Найти в Дзене
Мир USB Вашему дому!

ЭлектроХимСистема аккумулятора. Кто на что горазд?

Существует большое количество электронной техники, работающей на аккумуляторных батареях. Различная емкость, вольтаж, сила тока, форм-фактор и множество других параметров закладывается производителем в аккумулятор для своего прибора. Но существуют и общие характеристики, которые можно найти сходными у несходных моделей аккумуляторов. В основе работы любого аккумулятора лежит реакция между двумя химическими элементами. Поэтому и классификацию будем производить по типу действующего химического элемента. Характеристики аккумулятора будут обусловлены применяемой при его производстве химсистемой.

1) Ni-Cd аккумулятор (никель кадмиевый) был изобретен в 1899 году. Батарея оказалась настолько удачна, что производится до сих пор, хоть и в значительно усовершенствованном виде. Одним из недостатков является "эффект памяти", т.е. требует полного разряда перед повторной зарядкой. Если этот аккумулятор разрядить не полностью, то он будет заряжаться с момента постановки на заряд, таким образом уменьшив свою емкость. Поэтому о сроке действия таких аккумуляторов судят по количеству циклов заряд-разряд, а не по временному интервалу. Ещё один весомый недостаток – вред для окружающей среды, ввиду хим. элементов, применяемых при его производстве. Но большой плюс таких аккумуляторов, они сохраняют свою мощность при низких температурах (до -40 град. С), что является прямым показанием для использования в экстремальных условиях.

Аккумулятор Ni-Cd AA Robiton 1000 mAh
Аккумулятор Ni-Cd AA Robiton 1000 mAh

2) Ni-MH аккумулятор (никель металлгидридный) пришел на смену Ni-Cd аккумулятору и безусловно обладает рядом преимуществ. Первое неоспоримое преимущество - это почти полное отсутствие "эффекта памяти". Вы можете в любой момент подзарядить аккумулятор без опасений сократить его емкость. Так же, Ni-MH аккумулятор обладает большей емкостью по сравнению с предшественником. Безопасен для окружающей среды. Но имеет ограниченный временной срок действия (около 2-х лет) после чего начинает плохо держать заряд. Так же, плохо переносит низкие температуры, не выдает номинальную мощность. Саморазряд в 1,5 - 2 раза выше, чем у Ni-Cd аккумулятора аккумулятора. В 2005 году появились улучшенные аккумуляторы LSD Ni-MH в которых значительно снижен эффект саморазряда. Производители даже продают предзаряженные аккумуляторы, подчеркивая тем самым, что несмотря на время, прошедшее с момента производства и зарядки аккумулятора до покупки его потребителем, аккумулятор готов к использованию. Таким образом, такие аккумуляторы позиционируются как замена обычным батарейкам, но многоразового использования.

Аккумулятор AA Energizer Precision 2400 mAh
Аккумулятор AA Energizer Precision 2400 mAh

3) Li-Ion аккумулятор (литий ионный) – следующее звено в эволюции электрохимсистем аккумуляторных батарей. Применяется в смартфонах, планшетах, устройствах повербанк и даже электромобилях. Это обусловлено высокой емкостью таких аккумуляторов. Первые версии аккумуляторов этого класса были взрывоопасны. Эту проблему удалось решить путем встраивания в них контроллера, который следит за характеристиками заряда. Li-Ion аккумуляторы не обладают эффектом памяти. Точнее он ничтожно мал. Но если злоупотреблять зарядом батареи при неполном разряде, то существует тенденция к накапливанию таких маленьких "эффектиков" и утрате аккумуляторной батареей своих первоначальных свойств. Li-Ion аккумулятор плохо функционирует при низких температурах. Например, при температуре ниже нуля градусов по Цельсию, мощность аккумулятора снижается на 40 – 50%. При глубоком разряде Li-Ion аккумулятор может полностью выйти из строя. Поэтому хранить его надо заряженным, оптимальная величина заряда около 40%.

Аккумулятор Li-Ion 18650 Videx 2200 mAh с защитой
Аккумулятор Li-Ion 18650 Videx 2200 mAh с защитой

4) Li-Pol аккумулятор (литий полимерный) является наиболее современным. Используется в мобильных телефонах, цифровой технике, радиоуправляемых моделях и пр. Основное отличие Li-pol от Li-Ion это большая плотность энергии на единицу массы и использование гелеобразного электролита, что позволяет сделать батарею любой формы и размера. Диапазон рабочих температур литий-полимерных аккумуляторов довольно широкий: от −20 до +40 °C. Количество рабочих циклов 800—900, при разрядных токах в 2С до потери ёмкости в 20 % (для сравнения: NiCd — 1000 циклов, NiMH — 600, LSD NiMH — 1500, LiFePO4 — 2000).

Аккумулятор Li-Pol Robiton LP603048 900 mAh
Аккумулятор Li-Pol Robiton LP603048 900 mAh

Глубокий разряд полностью выводит из строя литий-полимерный аккумулятор. Оптимальные условия хранения Li-pol аккумуляторов достигаются при 40%-м заряде от ёмкости аккумулятора. Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Существует мнение, что через 2 года батарея теряет около 20 % ёмкости. Соответственно, нет смысла покупать аккумулятор «про запас» или чрезмерно увлекаться «экономией» его ресурса. При покупке рекомендуется посмотреть на дату производства, чтобы знать, сколько данный источник питания уже пролежал на складе.

-6

Это интресно: