Разновидности аккумуляторов для инструмента – характеристики, особенности.

Аккумуляторный инструмент все прочнее входит в жизнь современного мастера. И пусть супер-мощными такие устройства не назовешь, их мобильность и удобство использования гарантируют им растущую популярность у представителей самых разных профессий. По достоинству оценивают аккумуляторный инструмент строители, сотрудники автосервисов, коммунальных служб, ремонтных цехов и т.д. 

Производителями инструментов используются три типа аккумуляторных батарей, но на самом деле их гораздо больше, и все значительно отличаются по своему составу, а значит – и по основным характеристикам. 

Никель-кадмиевые (Ni-Cd).

Самыми старыми являются никель-кадмиевые батареи – их изобрели еще в 1899 г., однако технология экономически выгодно массового производства была освоена только к середине 20-го века. 

К плюсам таких батарей относится невысокая цена, возможность быстрого заряда, высокий рабочий ресурс  - порядка 1000 циклов зарядки. Никель-кадмиевые батареи не боятся низких температур – инструментом можно работать даже при «большом минусе» на улице, а холод не повлияет на емкость аккумулятора.

К минусам никель-кадмиевых батарей относится  так называемый «эффект памяти» - если не дожидаться полного разряда батареи, то на пластинах элементов появляются кристаллы увеличенного размера, которые значительно снижают емкость аккумулятора. Ni-Cd батареи обладают сравнительно низкой энергетической плотностью. Делают их из весьма токсичных материалов, так что в ряде стран использование таких батарей ограничено. Отличает никель-кадмиевые батареи и довольно высокий саморазряд  - после хранения их необходимо зарядить.

В процессе эксплуатации аккумулятор претерпевает значительные изменения – постепенно снижается его емкость. Это происходит необратимых химических процессов – рабочая поверхность электрода уменьшается, изменяется количественный и качественный состав электролитов, окисляются органические примеси. Огромное воздействие на срок службы таких аккумуляторов оказывает режим эксплуатации (подробнее – Как правильно обращаться с аккумулятором). В целом, никель-кадмиевые батареи относятся скорее к устаревающим технологиям, их активно теснят более современные типы аккумуляторов.

Никель-металлогидридные (Ni-Mh).

Ni-Mh аккумуляторной батареи были разработаны во второй половине 20-го века, в основу технологии легло использование особого абсорбирующего водород сплава.

К несомненным достоинствам такого типа относятся увеличенные показатели основных энергетических параметров – удельная емкость примерно на 30% выше, чем у Ni-Cd. У никель-металлогидридных аккумуляторов практически нет «эффекта памяти», свойственного никель-кадмиевым батареям. Процесс уменьшения зарядного напряжения,к оторый неизбежно возникает после частых и долгих перезарядок, при использовании Ni-Mh можно повернуть вспять – достаточно будет устроить несколько глубоких разрядок (до 1 В) и полных зарядок. Такие батареи нетоксичны.

К недостаткам Ni-Mh батарей относится зависимость от температуры окружающей среды – при холоде ниже -10° и жаре больше +40° большинство батарей не работает. Эти батареи отличает повышенный саморазряд, что вызвано неизбежностью реакции водорода, находящегося в электролите, с оксидно-никелевым электродом.  Во время зарядки такие батареи выделяют довольно много тепла, что грозит возникновением перегрева – эта проблема отчасти решается встроенными термо-реле и термо-предохранителями. При разрядке глубокой, до 0 В, в аккумуляторе происходят процессы, ведущие к необратимым потерям в емкости батареи.

В общем, Ni-Mh аккумуляторы, пришедшие на замену никель-кадмиевым, с успехом вытесняют последние, в основном благодаря совей экологичности и высоким показателям энергетической плотности.

Литий-ионные (Li-Ion).

Li-Ion аккумуляторы – самые современные, их применяют в таких устройствах как ноутбуки, мобильные телефоны, планшеты и т.д. Отличают их значительные преимущества, по сравнению с Ni-Cd и Ni-Mh – маленький вес, высокая энергетическая плотность батареи, небольшие размеры, сочетаемые с высокой удельной емкостью. В составе Li-Ion аккумулятора  практически отсутствуют токсичные материалы. Нет у таких батарей и эффекта памяти, а значит, не нужен полный разряд перед зарядкой. Низкий саморазряд, довольно высокий ресурс (500-1000 циклов) и быстрая скорость зарядки – также неоспоримые достоинства таких батарей.

К недостаткам относится неизбежная потеря емкости со временем, а также невозможность использования при минусовых температурах. Кроме того, это довольно хрупкие батареи – они чувствительны к перепадам температуры, ударам, падениям.

На сегодняшний день именно литий-ионные аккумуляторы считаются наиболее перспективными и удобными, ими оснащают все больше самых разнообразных инструментов.