Сообщение на тему аккумуляторные инструменты виды аккумуляторов и их сравнение

Обновлено: 30.06.2024

Аккумулятор — это многоразовый источник тока, который предназначен для накопления и хранения энергии. Его работа основана на обратимых окислительно-восстановительных реакциях, что дает возможность использовать батарею многократно. Для создания аккумуляторной батареи, несколько аккумуляторов соединяют в одну цепь.

Виды аккумуляторов

Для бытовых приборов и инструментов используется несколько типов аккумуляторных батарей, которые отличаются по используемым для их изготовления материалам.

Никель-кадмиевые (NiCd)

Этот аккумулятор выдерживать большое количество разрядов и зарядов, устойчив к низким температурам и у него большой допустимый ток разряда. Одними из основных его достоинств является низкая цена и большой срок службы. Недостатки указанного вида в том, что он быстро саморазряжается и имеет низкую плотность энергии.

Никель-металлогидридные (NiMh)

Такие батареи появились позже, и они являются более перспективными. Сейчас они массово используются для разной бытовой техники, но для телефонов и ноутбуков применяются еще более прогрессивные виды.

Литий-ионные (LiIon)

Такой аккумулятор чаще всего используется для питания ноутбуков, фотоаппаратов и другой техники, но в современных телефонах он уже используюется редко, так как вытесняется более прогрессивным типом батарей. Их основной недостаток в высокой чувствительности к перезаряду, поэтому в устройствах, где используются такие батареи, обязательно устанавливают контроллер, который ограничивает заряд.

Литий-полимерные (LiPol)

Самые современные устройства, основным их отличием является то, что электролит гелеобразный, поэтому такие аккумуляторы могут быть очень тонкими. Они чаще всего применяются в мобильных телефонах, плеерах и другой технике, имеющей небольшие размеры. Так как такие батареи также чувствительны к перезаряду, использовать их в устройствах с неисправным контроллером заряда нельзя. Если нарушается герметичность также нельзя эксплуатировать такую батарею.

Устройство

Раньше аккумуляторные батареи для бытовой техники и телефонов по своему строению были точной копией тех, что используются в автомобилях. Современные технологии позволили разработать литий-ионные батареи, у которых катод покрыт алюминиевой, а анод медной фольгой. В литий-полимерных моделях в качестве банок используются мягкие пакеты, которые заполняются гелеобразным раствором лития в полимере.

Чтобы контролировать заряд, такая аккумуляторная батарея обязательно имеет устройство, которое выполнено в виде электронной платы. Вместо привычных двух контактов, такие батареи с платой телефона соединяются при помощи конвектора — многополюсного соединения.

Принцип работы

Независимо от типа, любой аккумулятор работает благодаря наличию разности напряжения между пластинами из металла, погруженными в электролит.

Химические процессы, происходящие в батарее, являются обратимыми, поэтому после ее разряжения, есть возможность при помощи заряда восстановить работоспособность. Во время заряда ток пропускают в противоположном направлении, которое будет при разряде аккумуляторной батареи.

Основной характеристикой является емкость, то есть величина заряда, которую полностью заряженная батарея может отдать при разряде до наименьшего допустимого значения. Для ее измерения обычно используются Ач.

Области применения

Аккумулятор используется в различных отраслях и имеет широкое применение. Аккумуляторные батареи применяют для освещения вагонов, питания различной апертуры на автомобилях, в мобильных телефонах, в бытовой технике и электронике.

Для того чтобы обезопасить компьютер и имеющуюся информацию при внезапном исчезновении питания, используются ИБП. Основным его элементом является АКБ. Первоначальный запуск любого автомобиля не возможет без заряженной аккумуляторной батареи.

Как выбрать аккумулятор

Рассмотрим особенности выбора АКБ для мобильного телефона. Сначала надо разобраться, какая батарея установлена в вашем телефоне, так как она может быть съемной или несъемной.

Если ее можно снять, то открывают заднюю крышку телефона и внимательно изучают характеристики батареи:

Между собой оригинальные и аналоговые изделия практически ничем не отличаются по своим характеристикам, но оригинальные батареи будут намного дороже. Учтите, что некоторые производители не делают оригинальные запчасти, поэтому в таком случае придется приобретать аналогичный источник питания.

Аккумулятор для автомобиля

В этом случае надо обращать внимание на такие характеристики как емкость, пусковой ток и габариты изделия. Важно, чтобы емкость и величина пускового тока не очень отличались от той аккумуляторной батареи, что была установлена на заводе-производителе, так как генератор и другое оборудование рассчитаны на определенные их значения.

Кроме описанных характеристик, обращают внимание на наличие дополнительных элементов: ручка для удобной транспортировки, защита клемм, наличие встроенного индикатора заряда.

Достоинства и недостатки

Рассмотрим, какие есть преимущества и недостатки у разных типов батарей.

Преимущества NiCd устройств:

Быстрая зарядка, можно использовать ток, который равен и даже превышает емкость батареи, злоупотреблять часто большим зарядным током нельзя и если требуется быстрый заряд, то используют устройства, определяющие полный заряд батареи, после чего они должны отключаться.
Могут давать в нагрузку ток большого значения.
Если соблюдаются правила эксплуатации, то срок службы будет большим.
Возможность восстановления при понижении емкости.
Доступная стоимость.

Недостатки будут такие:

Особенности NiMh батарей:

LiIon батареи имеют следующие достоинства:

Небольшой вес и размеры, достигается это за счет высокой плотности электроэнергии.
Незначительный саморазряд.
На протяжении всего срока службы не требуют никакого обслуживания.

Недостатки таких АКБ следующие:

Высокая цена.
Хранить такие батареи надо только заряженными.
Даже если они не используются, происходит процесс старения, уже через два года, если ими не пользоваться, они обычно выходят из строя.

LiPol устройства являются самыми современными, но пока массово они не применяются, поэтому объективно оценить их преимущества и недостатки пока нельзя.

Если сравнивать их с другими типами, то в таких устройствах меньше рабочих циклов, и они рассчитаны на небольшой ток нагрузки. Технология их изготовления позволяет создавать тонкие и пластичные геометрические формы, что нехарактерно для других типов батарей. Как и у всего нового, стоимость таких батарей пока высокая.

Сейчас в электронных устройствах в основном используются NiMh и LiIon аккумуляторы. У первых будет больше срок службы при умеренных нагрузках и ниже стоимость, у вторых простое обслуживание и большой срок службы при интенсивных нагрузках. Никель-кадмиевые устройства уже практически не используются, а литий-полимерные только завоевывают рынок.

Наша новая статья для тех, кто всерьёз задумался над приобретением беспроводного инструмента. Оставайтесь с нами, и вы легко сможете выбрать именно то, что нужно. Мы постараемся ответить на все ваши вопросы, мы расскажем об особенностях аккумуляторных машин, поговорим об их достоинствах и недостатках и, конечно же, будем сравнивать их с сетевыми аналогами.

Немного истории для любителей статистики. Никель-кадмиевые батареи изобрели в последний год девятнадцатого столетия. В 1961 году человек полетел в космос и мир почти не заметил, как появилась первая аккумуляторная дрель. В конце семидесятых на замену NiCd батареям были разработаны блоки никель-металлогидридные. А к 1991 году были решены некоторые проблемы технического плана, и более-менее активно стали применяться самые прогрессивные Li-Ion аккумуляторы, это притом, что изобретены они были в далёком 1912 году.

И вот, лёд тронулся, наконец-то труды по усовершенствованию автономных источников питания дали свои плоды. Это заметно подсуетились автоконцерны, выпускающие электрокары, которые, не дожидаясь полного исчерпания нефтяных запасов, вложили миллиарды в развитие литий-ионных технологий. Прогресс оказался настолько серьёзным, что производители инструмента теперь в полный голос озвучивают технические характеристики своих продуктов (раньше о мощности беспроводных моделей они старались умалчивать). В каталогах ведущих компаний насчитывается по несколько десятков наименований мобильных агрегатов. Причём в этот список попали ранее просто немыслимые для него инструменты — строительные пылесосы, ножницы по металлу, пистолеты, болгарки, мощные SDS-max перфораторы, дисковые и сабельные пилы, вибраторы, шлифмашины, лобзики, степлеры и гвоздезабиватели, ударные дрели и гайковёрты… плюс фонари, отвёртки, радиоприёмники для строителей и другая приятная мелочь. Штилевцы уже вовсю торгуют цепными аккумуляторными пилами с 30-сантиметровой шиной и косами/триммерами, а разработчики Kress выдали на гора революционный суперперфоратор, который можно запитать как от автономных блоков, так и от сети. Особо рьяные фирмы заявляют о намерениях достойно продублировать аккумуляторными версиями весь свой инструмент. И скорее всего, это им удастся, так как уже на данный момент некоторые беспроводные модели не уступают сетевым по мощности.

Многие из бывших скептиков, кому довелось хоть немного поработать современным аккумуляторным инструментом, навсегда стали его преданными поклонниками. Беспроводные модели теперь легче, мощнее, дешевле, они способны в полной мере удовлетворить пожелания матёрых профессионалов, и уж тем более простых домашних мастеров. Как обычно, чтобы выбрать правильный агрегат, пользователю придётся вникнуть в детали. Ну, о том и есть наша статья.

Аккумулятор

Когда мы говорили с вами о производительности различного сетевого инструмента, то основное внимание приходилось уделять характеристикам мотора. В случае с аккумуляторным инструментом тот же вопрос нужно рассматривать в комплексе (батарея — мотор — передача — зарядное устройство — комплектация), причём показатели автономного источника питания выходят на первый план.

Какой аккумулятор лучше

Сегодня применяются три вида аккумуляторов: литий-ионные, никель-металлогидридные, никель-кадмиевые. Это не просто отдельные типы силовых блоков, это — разные технологии, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы. Давайте обо всём по порядку.

меньшее количество циклов перезарядки (до 500–750)
в полтора-два раза возросла степень саморазряда
при зарядке блок сильно нагревается
зарядка происходит на меньших токах — дольше

Стоит заметить, что некоторые из названных проблем уже решены (или минимизированы) ведущими компаниями, специализирующимися на производстве аккумуляторов. А самое главное, что работы в этом направлении продолжаются. Сложно точно сказать, кто из многих производителей каких результатов добился на данный момент (успехи у них разные), тем более что ситуация меняется очень быстро. Но, имея эти четыре пункта, вы знаете, на какие нюансы стоит обратить особое внимание.

Заметим, что разные производители литий-ионных аккумуляторов применяют различную химическую формулу для своих изделий (широко распространено порядка 3–4 вариантов), поэтому их источники питания обладают неодинаковыми эксплуатационными характеристиками. Можно сказать, что все детские проблемы, связанные с функциональностью (недолговечность, боязнь глубокого разряда, проблемы с минусовой температурой, перегрев и прочее), успешно решены, все двинулись в направлении наращивания энергоёмкости и удешевления. Теперь Li-Ion батареями комплектуют не только элитные профессиональные модели, но и любительский инструмент.

Выбираем силовые характеристики аккумулятора

Давайте разберёмся с основными техническими параметрами аккумуляторов, которые являются общими для всех их видов и непосредственно влияют на производительность беспроводного инструмента. К ним мы в первую очередь отнесём рабочее напряжение и ёмкость силового блока.

Аккумуляторный инструмент – это постоянно растущая группа инструментов, электрическое питание которых производится от встроенных аккумуляторов.

Популярность аккумуляторного инструмента связана, прежде всего, с возможностью автономной работы и отсутствием зависимости от розеток бытовой электрической сети.

В период освоения участка под застройку, в период, когда ещё не подведено электричество, некоторые работы уже можно производить при помощи аккумуляторных инструментов.

Дополнительное преимущество аккумуляторного инструмента связано с практическим отсутствием угрозы поражения работающего электрическим током. Кроме того, аккумуляторный инструмент позволяет работать в помещениях с повышенной влажностью, а также в иных случаях, когда использование бытовой сети нежелательно, запрещено или невозможно.

Аккумуляторные инструменты используются в строительстве, в промышленности, при возведении новых объектов и при ремонте или перестройке старых. Кроме того, аккумуляторные инструменты пользуются большой популярностью у любителей мастерить, у строителей дач, садовых домов и загородных коттеджей.

Аккумуляторный инструмент

Важнейшим компонентом аккумуляторного инструмента является его источник питания, которым является аккумулятор.

Аккумулятор для аккумуляторного инструмента является достаточно сложным устройством, которое должно удовлетворять ряду порой весьма противоречивых требований.

Например, аккумулятор должен обеспечивать работу инструмента практически в любом положении и в широком диапазоне температур. Должен достаточно быстро заряжаться и в тоже время должен иметь достаточно большую ёмкость. Перечень требований к аккумуляторам аккумуляторного инструмента можно продолжать и продолжать…

Конструкторы снабжают аккумуляторный инструмент аккумуляторными батареями различных типов и различных номинальных напряжений. Каждый тип аккумуляторных батарей имеет свои особенности, свои преимущества и недостатки.

Номинальное напряжение аккумуляторных батарей используемых для аккумуляторного инструмента

36 Вольт
24 Вольта
18 Вольт
14.4 Вольта
12 Вольт
10.8 Вольта
9.6 Вольта
7.2 Вольта

Типовые значения ёмкостей аккумуляторных батарей

1.2 А·ч
1.4 А·ч
1.7 А·ч
2.0 А·ч
2.4 А·ч
3.0 А·ч
3.3 А·ч

1.0 А·ч
1.3 А·ч
1.5 А·ч
2.0 А·ч
2.6 А·ч
3.0 А·ч

Основные типы аккумуляторов для аккумуляторного инструмента

Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы – пришли на смену Ni-Cd Никель-кадмиевым аккумуляторам, нетоксичны при производстве и при утилизации, Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы имеют несколько большую емкость при меньших габаритах и весе, однако они не завоевали всеобщего признания из-за значительного саморазряда и большей стоимости

Чтобы узнать какие аккумуляторы лучше для шуруповерта, рассмотрим их типы и характеристики, а также сравним между собой. Это поможет вам выбрать подходящий тип аккумулятора, который сможет выдавать нужную мощность и обеспечивать энергией инструмент долгое время.

Какие аккумуляторы могут использоваться для шуруповертов

Производители электроинструмента всегда указывают в характеристиках шуруповёртов какие аккумуляторы рекомендованы для работы с ними. Тип батареи прописывается несколькими английскими буквами. Чтобы знать с каким аккумулятором выбрать шуруповерт необходимо понимать расшифровку аббревиатуры и знать достоинства и недостатки каждого типа батареи.

Никель-кадмиевые (NiCd)

Этот тип аккумуляторов появился еще в середине ХХ века. В качестве катода в нем выступает гидрат закиси никеля, дополненный графитовым порошком. Чтобы создать движение ионов от катода применяется электролит — гидроксид калия. Последним ключевым элементом выступает анод, который здесь выполнен из гидрата закиси кадмия. Второй вариант исполнения — металлический кадмий, применяемый в виде порошка.

Никель-металлогидридные (NiMh)

Этот тип наиболее часто применяется в пальчиковых аккумуляторах. Они стали разрабатываться в конце 1970-х годов. Основными веществами для накапливания заряда и его отдачи выступают никель-лантан, служащий анодом, и оксид никеля, являющийся ответной стороной — катодом. Передачу ионов обеспечивает гидроксид калия.

Литий-ионные (Li-Ion)

Одно из новых поколений аккумуляторов, впервые появившееся в 1991 г. Их активно начали использовать японские компании по производству радиотехники, и впоследствии удалось нарастить их мощность и применять с электроинструментом.

Именно этот тип задействуется в мобильных телефонах, ноутбуках и электромобилях. Катод и анод у них выполнены из алюминиевой и медной фольги, между которыми установлен сепаратор с перфорацией. Для выброса внутреннего давления может присутствовать клапан.

Сравнение аккумуляторных батарей, используемых для шуруповертов

Коротко рассмотрев типы аккумуляторов давайте сравним их между собой по десяти параметрам, что поможет разобраться какие аккумуляторные батареи лучше для шуруповертов. Сразу предупредим, что абсолютного лидера по всем категориям нет, и нужно обращать внимание на те плюсы, которые пригодятся для конкретной деятельности и сферы использования.

Количество циклов заряда и разряда

У всех аккумуляторов есть один недостаток — рано или поздно энергия в них заканчивается и устройство необходимо ставить на зарядку. В зависимости от типа батареи существует среднестатистический предел количества циклов зарядки, после которого батарея уже не сможет накапливать ток и ее придется заменить.

У шуруповертов с NiCd аккумуляторами этот показатель составляет 1000 циклов, и инструмент часто продолжает работать после достижения указанной цифры. Это делает его лидером при сравнении в этой характеристике.

Распространенный тип Li-Ion в шуруповертах способен заряжаться и разряжаться более 600 раз. Продвинутая технология прошлого столетия NiMh значительно уступает предыдущим и батарея выдержит всего 300-500 циклов.

Способность быстро заряжаться

Если предстоит объемная работа, то одного аккумулятора может не хватить, поэтому мастера используют по две батареи: пока одна функционирует в шуруповерте, вторая заряжается. От того как быстро это происходит зависит производительность выполнения работ.

Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы заряжаются в течение 4-8 часов, что зависит от емкости. Последние, хоть и быстро накапливают энергию, но нуждаются в постоянной подзарядке во время хранения.

Лидерами этой категории являются литий-ионные батареи, которые способны полностью зарядиться течении от 30 минут до 2 часов, в зависимости от емкости. Благодаря этому установленный на шуруповерте аккумулятор еще не успеет разрядиться, а второй, находящийся на зарядной станции, уже будет готов к работе.

Стоимость

По цене самыми дешевыми аккумуляторами для шуруповерта являются NiCd. Второе место занимают NiMh. Заменить отработавшую свой ресурс батарею будет не накладно для мастера.

Более дорогими являются Li-Ion аккумуляторы, которые стоят иногда до 50% от цены самого шуруповерта.

Реакция на работу инструмента на полной мощности

Когда нужно просверлить отверстие в плотном материале или закрутить саморез толстого сечения и большой длины, то приходится задействовать инструмент на полную мощность. В этом случае начинается активное потребление заряда, и от реакции батареи на это явление зависит возможность качественно завершить процесс без просадки оборотов.

Ввиду этого современные Li-Ion батареи значительно проигрывают более ранним аналогам. Самыми мощными в этом плане являются NiCd и NiMh. Когда требуется максимальная отдача энергии, то выбирают их.

Эффект запоминания уровня заряда

Ввиду этого явления мастеру приходится следить, чтобы аккумулятор полностью разряжался, и только потом ставить его на зарядку. Это не всегда удобно, если в конце дня еще остался заряд, а завтра предстоит большая работа. Эффектом памяти обладают все виды батарей с никелем. А вот литий-ионные модели можно заряжать в любое время — они всегда будут расходовать накопленную энергию до конца, без самопроизвольного уменьшения емкости.

Саморазрядка

Бывает, что инструментом не пользовались какое-то время и он неожиданно понадобился. В такой момент может оказаться, что аккумулятор саморазрядился, и чтобы выполнить операцию нужно сперва поставить его в зарядное устройство и выждать несколько часов. Это неудобно для периодического использования.

Размеры

Батареи шуруповертов фиксируются к рукоятке инструмента. От размеров аккумуляторов зависит вес шуруповерта и удобство его удержания. Это особенно важно при длительных манипуляциях и работе над головой (крепление балок на потолке, листов гипсокартона, фиксация панелей в труднодоступных местах). Самыми тяжелыми и крупными являются NiMh и NiCd.

Более компактными выпускают Li-Ion. Часто их делают в качестве обоймы, занимающей лишь пространство в ручке шуруповерта, без расширенной наружной части.

Работа на морозе

Хотя шуруповерты больше используются для ремонта в помещении и мебельного производства, но иногда крепить материалы приходится на улице или в неотапливаемых строениях, где присутствует минусовая температура. Аккумуляторы Li-Ion плохо переносят низкие температуры.

На морозе такая батарея может просто отказать или разрядиться в три раза быстрее обычного. Лидерами этой категории являются источники питания с никелем. Они прекрасно держат заряд и обеспечивают функциональность шуруповерта даже при -20 градусах мороза.

Отношение к полному разряду

Это важный аспект, влияющий на срок службы аккумулятора, который может существенно сократиться от неправильной эксплуатации. Все современные батареи с литием нельзя разряжать полностью. Оптимальное условие для хранения — 40% заряда. Если выработать всю энергию до 0, то этим можно полностью вывести накопитель из строя.

Поэтому такие элементы нужно ставить на подзарядку даже если инструмент еще неплохо работает. Батареи с никелем обоих типов хорошо переносят полный разряд, и ими можно работать пока шуруповерт не перестанет вращаться.

Предполагаемый срок службы

На самом деле у этих аккумуляторов отсутствует целый ряд недостатков присущий другим типам, благодаря чему, в большинстве случаев, эти батареи служат более длительный период.


NiCd	NiMh	Li-Ion
Количество циклов заряда и разряда	1000	300-500	600
Способность быстро заряжаться	4-8 часов	4-8 часов	30 минут - 2 часа
Стоимость	дешевые	дешевые	стоимость до 50% от самого инструмента
Реакция на работу инструмента на полной мощности	хорошие показатели	хорошие показатели	низкие показатели
Эффект запоминания уровня заряда	есть	есть	нет
Саморазрядка	10% за месяц	7-10% за месяц	3-5% за месяц
Размеры	большие	большие	меньше
Работа на морозе	могут работать	могут работать	плохо переносят низкие температуры
Отношение к полному разряду	переносят хорошо	переносят хорошо	необходимо ставить на зарядку заранее

Какие характеристики важны при выборе аккумулятора для шуруповерта

Учитывая преимущества и недостатки различных типов аккумуляторов можно выбрать подходящий для конкретных условий эксплуатации. А теперь рассмотрим две ключевые характеристики, которые есть у всех типов батарей, влияющие на выбор шуруповерта.

О чем говорит емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора прописывается цифрами от 1.0 до 7.0 и измеряется в амперах умноженных на часы (А*ч). Значение расшифровывается так: указанное количество ампер накопитель сможет выдавать в течение часа. Но поскольку никакой шуруповерт не потребляет 1-5 А в час, то время его использования растягивается от 2 до 8 часов. Чем выше емкость, тем дольше инструмент сможет оставаться в работе.

О чем говорит напряжение аккумулятора

У аккумуляторных моделей сила и скорость вращения шуруповерта зависят от напряжения батареи, которое должно соответствовать параметрам инструмента:

Для шуруповертов максимальным показателем является 36 В. Это самые мощные аппараты для работы с металлом и твердыми породами дерева.
12-18 В — среднее значение, подходящее для большинства процессов в ремонте и монтаже.
3-10 В — относятся к маломощным, и используются только для сборки мягких материалов или крепежа малого диаметра.

Установка аккумулятора большей мощности на слабую модель быстрее приведет к поломке последней. Батарея 12 В на аппарате рассчитанном на 18 В будет наоборот ограничивать силу инструмента, поэтому показатель напряжения накопителя должен точно соответствовать значению на шуруповерте.

Имейте ввиду, что если взять два аккумулятора с одинаковой ёмкостью, более длительную работу инструмента обеспечит тот у которого выше напряжение.

Выбор аккумулятора в зависимости от сферы применения

Итак, разобрав досконально все ключевые факторы, обсудим с каким аккумулятором выбрать шуруповерт для дома и профессиональной деятельности. Это поможет не переплатить и иметь надежный инструмент под рукой.

Для домашнего использования

Чтобы быстро разобрать бытовую технику, узел в машине или прикрутить пару листов гипсокартона дома достаточно небольшой емкости в 1.5-2.0 А*ч и напряжения в 12 В. По типу аккумулятора, для бытового использования, подойдет Li-Ion, который лучше держит заряд и всегда готов поработать? даже после длительного хранения. Оптимально иметь два аккумулятора и поочередно устанавливать их на шуруповерт, то увеличит время автономности.

Для ежедневного использования на производстве или ремонтных работ

Читайте также: