Як вибрати батарейки для ...?
Ми вже давно користуємося масою пристроїв, які працюють від батарейок. Саме з цієї причини я назвав статтю «Як вибрати батарейки для ...?» Саме ось так, з трьома крапками. Цифрові фотокамери, MP3-плеєри, FM-приймачі, ноутбуки, КПК і т.д. Як кажуть, потрібне підкреслити.
На мій погляд, використовувати одноразові елементи живлення, навіть незважаючи на їх смішну ціну, занадто вже марнотратно. Пропоную звернути свої погляди на акумуляторні батареї, як на майже безмежне джерело електроенергії для ваших мобільних пристроїв.
Для того, що б зрозуміти, чим відрізняються одні акумулятори від інших, слід знати, до якого типу вони належать. У цьому випадку ви, шановний споживач, зможете підібрати те, що підійде вам як за ціною, так і за специфікою роботи вашого пристрою, будь то ноутбук або мобільник. Отже, почнемо.
Перезаряджаються лужні батареї (Rechargeable Alkaline Manganese, RAM)
Перезаряджаються лужні батареї (Rechargeable Alkaline - не плутайте зі звичайними одноразовими лужними батарейками Alkaline) досить дешеві, але максимальний рекомендований струм розряду не перевищує 400-500 мА, і перезаряджати їх слід не більше 50 разів. При низьких температурах проблема падіння напруги стає критичною, що робить ці батареї непридатними для використання взимку. При низьких температурах ці батареї підходять тільки для малопотужних пристроїв. Єдина приваблива особливість цих батарей - їх досить малий саморозряд. Основним недоліком батарей, виконаних за такою технологією, є невисока надійність і недовговічність (мале число циклів заряд / розряд, які вони здатні відпрацювати при допустимій втраті ємності).
Свинцево-кислотні акумулятори (SLA, Sealed Lead Acid - герметизовані свинцево-кислотні)
SLA-акумулятори є найстарішими акумуляторні батареї. Це найдешевші джерела енергії. Проблемою, властивою SLA, є їх властивість виділяти кисень і водень. Правда, здатність утримувати номінальну силу струму при низькій напрузі і його невелика ціна, цілком виправдовують установку свинцево-кислотного акумулятора більшої ємності.
Сьогодні SLA застосовуються там, де потрібна велика потужність при низькій вартості, а маса і габарити несуттєві (в блоках безперебійного живлення, охоронних системах або системах резервного освітлення). SLA-акумуляторами комплектуються переносні супутникові телефони великої потужності, деякі відеокамери. В цілому ж застосування таких акумуляторів для портативних систем рідко.
У SLA-акумуляторів є й недоліки. Вони не можуть швидко заряджатися і не переносять глибокого розряду. Зберігання SLA-акумулятора в розрядженому стані робить подальшу зарядку важким або взагалі неможливим процесом. В залежності від ряду умов SLA-акумулятор забезпечує всього 400-600 циклів заряду-розряду.
Нікель-кадмієві акумулятори (NiCd)
Основна перевага NiCd-елементів у порівнянні зі SLA (хоча перші дорожче друге) полягає в тому, що вони майже не виділяють газу і відрізняються простотою обслуговування. При цьому вони дають великий струм у відносно короткі проміжки часу. NiCd-акумулятори переносять навіть короткі замикання. Ці пристрої можуть витримувати тривалі навантаження, причому їх властивості мало змінюються при зниженні температури.
NiCd-акумулятори як і раніше залишаються популярними для живлення цілого ряду портативних пристроїв, де потрібна висока віддача. До цього часу близько 50% випущених акумуляторів для переносного обладнання саме нікель-кадмієві.
З переваг NiCd-акумуляторів назвати: працездатність в широкому інтервалі робочих струмів заряду, розряду і температур (від -40 ° до +50 ° С), висока здатність навантаження при низьких температурах, можливість швидкої і простої зарядки, велика кількість циклів заряду-розряду ( при правильному обслуговуванні - понад 1000), можливість відновлення після тривалого зберігання, пожежо-і вибухобезпечність, стійкість до механічних навантажень, низька ціна, тривалий термін служби.
Поряд з позитивними властивостями дані елементи мають і серйозні недоліки. До недавнього часу у NiCd-акумуляторів спостерігався ефект, який отримав назву «ефект пам'яті»: джерело як би «запам'ятовує» свій стан неповного розряду, його ємність поступово зменшується, він дуже швидко заряджається, але так само швидко розряджається, маючи при цьому знижена напруга на виході. Щоб уникнути даного ефекту, необхідно після того, як NiCd-батарея відпрацювала, обов'язково її розрядити.
Нікель-металгідридні акумулятори (NiMH)
Нікель-металгідридна технологія розвивалася як альтернатива нікель-кадмієвої. Неекологічних кадмієвий анод був замінений на анод на основі спеціального сплаву. Новий катодний матеріал дозволив істотно поліпшити характеристики акумуляторів.
Особливості сучасних NiMH-акумуляторів: висока питома енергія, діапазон робочих температур від -10 до +40 ° С, менша схильність до ефекту пам'яті, ніж у NiCd-батарей, стійкість до тривалого перезаряду малими струмами, механічна міцність, тривалий термін служби і зберігання, менша токсичність при утилізації.
На жаль, NiMH-акумулятори мають ряд недоліків. Число циклів заряду-розряду для них помітно менше - гарантується близько 500 циклів. При швидкому заряді NiMH-акумулятора виділяється велика кількість тепла, тому NiMH-акумулятори пред'являють до зарядних пристроїв підвищені вимоги. NiMH-акумулятор не може заряджатися швидко - час заряду NiMH-батареї тієї ж ємності, що і у NiCd-аналога звичайно в 2 рази більше. Для NiMH-акумуляторів характерний високий саморозряд. Ну і, нарешті, ціна NiMH-акумуляторів приблизно на третину вище, ніж NiCd-батарей.
Літій-іонні акумулятори (Li-Ion)
На зміну нікель-кадмієвих та нікель-металгідридних батареям прийшли літій-іонні. При зіставному вазі одного елемента вони мають більшу ємність у порівнянні з конкурентами і дають більш високу напругу на одному елементі.
З переваг сучасних Li-Ion-акумуляторів в порівнянні з іншими технологіями можна відзначити наступні: найвищий рівень питомої ємності і щільності розрядного струму, мінімальний саморозряд (для деяких типів батарей - не більше 3% в рік), тривалий термін служби (до 10 років ), велика кількість циклів заряду-розряду (гарантується понад 1000 циклів), працездатність в широкому діапазоні температур, висока схоронність запасеної енергії та постійна готовність до роботи. Літієві батареї так само схильні до старіння, але в меншій мірі, ніж багато конкурентів - і через 2 роки батарея зберігає понад 80% ємності.
Li-Ion-акумулятори є найдорожчими, і в цьому їх головний недолік. Однак ринок літієвих елементів і батарей малої ємності, де ціна не робить істотного впливу, постійно розширюється, так що, на думку експертів, Li-Ion-акумулятори на сьогодні найперспективніші. Крім того, сьогодні йде робота по заміні оксиду кобальту батарей на менш дорогі матеріали, що може призвести до зменшення їх вартості.
У Li-Ion-технології є й інші недоліки: Li-Ion-акумулятор не любить глибокого розряду, дуже вимогливий до температурного діапазону, боїться перезарядження, вибухонебезпечний при порушенні герметичності. Одним словом, до ідеального джерела енергії і йому ще далеко, хоча всі недоліки компенсуються високою питомою енергоємністю.
Літій-полімерні акумулятори (Li-Pol, Li-Polymer)
Останнім часом в області технологій на основі літію намітився перехід на літій-полімерні акумулятори (Lithium-Polimer battery). Власне, принципових відмінностей в зазначених технологіях немає, проте, маючи приблизно таку ж щільність енергії, що і Li-Ion-акумулятори, Li-Pol-батареї можуть виготовлятися в різних пластичних геометричних формах, що особливо актуально для мініатюрних пристроїв. Нетрадиційні для звичайних акумуляторів форми літій-полімерних батарей дозволяють заповнювати весь вільний простір усередині портативного пристрою і не вимагають спеціального відсіку. При використанні Li-Pol-батареї тієї ж питомої ємності, що у і циліндричною, можна зберігати на 20-30% більше енергії.
Такі акумулятори ще досить дорогі і не дуже довговічні - число повних циклів зарядки-розрядки для них в 1,5-2 рази менше, ніж для Li-Ion-акумуляторів.
Літієві акумулятори (Li-Metal)
Літіeвие акумулятори, на відміну від літій-іонних, сьогодні застосовуються досить рідко. Це пов'язано з тим, що при їх використанні особливо жорсткі вимоги до режиму заряду і з міркувань безпеки необхідно забезпечити спеціальні умови експлуатації. Всі нині випускаються типи літієвих акумуляторів виготовляються тільки у вигляді спеціалізованих батарей для певних типів апаратури, в яку вбудовані різні контролери заряду, запобіжні пристрої і т.д.
