Обзор NiCd, NiMH и Li-Ion аккумуляторы, сравнение
Итак. Ежедневно мы используем в работе АКБ. И зачастую для неопытного пользователя становится египетскими письменами всё, что сказано о них в приводимых описаниях. 
Первый и наиболее очевидный параметр – это ёмкость (измеряется в Ампер/часах) то есть за сколько часов аккумулятор может быть разряжен при номинальном токе 1 ампер полностью (сейчас мы говорим, я напомню, об аккумуляторах для носимых радиостанций, а их отличие от автомобильных или стационарных более чем существенно не только по размерам и назначению, но и по сути характеристик )
С грехом пополам разобравшись с емкостью и формой АКБ наш неподготовленный пользователь натыкается на непонятную абревиатуру
Как говорит нам справочник, аккумуляторы на данный момент выпускаются трёх двух основных видов. Это LiOn (Литий-ионные) и NiMH (Никельметаллгидридные, ранее Никель-кадмиевые)
Суть понять можно. Однако какой из них лучше?
На миг углубимся в историю:
Непрерывный поиск автономных источников питания постоянного тока продолжается с тех пор, как А. Вольта предложил общественности в 1859 году химический источник электрической энергии в виде батареи гальванических элементов. С тех пор было предложено немало идей электролитов, рано или поздно предававшиеся забвению из-за недостаточной эффективности, а иногда и из-за вредного воздействия на окружающую среду (например, ртутные элементы). 
Идеальный автономный источник постоянного тока должен иметь небольшие габариты и массу, но в то же время обладать достаточной энергоемкостью для продолжительной работы в заданных условиях, допускать многократное использование (подзарядку и быть безопасным при утилизации), В той или иной мере этим требованиям отвечают аккумуляторы.
При использовании в различной радиоэлектронной аппаратуре на сегодня популярны, никель-металлгидридные (NiMH) и литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы. Последние появились относительно недавно, но уверенно заявляют о своих правах. Их использование с каждым годом растет- Так, например, в 1994 г. таких аккумуляторов различного назначения изготовили и реализовали порядка 12,3 млн. штук, а уже в следующем — производство достигло 32 млн. Справедливости ради следует отметить, что в то же время NiMH аккумуляторов во всем мире было изготовлено более 300 млн.
Попытаемся ответить на этот вопрос. NiMH аккумуляторы были разработаны фирмой Sanyo Electric в 1990 г С тех пор они заметно потеснили широко известные NiCd аккумуляторы. Главное их преимущество оказалось в более высокой плотности энергии на единицу объема, выражаемую в размерности ватт час на литр (Вт.ч/л).
Типовое значение плотности энергии лучших образцов NiCd аккумуляторов составляет 120 Вт ч/л, в то время как для металлгидридных оно имеет значение 175 Вт.ч/л, а для литий-ионных-230 Вт ч/л.
Повторим: Никель металл гидрид более емкий нежели никель кадмий. Но уступает Литий-иону Другое преимущество металлгидридного аккумулятора заключается в его «удельной» стоимости. В пересчете на единицу электрической емкости источника тока эти аккумуляторы вдвое дешевле по сравнению с литий-ионными, но, правда, во столько же дороже NiCd. Впрочем, последнее не является принципиальным недостаткам металлгидридных аккумуляторов — их никель-кадмиевые конкуренты окончательно проиграли борьбу по другим позициям — массо-габаритным параметрам и высокой токсичности кадмия при утилизации.
Повторим: Никель металл гидрид дешевле и меньше по габаритам.
Сравним теперь электрические характеристики различных аккумуляторов. Номинальное напряжение никель-кадмиевых и металлгидридных аккумуляторов одинаково и составляет примерно 1,25 В. Оно практически постоянно в течение всего цикла разрядки, снижаясь резко только в конце этого цикла. У литий-ионного аккумулятора номинальное напряжение составляет 3,6 В. В процессе цикла разрядки оно линейно уменьшается. Ниже определенного напряжения литий-ионный аккумулятор разряжать нежелательноВнутреннее сопротивление NiCd и NiMH элементов очень низкое (менее 0,1 Ом для элементов типоразмера АА), поэтому они позволяют получить значительный разрядный ток. У Li-Ion элементов внутреннее сопротивление на порядок больше.
Итак: Никель металл гидрид запоминает зарядку., а Литий –ион устает со временем. Саморазряд запасенной энергии у никель-кадмиевого и металлгидридного аккумуляторов относительно высокий — в течение месяца хранения он достигает около 25%. Здесь литий-ионный аккумулятор, можно сказать, вне конкуренции. Этот параметр у него не превышает 1 % за тот же период.
По надежности металлгидридные аккумуляторы близки к никель-кадмиевым, но склонны к отказам при высоких разрядных токах.
Металлгидридные аккумуляторы имеют еще одно преимущество перед литий-ионными. При прохождении 300 циклов зарядки-разрядки (с соблюдением правил эксплуатации) у металлгидридных совсем не происходило потери паспортного значения энергоемкости, в то время как у литий-ионных она снижается на 20 %. Более того, это наблюдается и при длительном хранении аккумуляторов без работы на реальную нагрузку. Отмечались также случаи разрушения Li-Ion аккумуляторов, если напряжение на них снижалось ниже определенного значения. Вот почему некоторые изготовители даже устанавливают на свои аккумуляторы индикаторы разрядки чтобы была возможность визуально оценить его текущее состояние.
Наиболее вероятными причинами отказов NiCd элементов являются внутренние короткие замыкания, вызываемые ростом кристаллов, называемых дендритами. Хотя они и могут быть разрушены «форсированным» высоким зарядным током или зарядкой током специальной формы (часть периода имеющего отрицательное значение), дендриты повторно вырастают, если элемент используется не регулярно.
По заявлениям разработчиков, дендриты у металлгидридных аккумуляторов не наблюдались.
Общеизвестная проблема для NiCd аккумуляторов — это «эффект памяти», который проявляется в частичной (временной) потере энергоемкости аккумулятора, если он будет поставлен на зарядку до полного разряда. Он как бы «помнит» точку начала очередного цикла подзарядки и при разрядке активно отдаст только полученную за время последней подзарядки энергоемкость. 
«Эффект памяти» присущ также и NiMH аккумуляторам. Из этого следует сделать вывод, что необходимо устройство, которое бы контролировало глубину разрядки. За нижнюю границу принимают уровень 1,05. 1,1 В на элемент, при этом «эффектом памяти» можно пренебречь. Такие устройства повсеместно применяются в мобильных и переносных телефонах, поэтому даже если в них и проявляется этот эффект, то он минимизирован — энергоемкость никогда на снижается более чем на 10 %. Если «эффект памяти» в какой-то период эксплуатации все же проявился. то его устраняют несколькими циклами тренировки (зарядка-разрядка). После чего аккумуляторы вполне пригодны для дальнейшей работы в составе любых потребителей.
Существует два способа подзарядки аккумуляторов: быстрый и продолжительный. Продолжительный способ, принимаемый всеми изготовителями аккумуляторов как основной, выполняется небольшим по величине током, безопасным для элементов в случае нарушения временного режима (хотя последнее и не рекомендуется). Большое преимущество этого способа в том, что не требуется никаких устройств индикации окончания подзарядки поскольку, как было сказано выше, небольшой ток не может вывести из строя элемент или батарею независимо от того, как долго происходит подзарядка. Недостаток — длительность процесса зарядки.
Это не всегда удобно, вот почему подобные аккумуляторы сейчас используются только в дешевых изделиях — игрушках фонарях и др, А вот для аккумуляторов типоразмера С (используемых преимуществвенно в мобильных системах) номинальным зарядным током принято значение, численно равное его энергоемкости.
Обычный способ определения момента окончания подзарядки — использование индикаторов напряжения или температуры. Менее наглядный способ, а следовательно, и менее продуктивный, — применение таймера, отключающего заряжаемый аккумулятор по истечении заданного периода времени. Подведём итоги:
Плюсы Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов
- Низкая цена Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов
- Возможность отдавать наибольший ток нагрузки
- Возможность быстрого заряда аккумуляторной батареи
- Сохранение высокой ёмкости аккумулятора до -20°C
- Большое количество циклов заряда-разряда. При правильной эксплуатации подобные аккумуляторы отлично работают и допускают до 1000 циклов заряда-разряда и более
Минусы Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов
- Относительно высокий уровень саморазряда – Ni-Cd Никель-кадмиевый аккумулятор теряет порядка 8-10% своей ёмкости в первые сутки после полного заряда.
- Во время хранения Ni-Cd Никель-кадмиевый аккумулятор теряет порядка 8-10% заряда каждый месяц
- После длительного хранения ёмкость Ni-Cd Никель-кадмиевого аккумулятора восстанавливается после 5 циклов разряда-заряда.
- Для продления срока службы Ni-Cd Никель-кадмиевого аккумулятора рекомендуется каждый раз полностью его разряжать для предотвращения проявления «эффекта памяти»
Плюсы Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов
- Нетоксичные аккумуляторы
- Меньший «эффект памяти»
- Хорошая работоспособность при низкой температуре
- Большая ёмкость по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми аккумуляторами
Минусы Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов
- Более дорогой тип аккумуляторов
- Величина саморазряда примерно в 1.5 раза выше по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми аккумуляторами
- После 200-300 циклов разряда-заряда рабочая ёмкость Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов несколько снижается
- Батареи Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов имеют ограниченный срок службы
Плюсы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
- Отсутствует «эффект памяти» и поэтому появляется возможность заряжать и подзаряжать аккумулятор по мере необходимости
- Высокая ёмкость Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
- Небольшая масса Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
- Рекордно-низкий уровень саморазряда – не более 5% в месяц
- Возможность быстрого заряда Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
Минусы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
- Высокая стоимость Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
- Сокращается время работы при температуре ниже нуля градусов Цельсия
- Ограниченный срок службы постоянна тренировка.
Какой аккумулятор лучше: литиевый или никелевый?
Для автономной работы беспроводного электроинструмента и других портативных устройств нужны аккумуляторы. Именно от их способности накапливать, хранить и отдавать энергию зависит, насколько удобным и эффективным будет использование аккумуляторной техники. От выбора АКБ напрямую зависят рабочие параметры инструмента или другого энергозависимого оборудования.
Сегодня массово распространены Li-ion аккумуляторы. Огромную популярность им обеспечила способность накапливать большой объем энергии при компактных размерах и легком весе. Конечно, это не единственное преимущество литий-ионных элементов. Тем не менее, им не удалось полностью вытеснить никелевые аккумуляторы. В продаже все еще встречаются и никель-металлгидридные, и даже никель-кадмиевые элементы.
Так какие АКБ лучше, литиевые или никелевые? Чтобы обоснованно ответить на этот вопрос, рассмотрим подробно технические характеристики, достоинства и слабые стороны аккумуляторов каждого типа.
Никель-кадмиевые АКБ
Изобретенные в далеком 1899 году, Ni-Cd аккумуляторы упрямо не хотят становиться историей. Несмотря на весомые недостатки, они пытаются конкурировать с более современными аналогами за счет своим сильных качеств.
Плюсы
Минусы
Надежность. Устойчивость к высоким токовым нагрузкам при зарядке и работе. Стабильная токоотдача в течение всего рабочего цикла.
Токсичность кадмия и сложности с его утилизацией.
Срок службы 6–7 лет и более, ресурс около 1000 циклов с сохранением 70–80% восстанавливаемой емкости.
Большой вес и размеры.
Способность работать в сложных условиях, в температурном диапазоне от -40 до +60 °С.
Ощутимый эффект памяти (снижение доступной емкости из-за неполного разряда перед зарядкой) – чтобы избежать его, АКБ необходимо разряжать и заряжать полностью.
Возможность быстрой зарядки.
После длительного хранения – необходимость выполнения 5 тренировочных циклов заряд-разряд для восстановления рабочих параметров.
Никель-металлгидридные АКБ
В 1990 году на смену Ni-Cd пришла никель-металлгидридная технология. Напряжение у никелевых элементов обоих подвидов равно 1,2 В. Важнейшими преимуществами Ni-MH моделей стали: повышенная практически на 30% емкость (порядка 150 Вт·ч/дм³) и нетоксичный состав без тяжелых металлов.
Плюсы
Минусы
Отсутствие в составе токсичного кадмия – меньше проблем при изготовлении и утилизации благодаря использованию сплавов Ni с редкоземельными металлами.
Чувствительность к глубоким разрядам – в отличие от Ni-Cd моделей, аккумуляторы Ni-MH нежелательно разряжать ниже 20%, а хранить их нужно в заряженном состоянии. При глубоком разряде в их структуре происходят необратимые изменения, и восстанавливаемая емкость заметно уменьшается.
Увеличенная втрое энергоемкость (по сравнению с Ni-Cd моделями аналогичных размеров).
Снижение рабочих характеристик при температуре ниже –10 °С.
Меньшие размеры и вес – при той же емкости.
Ресурс до 500 циклов.
Менее выраженный эффект памяти.
Саморазряд 1% за сутки.
Более высокая цена.
Стабильное напряжение разряда.
Меньшая устойчивость к токовым нагрузкам. Длительное восполнение заряда.
Возможность подзарядки при неполном разряде – если с момента последней эксплуатации прошло менее 3 дней.
Склонность нагреваться при работе – для защиты от перегрева Ni-MH элементы имеют температурные реле и предохранители.
Литий-ионные аккумуляторы
Со времени появления в 1991 году Li-ion аккумуляторы уверенно заняли лидерские позиции и не намерены их сдавать. У большинства пользователей уже давно не возникает сомнений, какой аккумулятор лучше, литиевый или никелевый? Литий-ионные АКБ на практике ежедневно демонстрируют свои преимущества. И хотя они также не лишены недостатков, огромный перевес достоинств делает их абсолютными лидерами.
Плюсы
Минусы
Повышенное рабочее напряжение. Номинальный вольтаж у большинства моделей составляет 3,6–3,7 В, а рабочий диапазон – от 3 до 4,2 В. У аккумуляторов подвида LiFePO4 номинальный вольтаж составляет 3,2–3,3 В, а рабочий диапазон – от 2,5 до 3,65 В. У литий-титанатных моделей номинальное напряжение равно 2,4 В, а рабочий диапазон – от 1,8 до 2,75 В.
У большинства моделей – чувствительность к глубокому разряду. Исключение – аккумуляторы типа LiFePO4 и LTO.
Увеличенная энергетическая емкость – в зависимости от материала катода и подвида Li-ion аккумуляторов, ее значение составляет от 65–80 Вт·ч/кг у литий-титанатных моделей до 200–260 Вт·ч/кг у Li-ion аккумуляторов подвида NCA (с никелем, кобальтом и алюминием).
Временное снижение емкости на морозе. Но среди Li-ion элементов питания есть морозоустойчивые подвиды – LiFePO4 и LTO.
Большой выбор подвидов с разным химическим составом и отличающимися характеристиками – например, емкостные модели NCA, NMC, LCO и высокотоковые аккумуляторы LNO илиLFP.
Более высокая цена. Но если учесть больший срок службы и комфорт использования, покупку литий-ионных АКБ можно считать более выгодной.
Большой ресурс – 500–1000 циклов у большинства моделей, более 2000 у аккумуляторов LiFePO4, 3000–7000 циклов у LTO.
Склонность к «старению» – постепенной химической деградации, снижению восстанавливаемой емкости при хранении. Более устойчивую химическую структуру и меньшую склонность к «старению» имеют аккумуляторы LiFePO4 и LTO.
Невыраженный эффект памяти. Возможность подзарядки при любом уровне остаточной емкости, возможность частичного заряда.
Минимальный саморазряд – до 20% в год.
У некоторых моделей – возможность возгорания и взрыва, если не использовать плату защиты.
Возможность быстрой зарядки.
Выводы
После подробного сравнения Ni-Cd, Ni-MH и Li-ion аккумуляторов очевидными остаются преимущества литий-ионной технологии. В большинстве случаев именно литиевые элементы питания становятся наиболее удобными и эффективными в эксплуатации. Но все же выбор АКБ зависит от особенностей аккумуляторной техники и рабочих параметров, которые наиболее важны в конкретном случае.
Например, для небольших портативных устройств подходят емкие аккумуляторы типа Li-ion или Ni-MH. Для оснащения шуруповерта или другого электроинструмента нужны высокотоковые АКБ, устойчивые к низким температурам. Это могут быть и никелевые аккумуляторы, и литиевые модели с высокими значениями допустимых токов. Но все же Li-ion модели накапливают больше энергии на единицу массы, выдают большее напряжение, проще в использовании и долговечнее. Поэтому они преобладают во всех сферах – от цифровых устройств и портативных инструментов до электромобилей.
В интернет-магазине Shura-Master.ru вы можете выбрать никелевые и литиевые аккумуляторы разных типов, в зависимости от поставленных задач.
Какой аккумулятор лучше для шуруповерта: Li-ion или Ni-Cd
Для оснащения аккумуляторных шуруповертов и других видов портативного электроинструмента сейчас преимущественно используются литиевые аккумуляторы. Сегодня они вне конкуренции и массово применяются во всех сферах. Но иногда встречаются аккумуляторные инструменты старого образца, укомплектованные никель-кадмиевыми АКБ. Эти элементы питания технологически устарели и уступают высокотоковым Li-ion аккумуляторам по всем критериям, кроме цены.
Поэтому при выборе между литиевыми и кадмиевыми АКБ выбирайте Li-ion. И даже если ваш инструмент изначально работал от Ni-Cd элементов, при замене аккумуляторного блока в большинстве случаев стоит перейти на литий.
В продаже есть батареи для шуруповертов в разной комплектации: и ремкомплекты для замены старых Li-ion блоков, и наборы для перехода с никель-кадмиевых АКБ на литиевые. В состав таких наборов кроме батареи входит зарядное устройство и разъем для его подключения.
Подробнее о Ni-Cd элементах
Массовое производство никель-кадмиевых АКБ стартовало в 1950-х годах. Они были достаточно емкими и легкими для своего времени (по сравнению со свинцово-кислотными моделями) и заряжались за 6–8 часов, что считалось большим достижением. Основные плюсы и минусы NiCd аккумуляторов приведены в таблице:
Преимущества
Недостатки
Высокая и стабильная токоотдача. Способность выдерживать большие токи нагрузки без перегрева.
Токсичность кадмия. Проблематичность утилизации.
Морозостойкость – способность стабильно работать на холоде, вплоть до -20 °С.
Значительный саморазряд – до 10% в месяц.
Широкий диапазон рабочих температур – от -20 до +65 °С.
Эффект памяти, не допускающий дробного заряда батареи и требующий начинать зарядку только после полного разряда.
Долговечность – при правильной эксплуатации ресурс достигал 600–1000 циклов.
Склонность к снижению емкости из-за «запоминания » ненулевого уровня остаточного заряда.
Срок хранения (без заметного снижения характеристик) – до 8 лет.
Необходимость раз в сезон делать полный цикл заряд-разряд.
Стойкость к глубоким разрядам.
Параметры Li-ion аккумуляторов
Для установки в шуруповерт используются высокотоковые Li-ion аккумуляторы. По сравнению с другими видами литиевых АКБ они имеют меньшую емкость, которая компенсируется большими значениями токоотдачи – до 15–20 А в непрерывном режиме и до 30–100 А в импульсном (при пусковых и пиковых нагрузках). Но по сравнению с Ni-Cd аналогами Li-ion ячейки имеют большую емкость.
Им присущи:
- емкость ≈2500 мА·ч при стандартном размере ячейки 18650;
- номинальное напряжение 3,7 В (в то время как у NiCd «банок » его значение составляет 1,2 В);
- границы рабочих напряжений – от 2,55 до 4,2 В;
- ресурс – от 600–1000 циклов;
- нетоксичный состав;
- в 1,5–2 раза большая удельная емкость (количество запасаемой энергии на единицу массы);
- меньший уровень саморазряда;
- возможность частичной, дробной и быстрой подзарядки – за 1–2 часа;
- схожий диапазон рабочих температур – от -20 до +60 °С, но на морозе запас емкости у большинства моделей временно снижается (исключение – элементы с типом химии LiFePO4)
Преимущества литиевых АКБ на практике
Использование Li-ion батарей делает эксплуатацию электроинструмента более удобной и эффективной. Прежде всего, вы получаете те же рабочие характеристики при меньшем весе и объеме батареи. Например, сборка из 5 последовательно соединенных «банок » Li-ion при напряжении 18 В, емкости 2500 мА·ч и токе разряда 20 А весит всего 350 г и имеет размеры 60х50х70 мм.
При одинаковых параметрах аккумуляторного блока литиевые АКБ для шуруповертов имеют более высокий запас емкости, чем NiCd, накапливают и отдают больше энергии. Поэтому при переходе на литий вы получаете еще и увеличенное время работы инструмента на 1 заряде батареи. Это особенно важно при профессиональном использовании портативного электроинструмента.
Дополнительный комфорт при эксплуатации литиевых АКБ заключается в широких возможностях подзарядки. Вам не нужно по максимуму разряжать батарею, перед тем как ставить ее на зарядку. Причем восполнить заряд можно за пару часов. После этого высокотоковые Li-ion аккумуляторы готовы к эффективной работе. Они стабильно выдерживают токи нагрузки до 10 С (при емкости 2500 мА·ч – 25 А) и пиковые нагрузки свыше 30 С ( ˃75 А).
Мелкие недостатки или продолжение достоинств
Слабыми сторонами Li-ion аккумуляторов считаются:
1. Низкая морозоустойчивость. Если вы будете использовать шуруповерт при температуре ниже -10 °С, запас емкости литий-ионной АКБ сократится. Но для таких условий использования в линейке литиевых батарей есть особый подвид – LiFePO4. Это литий-железо-фосфатные аккумы. Номинальное напряжение у них чуть ниже – 3,2–3,3 В, и удельная энергоемкость меньше на 10%. Зато морозоустойчивость – на высоте, ощутимого снижения запаса емкости не наблюдается вплоть до -30 °С, а ресурс превышает 2 тысячи циклов.
2. Чувствительность к глубоким разрядам и перезарядам. Эту проблему эффективно решает BMS плата защиты и мониторинга. Она контролирует параметры аккумов, не позволяет напряжению выходить за границы рабочего диапазона, отключает АКБ в случае перегрева или токовой перегрузки. В результате элементы питания работают в безопасных условиях, без критических состояний и быстрого износа.
3. Естественное старение. Да, во внутренней структуре литиевых аккумуляторов постепенно происходит химическая деградация. Она проявляется как медленное снижение объема запасаемой энергии. И хотя этот процесс медленный, покупать аккумы впрок не стоит. Купили – используйте, потому что через 5–10 лет батарея утратит свои характеристики, даже если ее циклический ресурс останется невыработанным.
Поэтому по максимуму оценить потенциал литиевых АКБ для шуруповертов удается мастерам, которые регулярно используют свой инструмент и за несколько лет вырабатывают ресурс батареи, так что она не успевает «постареть ».
Разновидности аккумуляторов, их достоинства и недостатки
В интернет-магазине Midlandrus большой выбор аккумуляторов разных типов. Являясь премьер-диллерами брендов Motorola, Icom, Vertex Standard, Alan, мы реализуем сертифицированный оригинальный товар. Перед покупкой аккумулятора нужно определиться с его типом. Сделать это можно, изучив достоинства и недостатки оборудования разных видов.
Основные типы аккумуляторов
Устройства, которые нужны для работы большинства современных электронных приборов, различаются материалом изготовления. Бывают Ni-Cd (никель-кадмиевые), Ni-MH (никель-металлогидридные) и Li-Ion (литий-ионные) аккумуляторы.
Различия также в емкости, экологичности и наличии/отсутствии эффекта памяти. Последний заключается в том, что при неполной разрядке устройства подзарядка ведет к уменьшению емкости. Новый заряд происходит ровно до того уровня, с которого произвели подзарядку.
Аккумулятор ni-cd появился первым. Его используют с 1899 года. Широкое применение оборудованию, состоящему из никелевого катода и анода из гидроксида кадмия, нашли в авиастроении. Его элементы питания отличаются особой прочностью.
Аккумуляторы ni-mh появились в 1987 году. Ввиду улучшенной емкости устройств, полученной в связи с использованием нового гидридного сплава, они начали вытеснять с рынка никель-кадмиевые аналоги.
Аккумуляторы Li-Ion появились в середине 1980-х годов. Их коммерческое использование началось в 1991 году. Сначала в продажу поступило оборудование данного типа компании Sony. Несмотря на улучшенные характеристики, в некоторых ситуациях люди продолжают использовать nicd и nimh аналоги.
Плюсы аккумуляторов разных видов и их минусы
Сказать, какой аккумулятор лучше nicd или nimh или же современные Li-Ion батареи нельзя. Оборудование всех типов:
- в зависимости от условий эксплуатации ведет себя по-разному;
- имеет достоинства и недостатки.
Никель кадмиевый аккумулятор отличается невысокой ценой. Отдача максимального тока нагрузки и быстрота зарядки – достоинства батареи. Высокая емкость сохраняется даже при температурах до -20 градусов Цельсия. Если соблюдать нормы эксплуатации, никель кадмиевый аккумулятор выдержит до 1000 циклов зарядки-разрядки.
Основной недостаток никель-кадмиевой батареи – потеря до 10% заряда в первые 24 ч после отключения от источника питания. При таком уровне саморазряда оборудование даже большой емкости надо часто заряжать. Еще один существенный недостаток – ежемесячное сокращение емкости. В среднем этот показатель составляет 9%. Если аккумулятор долго не использовали, то для восстановления емкости нужно произвести около 5 циклов зарядки-разрядки. Он обладает эффектом памяти. Для предотвращения его появления оборудование нужно заржать после того, как оно полностью разрядилось. Это не всегда удобно, ведь в нужный момент рядом может не оказаться источника питания.
Nimh аккумуляторы экологичны. При их использовании не выделяются опасные для здоровья вещества. Они обладают эффектом памяти. Однако он проявляется меньше, чем у ni-cd предшественников. Устройства хорошо работают при температуре ниже 0 0 С и обладают повышенной в сравнении с nicd аналогом емкостью. Недостатки гидридных устройств:
- высокая степень саморазрядки;
- снижение первоначальной емкости после определенного количества циклов зарядки-разрядки;
- ограниченный срок службы.
Снижение емкости в среднем происходит после 250 рабочих циклов. Этот показатель зависит от емкости и характеристик конкретной модели аккумулятора. Nimh батарея стоит дороже, чем nicd.
В Li-Ion батареях нет эффекта памяти. Также к их достоинствам относится:
- большая емкость;
- низкий уровень саморазряда;
- быстрота зарядки;
- маленькая масса.
Основной недостаток Li-Ion аккумуляторов – высокая цена. Их время работы значительно снижается при температурах ниже 0 0 С. Соответственно, для уличного оборудования современные Li-Ion батареи не подходят. Даже при большой емкости зимой они будут разряжаться быстрее, чем nicd или nimh аналоги. У Li-Ion аккумуляторного элемента ограниченный срок эксплуатации.
Аккумуляторы используются не только в телефонах, фотоаппаратах, плеерах, но и в оборудовании, которое нужно нечасто (аккумуляторный шуруповерт, к примеру). Чтобы приборы любого типа максимально долго сохранили исходные характеристики, хранить их нужно в сухом и прохладном месте. Нежелательно, чтобы батарея была полностью заряжена или разряжена. Не менее чем раз в 3 месяца устройство нужно подзарядить. Перед использованием после длительного хранения следует полностью разрядить и зарядить аккумулятор. Максимальный срок хранения никель-металл-гидридных и кадмиевых устройств — 5 лет.