конструкции корпуса предусмотрено применение средств защиты в виде датчиков давления и предохранительного клапана.

Интересно знать! Никель металлгидридный аккумулятор отличается от своего предшественника пониженным содержанием токсичных веществ.

Положительными свойствами считают:

  • сохраняют рабочие характеристики при пониженных температурах;
  • обладают повышенной емкостью, в чем отличаются аккумуляторы от никель кадмиевых;
  • отсутствие токсичных веществ;
  • уменьшенный эффект памяти.

К отрицательным показателям относят:

  • повышенные свойства самостоятельного разряда;
  • увеличенная стоимость;
  • снижение емкости после 300 циклов заряда-разряда;
  • относительно короткий срок службы.

Li ion аккумуляторы, строение, плюсы и минусы

Литиевые аккумуляторы представляют собой элементы питания анод которых произведен из металла лития. В них повышены некоторые основные характеристики необходимые для современных электронных устройств. Главное отличие литий ионных аккумуляторов от никель кадмиевых считается повышенное рабочее напряжение и увеличенная энергетическая емкость.

Батарея для телефона

Ni mh и li ion в своей конструкции имеют специальные защитные приспособления такие, как датчики давления и предохранительные средства при увеличении внутренней температуры.

К плюсам производители относят:

  • практически полное отсутствие «эффекта памяти»;
  • повышенная внутренняя емкость элемента;
  • малая масса относительно аналогов;
  • минимальный самостоятельный разряд.

К минусам потребители причисляют:

  • повышенную цену, в результате применения редких металлов в конструкции;
  • нетерпимость к минусовым температурам;
  • имеют ограничения по сроку службы.

Никель кадмиевые и литий ионные аккумуляторы схожи между собой в возможности использования при необходимости быстрого заряда повышенными токами.

Характеристика «Эффект памяти»

Одной из важных характеристик при выяснении различия между элементами питания является «эффект памяти», суть данного явления заключается в сохранении батареей начального значения заряда, при котором начали его восполнение.

Ni cd или ni mh аккумуляторы имеют в своих свойствах такой эффект. Данная характеристика считается отрицательной, потому что при неполном разряде батареи она сохранит в дальнейшем это значение и не будет разряжаться полностью. Внутренняя емкость и срок службы при этом значительно понижаются.

У литиевых элементов питания такого эффекта не отмечается, в таком сравнении данная батарея лучше. Повышается удобство, нет необходимости ждать полного понижения заряда, восполнить его можно в любое удобное время без опасения нанесения вреда емкости и сроку службы.

Важно! Перед зарядом ni cd следует полностью разряжать, ni mh рекомендуется разряжать не полностью.

Различие батарей по основным техническим характеристикам

Аккумуляторные батареи, как и любой электрический элемент имеют основные технические показатели, согласно которым можно оценить достоинства того или иного вида. Рассмотрим некоторые характеристики

Напряжение работы и разряда

Значение рабочего напряжения для элементов питания является постоянным показателем и может лишь незначительно меняться в процессе снижения заряда в ходе работы. Nicd или nimh батареи имеют одинаковый номинальный вольтаж равный 1,2 В, а также показание при разряде 0,9 В. У литиевых такие показания значительно отличаются в результате применения активных элементов в своем составе. Рабочее напряжение составляет 3,6 В, при разряде 3 В.

Диапазон рабочих температур

Рабочая температура является важным показателем в ходе эксплуатации элементов питания. Не всегда есть возможность применения электрического оборудования в помещении и в летний период. Для никелевых батарей температурный диапазон довольно широкий, связано это с тем, что в качестве электролита применяется щелочной состав пониженным значением замерзания от -50°С. У литиевого аккумулятора этот показатель несколько выше от -20°С.

Значение высокого предела температур у всех видов практически одинаков и составляет +50°С, +60°С.

Средства защиты и контроля

Ni mh и li ion аккумуляторные батареи имеют в своей конструкции специальные защитные составляющие. В процессе производства устанавливаются датчики температуры и давления, а также предохранительные клапаны.

Внимание! В процессе заряда необходимо правильно устанавливать параметры, а также контролировать их.

Хранение

Условия хранения для различных элементов питания:

  • никель кадмиевые аккумуляторы могут храниться при полном разряде, и сразу восстанавливают свои характеристики при восполнении заряда;
  • никель металлгидридные батареи полностью не рекомендуют разряжать;
  • литиевые имеют ограниченный срок службы, в связи с этим производителями рекомендуется активное применение, если же требуется хранение элемент питания разряжают наполовину.

Различие в применении

При выборе того или иного аккумулятора для питания различной техники необходимо понимать, какие необходимые свойства будут важны в ходе эксплуатации. Для переносных гаджетов и небольшой радиоэлектроники пригодится подойдет литий ионные или никель металлгидридные батареи, данные потребители не требуют повышенных токов разряда. При питании электроинструмента требуется более высокие показания тока, а также возможность использования аппарата при пониженных температурах без опасения быстрого разряда в таком случае подходят никелевые.

Аккумулятор для шуруповерта

Все рассмотренные элементы питания обладают рядом положительных и отрицательных характеристик. Правильное понимание основных необходимых свойств поможет снизить затраты, а также продлить работоспособность используемого аппарата или прибора.

Читайте также: