Чем литий-ионные (li-ion) аккумуляторы лучше ni-cd или ni-mh

Чем можно заменить “родной” аккумулятор в шуруповерте

Если в вашем шуруповерте аккумуляторы выработали свой ресурс, то их можно легко заменить. Существует такое понятие, как взаимозаменяемость аккумуляторов. Например, под брендом PowerPlant выпускаются АКБ, имеющие совместимость с большинством популярных марок электроинструмента. Стоят они намного дешевле “родных” батарей и вполне работоспособны.

Но если такой вариант вас не устраивает, то сами элементы питания в блоке можно заменить на новые. Для этого придется разобрать аккумуляторный блок и извлечь входящие в его состав элементы.

Замена элементов питания на аналогичные

На некоторых блоках можно увидеть крепежные винты, которые нужно выкрутить. Но на большинстве аккумуляторных блоков саморезов нет, поскольку корпус склеен. Чтобы открыть такой блок, потребуется аккуратно вставить отвертку в место склейки (на фото показано стрелкой) и слегка нажать, чтобы стенки корпуса отсоединились. Такие же действия нужно проделать по всему периметру.

После открытия блока вы увидите находящиеся в нем элементы питания.

Паять нужно быстро, не допуская, чтобы аккумуляторная батарея нагревалась, так как она может прийти в негодность.
Для соединений нужно использовать “родные” пластины, отпаяв их от старых элементов питания (они имеют нужное сечение и сопротивление).
Важно правильно соединить плюс с минусом батареи. Соединять элементы нужно последовательно: минус предыдущей батарейки должен быть соединен с плюсом новой, а минус новой батареи – с плюсовым контактом следующего аккумулятора.. После соединения всех элементов нужно выровнять потенциалы на всех батареях, поскольку они отличаются

Проведите один цикл зарядки-разрядки: подключите зарядник к АКБ на ночь, после чего дайте ей остыть в течение суток и измерьте выходное напряжение по очереди на всех элементах. Если все прошло хорошо, то на всех батарейках показатель будет одинаковым — в пределах 1,3 В

После соединения всех элементов нужно выровнять потенциалы на всех батареях, поскольку они отличаются. Проведите один цикл зарядки-разрядки: подключите зарядник к АКБ на ночь, после чего дайте ей остыть в течение суток и измерьте выходное напряжение по очереди на всех элементах. Если все прошло хорошо, то на всех батарейках показатель будет одинаковым — в пределах 1,3 В.

Теперь АКБ нужно разрядить, вставив ее в шуруповерт и нагружая последний по максимуму. Главное, не перегреть двигатель инструмента. Давайте ему небольшой отдых. Доведите аккумулятор до полной разрядки. Следует повторить эту процедуру еще 2 раза (полный заряд и полный разряд).

Замена на литиевые аккумуляторы

Заменить NiCd элементы на Li-Ion также не составит особого труда. Из школьного курса известно, что если батареи соединить последовательно, то их номиналы напряжения будут суммироваться. К примеру, ваш шуруповерт работает от АКБ с напряжением 14,4 В, значит, его можно заменить четырьмя пальчиковыми аккумуляторами по 3,3 В. Этого напряжения будет достаточно, потому что литиевые АКБ не слишком “проседают” при запуске аппарата.

Рекомендуется покупать аккумуляторы известных производителей, например, Sistem A123. Батарея LiFePO4 данной фирмы имеет емкость 2400 мАч, достаточную для нормального функционирования шуруповерта. Если покупать элементы питания через интернет, то они обойдутся вам дешевле — в районе 900 рублей за 3 штуки.

Также потребуется приобрести вместо спиртового флюса паяльную кислоту. В таком случае перегрев элементов питания будет сведен к минимуму. Паяльник должен иметь мощность в пределах 65 Вт.

Узнать подробнее, как происходит замена аккумуляторов на литиевые элементы питания, можно, посмотрев это видео.

Различие в применении

При выборе того или иного аккумулятора для питания различной техники необходимо понимать, какие необходимые свойства будут важны в ходе эксплуатации. Для переносных гаджетов и небольшой радиоэлектроники пригодится подойдет литий ионные или никель металлгидридные батареи, данные потребители не требуют повышенных токов разряда. При питании электроинструмента требуется более высокие показания тока, а также возможность использования аппарата при пониженных температурах без опасения быстрого разряда в таком случае подходят никелевые.

Все рассмотренные элементы питания обладают рядом положительных и отрицательных характеристик. Правильное понимание основных необходимых свойств поможет снизить затраты, а также продлить работоспособность используемого аппарата или прибора.

Виды накопителей

Чаще всего в электрошуруповертах установлен аккумулятор никель кадмиевый или литий ионный. Существует также Ни-Мг накопители, которые имеют свои достоинства.

Однако в шуруповерты никель-металлгидридные АКБ устанавливают редко, потому что при зарядке происходит слишком быстрый нагрев электролитов. Это также сильно заметно при беспрерывной работе с инструментом.

Преимущества никель-металлгидридных батареек

Если не учитывать склонность к сильному нагреву, Ни-Мг АКБ имеют следующие достоинства:

• наносят меньший ущерб для природы;
• меньший эффект памяти, чем у других.

Однако они не в состоянии конкурировать с Ни-Кд и Ни-Ли батарейками. Следовательно, не рекомендуется батарейки использовать из-за низкой эффективности.

Преимущества никель-кадмиевых акб

Люди осуждают кадмиевые накопительные батарейки из-за того, что они более старые. Однако, невзирая на многочисленное осуждение, эти блоки имеют высокие показатели. Например, они более емкие, при работе нагреваются не так сильно, как те же никель металлгидридные аккумуляторные элементы.

Происходит это благодаря теплопоглощающим реакциям, которые происходят внутри аккумулятора. Теплопоглощающая реакция — поглощение выделяемого тепла внутри какого-нибудь элемента. Такие реакция не выпускают нагрев за пределы рабочей смеси.

Если выбирать аккумуляторный элемент для электрошуруповерта, опираясь на его практичность и продуктивность, то Ni-Cd гораздо лучше Ni-Mh. На текущий момент они являются наиболее распространенным типом АКБ не только для электрошуруповертов либо дрелей, но и других предметов бытовой техники.

Преимущества Ни-Кд АКБ:

1. Более низкий шанс перегрева элементов блока.
2. Они не перегорят и не испортятся в короткий срок, в противоположность Ни-Мг.
3. Оснащены прочным и надежным корпусом из металла, который предоставляет хорошую герметичность конструкции.
4. Устойчивы к различным нежелательным химическим реакциям.
5. Устойчивы к отрицательным температурам. Функционируют даже при -35°С.
6. При верной эксплуатации АКБ работают около 7-11 лет.
7. Адекватная стоимость. Li Ion накопительные батареи стоят намного больше.

Прежде всего запомните, что батареям из никеля не страшен полный разряд элементов. Следовательно, при работе разряжайте накопительный блок до самого конца.

После разрядки можно поставить аккумуляторную батарею на зарядку, ведь она не потеряет свою ёмкость.

Хранить аккумуляторы рекомендуется в разряженном состоянии, потому что обратимая потеря ёмкости, либо так называемый «эффект памяти», будет менее выражен.

При хранении подзаряжать АКБ не надо. Обратимая потеря ёмкости не является сильной угрозой для батареи. Чтобы снизить ущерб от “эффекта памяти”, рекомендуется несколько раз полностью зарядить и разрядить АКБ. Эти манипуляции помогут снизить обратимую потерю ёмкости.

Преимущества литий-ионных аккумуляторных батарей

Если сравнивать с никель-кадмиевыми батареями, Li Ion тип АКБ был изобретен относительно недавно — в 90-х годах 20-го века. В начале этот тип аккумуляторов был опасен из-за высокого риска разрыва. Это было из-за недоработок в техническом плане.

На текущий момент большинство литий-ионных аккумуляторов оснащено специальными датчиками для слежения за нагревом элементов и уровнем заряда.

Какими достоинствами обладают Ли Ион АКБ? Сравнивая их с никель-кадмиевыми и никель-металлгидридными АКБ, можно подметить, что обладают следующими достоинствами:

1. Возможность использования на протяжении более долгого времени благодаря высокой ёмкости.
2. Отсутствие обратимой потери ёмкости (так заявляет 99% производителей и продавцов Li Ion АКБ).
3. Аккумуляторный блок из лития имеет гораздо меньший вес при такой же ёмкости, чем кадмиевая АКБ.

Аккумуляторные батареи из лития имеют ряд недостатков. Например, они более чувствительные даже к самым маленьким скачкам напряжения во время подзарядки.

В противоположность кадмиевым, литий-ионные более чувствительные к низкой температуре, особенно при выходе из теплого помещения на улицу в мороз.

Конечно, любой вид АКБ в той или иной мере чувствителен к резким переменам температуры, но знающие мастера утверждают, что литий-ионные — самые прихотливые.

Литий-ионные батареи быстрее теряют заявленную ёмкость, если они долго не эксплуатируются. Срок их эксплуатации составляет не более двух или двух с половиной лет.

Особенности строения ni mh аккумуляторов достоинства и преимущества

Металлгидридные источники питания появились в ходе совершенствования первоначальных вариантов никель кадмиевых. Основное отличие ni mh от ni cd аккумуляторов заключается в использовании в качестве материалов для электродов комбинированных сплавов никеля с редкоземельными металлами.

Разноименные полюса в таких источниках питания свернуты в рулон и разделены между собой специальным сепаратором, изготовленным из крепкого материала. В конструкции корпуса предусмотрено применение средств защиты в виде датчиков давления и предохранительного клапана.

Положительными свойствами считают:

• сохраняют рабочие характеристики при пониженных температурах;
• обладают повышенной емкостью, в чем отличаются аккумуляторы от никель кадмиевых;
• отсутствие токсичных веществ;
• уменьшенный эффект памяти.

К отрицательным показателям относят:

• повышенные свойства самостоятельного разряда;
• увеличенная стоимость;
• снижение емкости после 300 циклов заряда-разряда;
• относительно короткий срок службы.

Преимущества аккумуляторов Ni-Zn

Использование батарей Ni-Zn позволяет существенно сэкономить площадь ЦОД – устройства имеют значительно меньший размер и вес, чем традиционные аккумуляторы VRLA. Были выполнены замеры ИБП с батареями Ni-Zn мощностью 50 кВт и сопоставимой системы с VRLA. Результаты говорят сами за себя:

• До 63 % меньше занимаемая площадь.
• До 60 % меньше нагрузка на пол.
• До 197 % выше удельная мощность по весу.
• До 194 % выше удельная мощность по объему.

Более надежная работа

Главное требование для резервного аккумулятора в ЦОД – высокая надежность. Выход из строя аккумуляторного элемента Li-ion или VRLA приводит к разрыву цепи, из-за чего работа останавливается. А при использовании Ni-Zn слабая или истощенная ячейка батареи остается проводящей, благодаря чему система может продолжить работу.

Это превращает аварийную ситуацию в штатную замену батареи в плановом цикле обслуживания ИБП, не повлечет больших затрат и каких-либо последствий для эксплуатации. Другими словами, колонны Ni-Zn более устойчивы к дисбалансу цепей, чем другие виды аккумуляторов.

Надежность Ni-Zn также проявляется в их способности быстро заряжаться и разряжаться с сохранением термической стабильности. Это имеет большое значение для критически важных приложений, таких как резервное копирование данных в ЦОД. Для поддержания производительности Ni-Zn не требуется капельная подзарядка, что упрощает конструкцию системы и повышает энергоэффективность.

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, батареи Ni-Zn – щелочные. Со временем они не сульфатируются – служат долго при минимальных затратах на обслуживание.

В общей сложности эти характеристики надежности снижают совокупную стоимость владения ИБП.

Высокий уровень безопасности

Операторы ЦОД отвечают за безопасность оборудования и персонала. В отличие от VRLA никель-цинковые аккумуляторы не предполагают использование едких химикатов и не требуют регулярного технического обслуживания для поддержания работоспособности. К тому же при нормальной работе они не выделяют газ, что свойственно VRLA.

Еще один плюс в копилку аккумуляторов Ni-Zn – в отличие от конкурентов они не загораются, что подтверждено испытаниями UL 9540 Energy Storage System.

Батареи эффективно работают в широком диапазоне температур: от -40 до +43 °C. Именно поэтому операторы ЦОД, стремящиеся снизить риски возникновения пожара, переходят на Ni-Zn. Кроме того, это избавляет их от необходимости устанавливать дополнительные дорогостоящие системы вентилирования и кондиционирования воздуха, а также противопожарные решения в помещениях с ИБП.

Экологичность

Учитывая быстрый рост числа и размеров ЦОД по всему миру, операторы вынуждены минимизировать воздействие на окружающую среду. Это причина, по которой отказываются от батарей VRLA, содержащих множество опасных материалов. При переработке VRLA степень выбросов настолько высока, что процесс их утилизации уже отнесен к одной из главных проблем загрязнения окружающей среды.

Утилизация батарей Li-ion тоже сопряжена с риском для экологии. Кроме того, они требуют дополнительных мер безопасности при транспортировке

С ними нужно обращаться осторожно, чтобы предотвратить возгорание, связанное с выделением токсичных газов

Аккумулятор Ni-Zn экологичны, так как в их составе нет опасных кислот и газов. По данным исследования Boundless Impact Research and Analytics, они имеют самые высокие показатели безопасности с точки зрения объема выделяемых парниковых газов: 9,4 из 10.

Снижение совокупной стоимости владения (ТСО)

Показатель ТСО для ИБП с Ni-Zn значительно ниже, чем у VRLA, за счет более длительного срока службы и упрощенного обслуживания. Преимущества по размерам и весу снижают вложения на строительство ЦОД. Из-за широкого диапазона рабочих температур ИПБ можно располагать ближе к нагрузке, одновременно снижая затраты на систему охлаждения.

По приблизительным подсчетам эти факторы снижают ТСО до 28 % в плане общего срока службы ИБП.

Чем Никель Кадмиевый АКБ лучше Литий Ионного

Батареи NiCd могут быть собраны в батарейные блоки или использоваться отдельно. Такие батарейки являются маленькими и миниатюрными, поэтому их возможно применять в быту, например, в фонариках, портативной электронике, фото- и видеокамерах, а также в игрушках. При малых размерах никель-кадмиевые батарейки лучше обеспечивают высокие импульсные токи с относительно низким внутренним сопротивлением, что делает их предпочтительным выбором для дистанционно управляемых электрически управляемых моделей самолетов, лодок, автомобилей, для беспроводных электроинструментов, а также для питания фотовспышек, когда длительность срока службы и значение ёмкости в mah особой роли не играют.

Большие Ni-Cd АКБ используются для воздушных стартеров, электромобилей и в качестве источников резервной мощности.

Важно! Заметным недостатком литий-ионной батареи считается её хрупкость. Поэтому для обеспечения безопасной работы такой аккумулятор нуждается в специальной цепи защиты

Схема защиты рассчитана на ограничение значений пикового напряжение в период зарядки аккумулятора или батарейки. Она исключает возможность пониженного напряжения, которое может наблюдаться при разрядке источника питания. Для предотвращения экстремальных температур и повышения безопасности применения температура внутри корпуса также контролируется. Всё это увеличивает стоимость и повышает габариты литий-ионной АКБ.

Учитывая такие качества, как высокая плотность энергии, отсутствие эффекта памяти и медленная потеря заряда, литий-ионные батареи находят преимущественное применение для военных целей, в аэрокосмической технике, а также как источники питания современных электромобилей (там, где значение имеют малый вес и размеры).

Конструкция и разновидности аккумуляторов для шуруповёртов

Практически все производители во всех странах мира выпускают одинаковые по конструкции и принципу действия аккумуляторы для шуруповёртов. Многие производители выпускают аккумуляторы сразу для нескольких производителей шуруповёртов. Аккумуляторная батарея выполняется съёмным и выглядит следующим образом.

Аккумулятор от шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В

В нашем случае это аккумулятор для шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В. В нём изначально один саморез закрыт пластиком. В случае вскрытия теряется гарантия.

Аккумулятор в сборе

«Гирлянда»

Один элемент

Чаще всего используются Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта, но есть и другие разновидности. Ниже представлены типы элементов, используемых в аккумуляторах для шуруповёртов:

• Ni─Cd. Никель–кадмиевые аккумуляторы. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Ni─MH. Никель-металлогидридный. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Li─Ion. Литий-ионный. Номинальное напряжение 3,6 вольта.

Конструкция аккумулятора для шуруповёрта

Ничего сложного в конструкции аккумулятора нет. Его разбор был показан выше. Стоит только добавить информацию о контактах на корпусе. У аккумулятора для шуруповёрта их четыре (рассматривается модель Bosch PSR 14,4 В).

Контакты аккумулятора шуруповёрта

• 1 – плюс;
• 2 – минус;
• 3 ─ контакт термистора (датчик температуры). Термистор нужен для ограничения или отключения тока заряда. Он срабатывает при увеличении температуры аккумуляторных элементов до определённого значения. При ускоренной зарядке через элемент идёт большой ток, и он нагревается, а термистор предотвращает его выход из строя;
• 4 ─ этот контакт подключается через сопротивление и называется сервисным. Его используют сложные зарядные устройства, предназначенные для выравнивания заряда на аккумуляторных элементах.

Ni Mh (Никель металл гидридный аккумулятор)

Появились после Ni – CD, избавлены от токсичных материалов, разрабатывались с учетом недостатков nicd

• Разряжена 0.9 — 1v
• Стандартное напряжение 1.2v
• Полностью заряжена 1.5 – 1.8v
• Устойчивость к перезаряду — слабая

Могут сохранять работоспособность от – 40 до + 50 градусов по цельсию Возможна зарядка, при отрицательных температурах

Количество циклов перезарядки от 300 — 500, до 1000, в зависимости от используемой технологии и компонентов

Емкость больше до 20% процентов

Эффект памяти, как у кадмиевых отсутствует

Уровень саморазряда больше до 2 раз

При низких температурах скорость заряда необходимо снижать

Характеристики влияющие на выбор

При выборе аккумулятора для шуруповерта важно учитывать характеристики, от которых напрямую зависит удовлетворит ли инструмент потребности владельца:

Совместимость

Модельный ряд совместимых шуруповертов указывается на упаковке аккумулятора. Чаще всего, там будут указаны устройства того же производителя и его дочерних компаний. Причины этого, помимо рыночной конкуренции – уникальный форм-фактор корпуса шуруповерта и мощность аккумулятора. Инструмент можно просто угробить, установив на него аккумулятор большей мощности, в попытке увеличить силу, а слабый будет ограничивать возможности.

Интересные возможности открывают линейки шуруповертов, с единым аккумулятором для всех устройств:

— Ryobi ONE+;

— DeWALT XR Li-Ion;

— AEG Pro 18V;

— Bosch Power for All и др.

Хотя сам инструмент, входящий в такую серию, и недешев, в перспективе – возможность не покупать разные аккумуляторные батареи для лобзика и шуруповерта позволяет сэкономить.

Линейка One + от Ryobi

Мощность

Скорость вращения и мощность шуруповерта напрямую зависят от напряжения аккумулятора, измеряемого в вольтах (В).

— для редкого домашнего применения подходят маломощные модели, 3 – 10 В;

— для большинства ремонтных работ – 12 – 18 В;

— модели с показателем напряжения 18 – 36 В относятся к профессиональным, подходящим для регулярной работы с твердым материалами и металлами.

Емкость

Емкость аккумулятора показывает сколько он сможет проработать. Измеряется в амперах помноженных на часы, т.е. шуруповерт с емкостью 1,5 А*ч выдает в час до 1,5 ампер. Если у 2-х АКБ одинаковая емкость – посмотрите на напряжение. Тот, у которого оно выше проработает дольше.

Если требуется проверить реальную емкость аккумулятора – возникли сомнения в добросовестности производителя или корректной работе шуруповерта – это можно сделать при помощи бытового мультиметра и лампочки. 100% точный показатель емкости такая проверка не даст, для этого нужен специальный прибор, но понять, насколько она близка к заявленным значениям позволит. Предварительно, аккумуляторную батарею нужно зарядить и разрядить 3 раза. Измерения проводятся при полном заряде. Режим мультиметра при проверке – DC, 20 В. При нормальной работе батареи показатели должны быть близкими к тем, что указаны в технических характеристиках.

Измерение емкости мультиметром

Процесс заряда и разряда литий ионного аккумулятора

Что такое электрический ток? Электрический ток — это движение заряженных частиц — они двигаются, электроприборы работают. Аккумулятор выполняет подобную функцию, только питание идет не от сети, а от материалов, которые применялись при изготовлении. Начав эксплуатировать внешние аккумуляторы, появилась необходимость в понимании — как заряд накапливается и как разряжается батарея.

Нам потребовалось зарядить батарейки li ion . С чего начнем? Нужно подобрать источник питания.

Правильно подключенная АКБ, начинает извлекать электроны из литиевого оксида. Учитывая наличие электролита, они продвигаются по внешней дуге, и оседают на пористом графитовом слое. Во время движения электронов, будет происходить нагрев поверхности, а температура будет повышаться.

Смартфоны применяемые li ion аккумуляторы, чаще всего подвергаются процессу зарядки — разрядки при эксплуатации. Если с процессом зарядки мы разобрались, то каким способом происходит потеря емкости? Использующие электролит ионы лития, стремятся вернуться в свое начальное состояние. Ионно — литиевое движение происходит через электролит, и поступает к потребителю.

Что общего у Li-Ion и Ni-Cd аккумуляторов

Формы и некоторые параметры данных классов батареек определяются ГОСТ 26692-85. В частности. данный стандарт устанавливает для обоих видов:

1. Габаритные размеры.
2. Порядок приёмки и испытания.
3. Условия безопасного применения.
4. Комплектность поставки.
5. Маркировку, упаковку и транспортировку потребителям.
6. Перечень указаний по безопасной эксплуатации.
7. Гарантии производителя.

Общими являются также диапазоны ёмкостей батареек: и те, и другие могут производиться с показателями от 1,2 до 3,6 А·ч и более. Общим свойством можно назвать и эффективность циклов зарядки/разрядки, которая, в зависимости от конкретного производителя, находится в пределах 70…90%.

Советы по выбору аккумулятора типоразмера 18650

В сети довольно много информации на тему того, какие 18650 подойдут для шуруповёрта. Местами она противоречивая или не соответствует действительности

Чтобы купить нужный литиевый аккумулятор для инструмента, необходимо обращать внимание на важные характеристики

Предельные токи

Литий-ионовые аккумуляторы подразделяются на 2 вида:

1. Высокотоковые (способны выдавать >10 А тока без вреда для батареи).
2. Невысокотоковые (выдают до 10 ампер тока или меньше). При работе с силой тока больше 10 А возможен выход аккумулятора из строя и просадка напряжения.

На холостом ходу потребляется наименьшее количество тока — до 2 А. При операциях с крепежами или сверлом бытовые шуруповёрты достигают 10-20 А, профессиональные агрегаты — 40-50 А. Соответственно, в кратковременном режиме бытовые инструменты выдерживают до 30-40 ампер, профессиональные — до 60-80 ампер тока.

Наличие встроенного контроллера

Устройство аккумулятора 18650 может включать или не включать в себя контроллер, следящий за количеством заряда, температурой и током нагрузки.

Такой контроллер расположен впереди минусовой клеммы сверху корпуса.

Контроллер

Перечень известных микросхем, используемых контроллерами:

• DW01+. Состоит из 6-ногой платы и полевых транзисторов, соединённых специальной сборкой в один корпус. Транзисторы создают измерительный шунт. Благодаря паразитным светодиодам возможна зарядка аккумулятора даже при срабатывании механизма, защищающего от глубокого разряда.
• LV5114OT — срабатывает при напряжении от 2,5 до 4 В;
• S-8241 Series — срабатывает при напряжении 2,3-4,3 В;
• R5421N — срабатывает при перезаряде.

Наличие или отсутствие защиты АКБ

Li-Ion аккумуляторы существуют с защитой и без. За защиту отвечает специальная плата, выполняющая определённые функции:

• предотвращение короткого замыкания;
• защита от переразряда при напряжении <3 В и от перезаряда при напряжении >4 В.

Защита аккумуляторов

Виды аккумуляторных батарей по типу применяемых материалов

Какие батареи лучше для шуруповерта, как правило, указано в инструкции к этому инструменту. Тип аккумулятора обозначают латинскими буквами. Чаще всего для шуруповертов применяют высокотоковые аккумуляторы 18650. Однако бывают и другие варианты.

Такие устройства выпускают самые разные бренды. К наиболее известным относятся Bosch (Бош), Hitachi, Зубр, Интерскол, Метабо. Также допустимо заказать АКБ на Алиэкспрессе в Китае. Однако лучше отдавать предпочтение проверенным производителям.

Никель-кадмиевый

Эта разновидность аккумуляторов появилась в середине прошлого века. В роли катода в них используется гидрат закиси никеля, который дополняет графитовый порошок. Для движения ионов используется электролит. В его роли применяют гидроксид калия. Также в состав входит анод, сделанный из гидрата закиси кадмия.

Никель-металлгидридный

Этот материал чаще всего используется в пальчиковых аккумуляторах. Его придумали в семидесятых годах прошлого века. В качестве главных элементов для накапливания и передачи заряда используют оксид никеля и никель-лантан. Первый компонент представляет собой катод, второй — анод. За перемещение ионов отвечает гидроксид калия.

Литий-ионные батареи

Это сравнительно новые аккумуляторы, которые придумали лишь в 1991 году. Их часто применяют японские компании. Катод и анод делают из фольги. Между этими элементами устанавливают сепаратор, который имеет отверстия. Чтобы сбрасывать внутреннее давление, используется клапан.

Литий-полимерный аккумулятор

Это современный материал, который базируется на применении литий-ионных технологий. Потому он почти не используется для производства электрического оборудования. Вместо стандартного электролита в таких устройствах применяется гелевый полимер. Благодаря этому производителям удалось значительно увеличить емкость. К тому же они могут придавать батарее любую форму.

Существуют разные виды материалов батарей

Сравнение аккумуляторов с батарейками, преимущества и недостатки

Когда сравниваешь батарейки и аккумуляторы АА и ААА, то не находишь внешних отличий. Однако внутри они разные. Оба элемента питания являются химическим источником тока. Но химическая реакция в батарейках необратима, а аккумулятор можно зарядить и восстановить его потенциал. Отсюда первое преимущество акб – многократность использования.

Исследование рынка цен показало, что в среднем стоимость обычного элемента питания составляет 20, а АБ – 100 рублей. Но если посчитать количество батареек, потраченных за время работы аккумулятора, то увидим 100 кратную экономию. Отсюда второе преимущество акб – лучшее соотношение цена-время работы.

Третья отличительная черта аккумуляторов от батареек – это эксплуатация в устройствах с подзарядкой (садовые светильники на солнечных элементах питания).

Существуют случаи, когда выгоднее применять одноразовые АА/ААА батарейки:

1. В приборах с низким уровнем энергопотребления (электронные часы).
2. В устройствах кратковременного применения (дистанционный пульт управления).
3. Изделия, которые подают сигнал о критичном уровне напряжения, при замене на АБ.
4. В форс мажорных ситуациях, когда нет физической возможности зарядить акб.

Электрохимические батареи в общем

Электрохимические батареи, впервые изобретенные Алессандро Вольтой в 1800, стали одной из необходимостей в жизни человека. Электрохимические батареи можно классифицировать на первичные и вторичные батареи.

Первичные батареи используются только один раз и не могут быть перезаряжены, что связано с необратимыми электрохимическими реакциями, происходящими в них.

Цинк–углеродные батареи являются одними из репрезентативных первичных батарей. Напротив, вторичные батареи, которые также называются аккумуляторы, являются электрохимическими, которые можно циклически повторно использовать путем разрядки и подзарядки.

Такая многоразовая функция возникает из обратимых электрохимических реакций, которые происходят в гальванических элементах батарейках. Хотя батарейки занимают большую часть коммерческого рынка, существуют проблемы, связанные с их использованием, включая образование большого количества нерастворимых материалов и токсичных компонентов, которые вызывают экологические проблемы.

Развитие вторичных батарей быстро растет, в том числе развитие никель–металлогидридные аккумуляторы, литий-ионные или их тип литий-железо-фосфатный аккумулятор, а также натриево-ионные аккумуляторы.

Среди этих источников тока литий-ионные аккумуляторы демонстрируют высокую плотность энергии и отличные рабочие характеристики, лидируют на современном рынке вторичных батарей и широко используются во многих различных областях.

Первый коммерческий литий-ионный аккумулятор, представленный корпорацией Sony в 1991 году, привел к революции на рынке аккумуляторов.

Общий тип этого источника энергии состоит из катода на основе соединения лития, анода на основе углерода, электролита и сепаратора. В общем случае катодные материалы покрываются алюминиевой фольгой, а анодные — медной фольгой. Токосъемниками служат алюминий и медь.

Кусок пористого полимерного сепаратора, погруженный в электролит и зажатый между анодом и катодом, предотвращает короткое замыкание двух электродов.

Ионы лития проходят через циклы интеркаляции (включение одной молекулы между другими) и деинтеркаляции и перемещаются через электролит в качестве носителей заряда во внутреннем контуре. С процессом интеркаляции и деинтеркаляции ионов лития, окислительно-восстановительные реакции происходят на электродах, которые генерируют электроны, которые движутся через внешнюю цепь, образуя ток. Следующие уравнения показывают окислительно-восстановительные реакции, происходящие на катодах LiFePO₄.

Миграция ионов лития во внутреннем контуре и электронов во внешнем контуре приводит к работе. Скорость работы, известная как скорость зарядки или разрядки определяется как зарядный или разрядный ток, деленный на емкость источника.

В связи с высокой плотностью энергии и плотностью мощности,  относительно высоковольтного потенциала и большой  производительностью литий-ионные аккумуляторы используются в качестве источников питания в различных  электронных продуктах: электросамокаты и велосипеды, электромобили, а также в военных и аэрокосмических приложениях.

Вывод

Какие аккумуляторы подходят лучше для шуруповерта? Если эксплуатация шуруповерта происходит раз-два в год, то более подходящие будут никель-кадмиевые АКБ. Если инструмент используется каждый день на протяжении нескольких часов, то предпочитать рекомендуется литий-ионные аккумуляторные блоки.

АКБ отслужат положенное количество циклов и «отмоют» потраченные на них деньги. Не покупайте литий, если он не будет использоваться часто. Это деньги впустую.

Однако, если инструмент используется при условиях отрицательной температуры, то рекомендуется использовать кадмиевую батарею.