Какой тип аккумулятора лучше
Перейти к содержимому

Какой тип аккумулятора лучше

  • автор:

Какой тип аккумулятора для шуруповерта лучше?

Ni Cd аккумулятор

Такой тип аккумуляторов для шуруповерта считается самым «старым», он был изобретен более века назад. Являются самыми распространенными на сегодняшний день. Идеально подходят для моделей бытового класса.

  • Низкая цена
  • Не боятся низких температур
  • Не боятся абсолютно полного разряда
  • Могут храниться полностью разряженными
  • Средний срок жизни аккумулятора 1000 циклов заряда/разряда
  • Склонны к саморазрядке
  • Подвержены так называемому «эффекту памяти». Проявляется тогда, когда аккумулятор ставят на зарядку раньше, чем он реально разрядится. В этом случае контроллер устройства воспринимает начальную емкость батареи, установленной на заряд, как «0» (т.е. полностью разряженной). В дальнейшем разряд аккумулятора будет происходить на данном «новом уровне». Таким образом, емкость полностью заряженного аккумулятора самопроизвольно уменьшается при неправильной эксплуатации данного типа аккумулятора.
  • Кадмий является вредоносным химическим элементом и для того, чтобы не причинить вред экологии его утилизация должна производиться, соблюдая все необходимые требования.

Li-Ion (Литий-Ионный)

Li Ion аккумуляторLi-Ion (Литий-Ионный)

Современный тип аккумулятора, который широко используют в бытовом и профессиональном электроинструменте.

  • Легкий вес
  • Отсутствие запоминания уровня зарядки
  • Нет саморазрядки батареи
  • Высокие показатели циклов зарядки/разрядки аккумулятора
  • Плохая переносимость отрицательных температур
  • Нельзя допускать глубокого разряда батареи (производители этот факт учитывают, устанавливают специальный контроллер, который «отключает» аккумулятор раньше наступления полного разряда батареи)
  • Нельзя допускать длительного хранения батареи без заряда (достаточно изредка проверять заряд и, при необходимости, подзаряжать)
  • Цена на Li-Ion аккумуляторы выше, чем на Ni-Cd аккумуляторы

Ni-MH (Никель-Металл-гидридные)

Ni-MH (Никель-Металл-гидридные)

Появился в производстве сравнительно недавно, в 2005 году, с тех пор достаточно широко используется в аккумуляторном электроинструменте, а также производители продолжают модернизировать данный тип аккумулятора. В настоящее время используются, в том числе, более современный (и технологичный) тип — LSD Ni-MH, однако он еще не достаточно широко распространен.

  • Имеют на 20% большую емкость при тех же габаритах Ni-Cd аккумулятора
  • Достаточно высокий коэффициент устойчивости к морозам
  • Экологически безопасны
  • Практически избавлены от «эффекта памяти» (допускается заряжать не полностью разряженный аккумулятор, если он хранился в таком состоянии не больше нескольких дней)
  • Срок службы аккумулятора до 1000 циклов заряда/разряда
  • Саморазряд выше, чем у Ni-Cd

2. Определяемся с емкостью аккумулятора

Тут действует основное правило: «Чем емкость аккумулятора выше, тем дольше он проработает без очередной зарядки». Однако, необходимо помнить, что более мощный аккумулятор, требует более высокое потребление энергии.

Для бытовых целей, как правило, выбирают аккумулятор с напряжением 1,3 -2,0 А/ч
Для профессионального применения – 2,0-5,5 А/ч

Типы аккумуляторов

Отсутствие эффекта «памяти» в литиевых аккумуляторах позволяет заряжать и подзаряжать аккумуляторы по мере необходимости, а так же находиться в зарядном устройстве длительное время. Обычно поставляются заряженным на 40-60%. Степень саморазряда литиевого аккумулятора рекордно мала – 3-5% в месяц. При длительном хранении необходима подзарядка не реже, чем раз в 3 месяца. Время работы литиевых аккумуляторов сокращается при температуре ниже 0°С. Срок службы литиевых аккумуляторов составляет от 4 до 6 лет, по прошествии которых ёмкость аккумулятора снизится и он может стать непригоден, не зависимо от интенсивности использования. Номинальное количество циклов заряда/разряда более 1000, максимальное – более 2000 циклов. Восстановлению данные аккумуляторы не подлежат.

Аккумуляторы на основе литий-ионных ячеек эффективны при интенсивном использовании и частых циклах заряда/разряда. В период срока службы такие аккумуляторы будут оптимальны для техники, которая часто и регулярно используется, в сравнении с батареями на основе никеля.

Литий-полимерные аккумуляторы (Li-Pol, Lithium Polymer)

Достоинства Li-Pol аккумуляторов:

Высокая ёмкость
Малые габариты
Небольшая масса
Отсутствует эффект «памяти»
Низкая степень саморазряда
Большое количество циклов заряда/разряда
Возможность форсированной (быстрой) зарядки
Возможность изготовления любой формы и конфигурации

Недостатки Li-Pol аккумуляторов:

Высокая стоимость
Быстрое старение
Чувствительна к низким температурам

Литий-полимерные и литий-ионные батареи схожи по своим техническим характеристикам за исключением того, что литий-полимерные аккумуляторы имеют возможность изготовления практически любой формы и конфигурации, что позволяет убрать ограничения в отношении конечной формы, размеров и электрических характеристик. Так же литий-полимерные аккумуляторы имеют более высокие показатели в стандартных тестах на производительность и безопасность (раздавливание, протыкание, вибрация, короткое замыкание, перезаряд, форсированный заряд), но из-за кристаллизации находящегося внутри полимера электрические характеристики сильно ухудшаются при отрицательной температуре.

Аккумуляторы на основе литий-полимерных ячеек эффективны при интенсивном использовании и частых циклах заряда/разряда. Подходят для устройств с нестандартным форм-фактором и специфической конфигурацией.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4)

Достоинства LiFePO4 аккумуляторов:

Высокая ёмкость
Отсутствует эффект «памяти»
Устойчивы к переразряду
Не теряют емкость при отрицательных температурах
Низкая степень саморазряда
Срок хранения до 15 лет
Большое количество циклов заряда/разряда
Возможность форсированной (быстрой) зарядки
Не горят при повреждении и не токсичны

Недостатки LiFePO4 аккумуляторов:

Высокая стоимость
Тяжелее относительно Li-Ion

В отличие от большинства литиевых аккумуляторов LiFePO4 отличаются длительным сроком службы, устойчивостью к отрицательным температурам и безопасностью в эксплуатации. Поставляются заряженным на 40-60%. Могут использоваться вне помещений, так как устойчивы к отрицательным температурам до -30°С. Степень саморазряда менее 1,5% в месяц. Длительное хранение не сказывается негативно на работе. Срок службы достигает 5000 циклов перезарядки, а срок хранения до 15 лет.

Аккумуляторы на основе литий-железо-фосфатных ячеек оптимальны для техники, которая используется вне помещений и периодически остается на хранении длительное время. Область применения – накопители для солнечных панелей и ветрогенераторов, электроавтомобили, водный транспорт, складская техника, гольфкары, электровелосипеды и электроскутеры.

Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd, Nickel Cadmium)

Достоинства Ni-Cd аккумуляторов:

Низкая стоимость
Высокая вероятность восстановления
Работа в широком диапазоне температур
Большое количество циклов заряда/разряда
Возможность форсированной (быстрой) зарядки

Недостатки Ni-Cd аккумуляторов:

Высокая степень саморазряда
Эффект «памяти»
Большие размеры
Токсичность при неправильной утилизации
Срок службы ограничен количеством циклов заряда/разряда

Никель-кадмиевые аккумуляторы чаще всего поставляются почти полностью разряженными из-за высокой степени саморазряда – 15-20% в месяц. Нахождение в зарядном устройстве длительное время нежелательно, так как сильно ухудшаются характеристики. У никель-кадмиевых аккумуляторов есть эффект “памяти” и чтобы избежать проявления этого эффекта требуется регулярно (где-то раз в неделю) полностью разряжать аккумулятор перед зарядкой. Практически нет потери емкости при температуре до -20°C, а рабочий диапазон температур варьируется от -50°C до +70°C. Номинальное количество циклов заряда/разряда более 1000, максимальное – более 2500 циклов. Восстановление данных аккумуляторов возможно с вероятностью 60%.

Специфика использования никель-кадмиевых аккумуляторов обусловлена сроком службы, который зависит от количества циклов заряда/разряда и соблюдения условий зарядки. Наиболее эффективно использование для периодической эксплуатации и в режиме полного разряда.

Никель-металлогидридные аккумуляторы (Ni-MH, Nickel Metal-Hydride)

Достоинства Ni-MH аккумуляторов:

Низкая стоимость
Высокая ёмкость
Низкая токсичность
Слабовыраженный эффект “памяти”
Работа в широком диапазоне температур

Недостатки Ni-MH аккумуляторов:

Высокая степень саморазряда
Медленная зарядка
Малое количество циклов заряда/разряда
Сложное и дорогое устройство зарядных устройств

Никель-металлогидридные аккумуляторы должны храниться полностью заряженными. Степень саморазряда у них крайне высока и достигает 30% в месяц. Нахождение в зарядном устройстве длительное время нежелательно, так как сильно ухудшаются характеристики. У никель-металлогидридныx аккумуляторов слабо выражен эффект “памяти” и рекомендуется регулярно (примерно каждые два месяца) полностью разряжать аккумулятор перед зарядкой. По сравнению с никель-кадмиевыми аккумуляторами (Ni-Cd) имеют большую энергетическую плотность (емкость), но требовательны к зарядным устройствам и условиям зарядки. Проявляют хорошую работоспособность при низких температурах, но диапазон рабочих температур не высок – от -10°C до +40°C. Номинальное количество циклов заряда/разряда от 500 до 1000 циклов. Восстановление данных аккумуляторов возможно с вероятностью 15%.

Использование никель-металлогидридных аккумуляторов ограничено сроком службы, однако они обладают большой емкостью и наиболее эффективно их использование в устройствах с низким постоянным потреблением.

Что лучше, литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор?

Портативные зарядные устройства стали неотъемлемым элементом современного обихода. Качество аккумуляторов – главное условие их работоспособности, эффективности и безопасности. Производители зарядных устройств используют в конструкции два вида аккумуляторов – литий-ионный и литий-полимерный. Для рядового потребителя, незнакомого с особенностями разных видов, часто становится проблемой выбрать тот или иной тип аккумулятора.

В чем отличие между этими разновидностями, какой из них выбрать будет правильнее – все эти вопросы требуют детальных знаний о каждом типе. В этой статье мы раскроем особенности литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, познакомим с их техническими свойствами, методами зарядки, сроком службы.

↑Отличия литий-ионного и литий-полимерного аккумуляторов

Модели аккумуляторов, произведенных по разным технологиям, выполняют одну и ту же функцию энергообеспечения. Особенности конструкции каждого типа влияют на сообщаемую мощность, долговечность эксплуатации, степень защиты от взрыва. Нельзя утверждать однозначно, что более современный

тип аккумулятора лучше устаревшего. В обеих технологиях есть практические преимущества и недостатки. Модели Li-pol и Li-ion имеют сходные схемы работы, но отличаются конфигурацией и техническими параметрами.

Чтобы понять, что лучше — Li-polymer или Li-ion, рассмотрим подробно каждый вид в отдельности. Сравнивать типы аккумуляторов и делать выбор в сторону того или иного вида следует по следующим показателям:

  • цена;
  • соотношение веса и емкости;
  • безопасность;
  • целевое использование в устройстве конкретного назначения;
  • температурный режим эксплуатации.

Выбирая один из двух видов, учитывайте сферу применения и финансовые возможности.

↑Литий-ионные аккумуляторы: особенности и характеристики

Изначально модели на базе лития выпускались с применением марганца и кобальта в качестве основного элемента (активный электролит). Современные батареи литий-ионного типа претерпели конструктивные изменения. Их продуктивность зависит не от использованного вещества, а от порядка размещения элементов в блоке. Составные части современной батареи Li-Ion – электроды и сепаратор. Материалы – алюминий и медь (медные аноды и алюминиевая фольга в качестве катодной основы).

Специальные клеммы-токосъемники обеспечивают внутреннее соединение анода и катода, а электролитная пропитка массы сепаратора задает благоприятную среду для обслуживания заряда. Положительные заряды ионов лития запускают химические реакции, формируют связи и обеспечивают выход энергии. Принцип действия источника питания на литий-ионной базе напоминает работу полноформатной гелевой АКБ.

Литий-полимерные батареи

Поскольку литий-ионные модели не справляются со многими современными задачами, постепенно их начали вытеснять полимерные элементы. Батареи Li-ion не обладали высоким уровнем безопасности и довольно дорого стоили. Чтобы устранить эти недостатки и проблемы эксплуатации, сделать батареи более эффективными, разработчики приняли решение о смене электролита. Вместо пропитки пористого сепаратора в конструкции батареи применили полимерные электролиты.

Литий-полимерный элемент имеет толщину 1 мм, что позволяет сделать размеры аккумулятора компактными. Замена жидких электролитов полимерными пленками исключило высокий риск воспламенения батареи и сделало ее безопасной. Представленная ниже сравнительная таблица поможет наглядно определить, чем отличается Li-ion от Li-Pol.

низкая, количество циклов заряда и разряда меньше

высокий выбор, независимость от стандартного формата ячеек

почти в два раза выше при одинаковом размере

Риск взрыва и возгорания

встроенная защита от утечки электролитов и перезарядов

до 0,1% ежемесячно

Конструкция полимерно-литиевых аккумуляторных устройств полностью исключает присутствие электролита в форме жидкости или геля. Наглядно представить себе разницу технологий можно при рассмотрении принципа работы современных автомобильных питающих устройств. Интересы безопасности стали причиной исключения из повседневной практики жидкостных электролитов. Но в автомобильных АКБ до последнего времени использовались пористые структуры с пропиткой.

Внедрение полимерно-литиевых элементов предполагало уже твердотельную основу. Характерным отличием от литий-ионных аккумуляторов является процесс контактного действия пластины активного вещества с литием и предотвращение образования дендритов во время циклирования. Именно эта особенность защищает аккумуляторные элементы от возгорания или взрыва.

↑Срок службы

Как литий-ионные, так и литий-полимерные аккумуляторы подвержены интенсивному старению. Они обеспечивают около девятисот полных циклов зарядки, после чего становятся непригодными. При этом не имеет значение, насколько активной была эксплуатация устройства. Если батарею длительное время вообще не использовали, сокращение ресурса, тем не менее, будет иметь место.

Уже через год емкости становятся существенно уменьшенными в ресурсе, а через два или три года можно констатировать, что батарея и вовсе вышла из строя. Это общий недостаток литиевых аккумуляторов, и выбирать более долговечную модель стоит только в зависимости от репутации производителя и отзывов о конкретных моделях.

↑Дополнительная защита

Если рассматривать вопрос о том, в чем разница Li-ion от Li-Pol аккумуляторов, стоит обратить внимание на встроенные защитные системы. Модели, работающие на полимерно-литиевой основе, требуют использования дополнительных функций внутренней защиты. Для них характерны случаи перегорания из-за перегрева элементов. К таким последствиям приводит внутреннее напряжение различных рабочих участков.

Для того, чтобы обезопасить устройство от несанкционированных перезарядов, от перегрева деталей и перегорания, в конструкции использована специальная стабилизирующая система и механизм ограничения тока. Это повышает безопасность литий-полимерных моделей, но ощутимо повышает стоимость аккумулятора за счет использования защитных элементов.

Частично в конструкции задействованы электролитические компоненты в гелевой формации. Комбинированные элементы питания используются во многих портативных приборах. Они крайне чувствительны к температурным перепадам и требуют строгого соблюдения правил эксплуатации. Аккумулятор на полимерной базе можно использовать в устройствах с нагревом в диапазоне 60-100 градусов.

Производители заключают внутреннюю часть в корпус с теплоизолирующими свойствами – использовать такие аккумуляторы удобно в жарком климате. В условиях, где температурный режим не соответствует требованиям эксплуатации, элементы с полимерной составляющей применяются как резервные.

↑Особенности зарядки аккумуляторов

Чтобы пополнить заряд литий-полимерного аккумулятора, потребуется не менее трех часов зарядки. При этом блок не нагревается. Предусмотрено два этапа наполнения. Первый протекает до установки пикового режима, который поддерживается до тех пор, пока зарядка не достигнет 70%. При нормальном режиме напряжения набирается остаточный заряд 30%. Подзарядку нужно выполнять по строгому графику, дожидаясь полной разрядки и проводя процедуру через каждые 500 часов использования устройства. Таким режимом поддерживается постоянный объем наполнения.

аккумулятор фото

Подключать аккумулятор необходимо только к стабильно работающей электросети, без перепадов напряжения и помех. Эксплуатировать следует только соответствующие зарядные приборы, совпадающие по заявленным в описании характеристикам. Важный момент: в процессе зарядки все разъемы должны быть подключены корректно, нельзя допускать размыкания. Элементы Li-Pol крайне чувствительны ко всевозможным перегрузкам, превышенным показателям тока, механическим ударам и переохлаждению. Следует следить за герметичностью твердотельных элементов.

Элементы Li-ion заряжаются примерно по таким же принципам, как и полимерные, но являются более чувствительными и менее надежными в отношении безопасности. Время зарядки у обоих типов примерно одинаково, но полимерный элемент «капризнее» к качеству точки энергоснабжения.

↑Чем лучше литий-ионный аккумулятор

Литий-ионные аккумуляторы более привычны для потребителя, у них есть ряд эксплуатационных преимуществ:

  • цена ниже литий-полимерного аккумулятора;
  • стандартизированные типоразмеры позволяют не ошибаться при выборе модели;
  • распространенная сфера применения.

Мощные литиевые аккумуляторы эффективно используются для устройств, требующих кратковременного высокого потребления тока. Температурный режим, как и у устройств на полимерной базе, имеет ключевое значение при эксплуатации.

Ощутимой разницы рядовой пользователь не ощущает, но, с точки зрения рациональности сферы применения, этот вид аккумуляторов удобен в зарядных устройствах для следующей техники:

  • аккумуляторные инструменты (шуруповерты, пилы, болгарки);
  • ноутбуки;
  • мобильные телефоны;
  • электромобили;
  • электроквадроциклы;
  • домашние роботы;
  • инвалидные коляски.

Прежде чем выбрать оптимальный тип зарядки, нужно точно знать, для какого прибора она будет использоваться. Особенно это важно, если планируется универсальное применение и обслуживание сразу нескольких портативных устройств.

Литий-полимерные аккумуляторы рационально применять там, где важными факторами являются вес и температура. Они «боятся» мороза и не очень удобны для переносных инструментов и гаджетов. Поэтому основная область использования:

  • квадрокоптеры;
  • страйкбольные ружья;
  • игрушки;
  • камеры видеонаблюдения.

Выбирая подходящий тип зарядного устройства, обратите внимание на сферу использования, стоимость и уровень безопасности. Читайте отзывы пользователей о товарах разных производителей и делайте выбор.

Литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор для электровелосипеда – какой лучше?

Литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор для электровелосипеда – какой лучше?

АКБ или по-другому аккумуляторная кислотная батарея – это важная часть любого электровелосипеда. От характеристик и качества аккумулятора зависит его эффективность, насколько долго он прослужит, и даже насколько он будет безопасен.

Существует два вида батарей — литий-ионные или литий-полимерные. Если перед вами встал вопрос – какой аккумулятор лучше, давайте разберемся в чем их отличие.

Чем отличается литий-ионный и литий-полимерный аккумулятор

Для начала следует сказать, что и первый и второй тип аккумуляторов выполняет одну и ту же задачу – запасает электрическую энергию. Li-pol и Li-ion аккумуляторы отличаются своей конфигурацией. Это влияет на сообщаемую мощность, срок службы и, что немаловажно – на безопасность. Каждый тип аккумулятора имеет свои преимущества и недостатки.

Чтобы определиться, какой тип аккумулятора выбрать нужно понимать для каких целей покупается АКБ, какой будет температурный режим эксплуатации, каково соотношение веса и емкости, обратить внимание на цену и емкость.

Литий-ионные батареи

В самом начале литиевые батареи производились с использованием кобальта и марганца в качестве активного электролита. Современные батареи эволюционировали и теперь их база – аноды из меди и алюминиевая фольга. Эффективность литий-ионных батарей зависит от порядка размещения элементов в блоке.

01_4

Принцип работы Li-ion батареи напоминает работу гелевой АКБ. Клеммы соединяют катод и анод. Электролитная пропитка формирует среду для прохождения заряда. Положительно заряженные ионы лития запускают химические реакции, формируют и обеспечивают выход энергии.

Литий-полимерные аккумуляторы

lipo-battery

Полимерные батареи появились из-за того, что литий-ионные аккумуляторы зачастую не справлялись с современными задачами. Литий-ионные батареи имеют высокую стоимость и недостаточно безопасны. Чтобы решить эти задачи в батареях начали использовать полимерный электролит.

Такой аккумулятор имеет малые габариты за счет того, что толщина литий-полимерного элемента составляет всего 1 мм. Чтобы избавиться от риска воспламенений жидкие электролиты заменили на полимерные плёнки.

Литий-ионные батареи более энергоемкие, чем литий-полимерные, но при этом они значительно тяжелее, чем Li-Pol. При одинаковом размере емкость литий-полимерного аккумулятора будет выше.

Литий-полимерные батарее считаются более безопасными так как у них есть система защиты от утечки электролитов.

Li-ion аккумуляторы заряжаются дольше, но при этом они более доступные по цене.

Срок службы аккумуляторов

Срок службы обоих типов аккумуляторов приблизительно одинаковый. И тот и другой тип аккумуляторов подвержен износу. И литий-ионные и литий-полимерные батареи рассчитаны примерно на девятьсот циклов зарядки. При этом то, насколько активно вы пользовались устройством значения не имеет. Обычно после года эксплуатации емкость аккумулятора начинает уменьшаться, а через 2-3 года батарею необходимо заменить.

Системы защиты батареи

Отличия между Li-pol и li-ion аккумуляторами заключатся в наличие защитных систем. Полимерно-литиевые варианты требуют дополнительной защиты так как они могут перегорать из-за перегрева. Чтобы обезопасить устройство, производители используют стабилизирующую систему и механизм ограничения тока. Это делает аккумуляторы безопаснее, но одновременно повышает их стоимость.

Как заряжать аккумулятор

Как заряжать литий-полимерный аккумулятор

Для зарядки литий-полимерного аккумулятора требуется около трех часов. Наполнение происходит в два этапа. Пока уровень заряда не дойдет до 70% идет первый этап в пиковом режиме. Дальше набирается остаточный заряд. Заряжать аккумулятор нужно точно соблюдая график при этом полностью разряжать устройство. Делать это нужно через каждые 500 часов эксплуатации аккумулятора.

Аккумулятор всегда нужно подключать только к стабильной сети без перепадов напряжения. Для подзарядки использовать только подходящие зарядные приборы. Все разъемы должны быть правильно подключены чтобы избежать внезапного размыкания.

Литиево-полимерные аккумуляторы нельзя подвергать ударам, перепадам напряжения во время подзарядки, скачкам температуры.

Как заряжать литий-ионный аккумулятор

Для литиево-ионных аккумуляторов действуют те же правила, что и для li-pol, но они более чувствительные к перепадам напряжения. Длительность зарядки обоих типов аккумуляторов примерно одинаковое.

Почему следует выбрать литий-ионный аккумулятор

Учитывая все, что сказано выше, рекомендуем обратить внимание на литий-ионные аккумуляторы. У них есть ряд преимуществ: они шире распространены, у них более низкая стоимость и есть стандартизированные типоразмеры – вы не ошибётесь при выборе модели.

Если смотреть на сферу применения, то литий-ионные аккумуляторы отлично подходят для электротранспорта – электровелосипедов, электрических квадроциклов и электроскутеров.

Литий полимерные аккумуляторы чувствительны к перепадам температур, что не очень подходит для российских погодных условий.

Перед выбором батареи обращайте внимание на сферу применения, безопасность и стоимость. Помимо этого, советуем читать отзывы об аккумуляторах разных производителей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *