Аккумуляторные батареи уже давно стали важной частью нашей повседневной жизни — они питают бытовую технику, электроинструменты, гаджеты и даже автомобили. Среди множества типов аккумуляторных батарей никель-металлогидридные (Ni-MH) занимают особое место. Их можно встретить везде: от беспроводных телефонов и детских игрушек до профессионального оборудования.
Что делает Ni-MH аккумуляторы востребованными? Почему их до сих пор используют, несмотря на засилье литий-ионных (Li-Ion) батарей? В этой статье мы разберем особенности этих АКБ, их сильные и слабые стороны, а также выясним, для каких задач они подходят лучше всего.
Больше интересного в нашем телеграм-канале! Подписывайтесь!
Немного истории
История никель-металлогидридных аккумуляторов начинается с развития их предшественников — никель-кадмиевых (Ni-Cd) батарей, которые появились еще в середине XX века. Несмотря на свою надежность, Ni-Cd аккумуляторы имели серьезный недостаток — токсичный кадмий, который наносит вред окружающей среде.
В 1970-х годах исследователи начали активно искать замену кадмию. В 1980-х корпорации Ovonic Battery Company и Sanyo разработали стабильные металлогидридные сплавы, которые позволили создать полноценные Ni-MH аккумуляторы. В 1989 году Sanyo представила первую коммерческую версию, а уже к 1990-м они стали массово использоваться в электронике.
Со временем технология совершенствовалась: увеличивалась емкость, снижался эффект памяти, повышалась устойчивость к разряду. Сегодня, несмотря на распространение литий-ионных аккумуляторов, Ni-MH батареи продолжают использоваться во многих сферах, где важны безопасность, надежность и экологичность.
Что такое Ni-MH АКБ и как они работают
Это перезаряжаемые источники энергии, в которых электрохимическая реакция происходит между никелевым и металлогидридным электродами. Ni-MH аккумулятор состоит из трех основных элементов:
- положительный электрод (катод) — из гидроксида никеля (NiOOH);
- отрицательный электрод (анод) — из металлогидридного сплава, который способен поглощать и выделять водород;
- электролит — обычно это водный раствор гидроксида калия (KOH), который проводит ионы между электродами.
Во время зарядки внешний источник тока заставляет гидроксид никеля на катоде переходить в оксид никеля (NiOOH), а анод поглощает водород, превращаясь в металлогидрид.
При разряде процесс идет в обратную сторону: анод выделяет водород, который вступает в реакцию с гидроксидом никеля, высвобождая электроны и создавая электрический ток.
Преимущества и недостатки Ni-MH аккумуляторов
Как и любая технология, никель-металлогидридные АКБ имеют свои сильные и слабые стороны. Рассмотрим их подробнее.
Плюсы
- Экологичность — в отличие от никель-кадмиевых батарей, они не содержат токсичного кадмия, что делает их безопаснее для окружающей среды.
- Большая емкость — при одинаковых размерах Ni-MH аккумуляторы могут запасать до 40% больше энергии, чем их Ni-Cd аналоги.
- Широкая совместимость — большинство Ni-MH элементов имеют стандартное напряжение 1,2 В, которое позволяет использовать их вместо обычных щелочных батареек (AA, AAA) в бытовых приборах.
- Хорошая отдача тока — способны выдерживать относительно высокие нагрузки. Это делает их пригодными для мощных устройств (фотоаппаратов, электроинструментов, радиоуправляемых моделей).
- Сравнительно доступная цена.
Минусы
- Высокий саморазряд — даже без использования батареи могут терять 10–30% заряда в месяц, что делает их не очень эффективными для устройств, которые редко эксплуатируются.
- Чувствительность к перегреву — при неправильной зарядке или использовании в условиях высоких температур могут перегреваться, что сокращает срок службы.
- Ограниченное число циклов зарядки — в среднем выдерживают 500–1000 циклов.
- Долгое время зарядки — требуют больше времени на полную зарядку (от двух до пяти часов) по сравнению с другими АКБ.
Стоит ли выбирать инструмент с Ni-MH аккумулятором?
Выбор аккумуляторного инструмента — это всегда компромисс между ценой, характеристиками и удобством эксплуатации. Ni-MH батареи хоть и устарели по сравнению с литий-ионными (Li-Ion), все еще используются в некоторых видах электроинструментов. Рассмотрим, в каких случаях они могут быть хорошим выбором.
- Если цена имеет значение — инструменты с Ni-MH аккумуляторами обычно дешевле. Если вам нужен недорогой аккумуляторный инструмент для периодического использования, такие батареи могут быть оправданным выбором.
- Если важна экологичность — Ni-MH аккумуляторы не содержат токсичного кадмия, как Ni-Cd, и их можно безопасно утилизировать.
- Если требуется надежность в холодных условиях — Ni-MH аккумуляторы лучше работают при низких температурах по сравнению с Li-Ion, что делает их хорошим выбором для использования зимой.
- Если инструмент не требует мгновенной зарядки — Ni-MH аккумуляторы заряжаются медленнее, чем Li-Ion, но если время зарядки для вас не критично, это не будет проблемой.
Основные правила зарядки Ni-MH аккумуляторов
Чтобы ваш аккумулятор прослужил как можно дольше, важно соблюдать ряд правил.
- Разряжайте перед первой зарядкой.
Если аккумулятор новый, перед первой зарядкой рекомендуется полностью его разрядить, а затем зарядить до 100%. Это поможет ему «раскачаться» и достичь максимальной емкости. - Используйте подходящее зарядное устройство.
Заряжать Ni-MH батареи следует только специальным зарядным устройством, которое поддерживает этот тип аккумуляторов. Li-Ion и Ni-Cd зарядки не подходят, так как могут либо не распознать батарею, либо зарядить ее неправильно, что приведет к повреждению.
- Избегайте перегрева.
Во время зарядки аккумуляторы могут нагреваться. Если корпус стал слишком горячим, это признак перезаряда. Лучше использовать зарядные устройства с температурным контролем. - Не оставляйте на зарядке надолго.
Хотя многие современные зарядные устройства автоматически отключаются при полном заряде, лучше не оставлять аккумуляторы подключенными на долгое время. Это поможет избежать перегрева и лишнего напряжения на элементы. - Не разряжайте в ноль.
В отличие от Ni-Cd, никель-металлогидридные аккумуляторы плохо переносят глубокий разряд. Рекомендуется ставить их на зарядку, когда уровень заряда достигает 20–30%. - Используйте медленную зарядку для продления срока службы.
Хотя существуют быстрые зарядные устройства, которые заряжают Ni-MH батареи за 1–2 часа, лучше использовать медленный режим (от 6 до 10 часов). Это снижает нагрузку на элементы. - Храните правильно.
Если аккумуляторы долго не используются, храните их частично заряженными (примерно 50%) в сухом и прохладном месте. Полностью разряженные или полностью заряженные батареи быстрее деградируют при хранении. - Периодически проводите «тренировку» аккумуляторов.
Если батарея начала терять емкость, раз в несколько месяцев можно полностью разрядить ее и зарядить до 100%. Это помогает восстановить часть емкости и продлить срок службы.
Средний срок службы
В среднем, Ni-MH батареи «живут» 2–3 года активного использования. Однако этот показатель может варьироваться в зависимости от условий эксплуатации. Если соблюдать правильные режимы зарядки, избегать перегрева, не допускать глубокого разряда и использовать качественное зарядное устройство, срок службы увеличится. Со временем даже при бережном использовании аккумуляторы теряют емкость, а высокий саморазряд ускоряет их старение. В результате через несколько лет работы они уже не смогут удерживать заряд так же эффективно, как вначале, и потребуют замены.
Заключение
Никель-металлогидридные аккумуляторы остаются востребованным выбором, в том числе, для электроинструментов. Несмотря на конкуренцию с литий-ионными аккумуляторами, Ni-MH АКБ продолжают использоваться там, где не требуется высокая плотность энергии и быстрые циклы зарядки. Хорошая отдача тока и устойчивость к низким температурам делают их отличным вариантом для работы в холодных условиях, а относительно доступная цена — неплохим выбором для пользователей, которым нужно надежное оборудование для нечастого использования. Соблюдение правил зарядки и ухода за аккумуляторами позволяет существенно продлить срок их службы, делая Ni-MH батареи достойным выбором для бытовых и некоторых профессиональных инструментов.
Купить электроинструмент и аккумуляторы к нему вы всегда можете в магазине GEON.ru. А если сомневаетесь в выборе, звоните или пишите в чат — наши специалисты помогут вам подобрать то, что нужно! А по промокоду DZEN вы получите дополнительную скидку в 3% на все покупки!
