Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбираем, какие аккумуляторы для шуруповёртов лучше

Выбираем, какие аккумуляторы для шуруповёртов лучше

Зарядочное устройство для шуруповерта

Каждый хозяин знает, что современный электроинструмент, в том числе и шуруповёрт, может работать не только от сети переменного или постоянного тока, но и от аккумуляторной батареи. Есть в такой возможности как свои плюсы, так и минусы. При этом о достоинствах знают все – это и использование прибора в местах, где нет доступа к электросети и удобство эксплуатации, так как за инструментом не тянутся мотки кабелей и, конечно, мобильность шуруповёрта на аккумуляторе.

Но такой дополнительный элемент, как аккумулятор, является самым уязвимым местом инструмента, работающего от электричества. Поэтому необходимо разбираться, какие аккумуляторы для шуруповёртов считаются самыми лучшими?

Разновидности аккумуляторных батарей

Виды аккумулятора для шуруповерта

Для того чтобы выяснить, какая аккумуляторная батарея для шуруповёрта самая лучшая, нужно разобраться, нужен ли человеку такой электроинструмент и если необходимость оправдана, то аккумуляторы какого типа для него подходят. При этом вне зависимости от типа батареи она позволяет решить следующие задачи в процессе эксплуатации шуруповёрта:

  • нет необходимости в подключении в центральную электросеть;
  • не нужно протягивать к месту проведения работ переноски или другие кабеля, которые значительно усложняют рабочий процесс.

Но чтобы аккумуляторная батарея справилась с возлагаемыми на неё задачами нужно разбираться в её технических параметрах и конструктивных особенностях. На сегодняшний день все шуруповёрты снабжаются аккумуляторами следующих типов:

  • никелево-кадмиевая батарея;
  • никель-металлогидридный источник питания;
  • литий-ионный источник питания;
  • литий-полимерный источник постоянного тока.

Выбирая лучший аккумулятор для шуруповёрта в первую очередь нужно исходить из частоты использования электроинструмента и бюджета на его покупку и содержание. При этом все типы аккумуляторов, кроме литий-полимерных батарей, получили максимальное распространение среди потребителей.

Никель-кадмиевая батарея

Такой тип аккумуляторов для шуруповёрта был изобретён более 100 лет назад. Даже учитывая внушительный возраст такого изделия, оно по-прежнему лидирует среди аналогов по своим эксплуатационным показателям. Если рассматривать отрицательные качества, которых совсем немного, то следует выделить следующие:

  • достаточно внушительные габариты;
  • эффект памяти получаемого заряда.

Под таким эффектом подразумевается способность аккумуляторной батареи снижать объем ёмкости заряда в процессе эксплуатации. Проще говоря, если аккумулятор для шуруповёрта будет устанавливаться на подзарядку не полностью разряженным, то по истечении определённого времени активное вещество внутри батареи меняет свою первоначальную структуру и ёмкостные показатели прибора уменьшаются. Поэтому для продления срока службы источника питания, важно в точности придерживаться инструкции по его эксплуатации.

Но основной причиной того, что такие аккумуляторные батареи утрачивают лидирующие позиции, является высокая токсичность кадмия, которая требует определённых мероприятий по утилизации таких устройств, которые обходятся достаточно дорого. Но по другим характеристикам никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов вне конкуренции. Такие приборы могут в полной мере обеспечить эффективность работы электроинструмента в следующих ситуациях:

  • при необходимости обеспечения надёжности и простоты в использовании;
  • если необходимо устройство, которое способно выдержать достаточно большое число циклов зарядки и разрядки более 1000 раз;
  • в случае необходимости длительного хранения аккумулятора;
  • если шуруповёрт требует большого рабочего тока;
  • при необходимости проведения работ в сложных условиях;
  • в случае работы при низких температурных показателях;
  • при необходимости стабильного поддержания напряжения на протяжении всего рабочего цикла.

Поэтому никель-кадмиевыми аккумуляторами по-прежнему продолжают оснащать большинство современных шуруповёртов.

Никель-металлогидридный аккумулятор

Как выбрать акукумулятор

Разработка данного типа аккумуляторной батареи была направлена на решение основных недостатков присущих никель-кадмиевым аналогам. Если сравнивать с основным конкурентом, то для данной батареи, присущи следующие характеристики:

  • меньший вес и размеры;
  • низкий уровень токсичности;
  • минимальный эффект памяти;
  • высокая удельная ёмкость;
  • повышенная устойчивость к механическим нагрузкам.

Однако не лишён такой аккумулятор для шуруповёрта и определённых недостатков:

  • быстрая разрядка аккумуляторной батареи;
  • низкая эффективность прибора при отрицательных температурах;
  • восстановить первоначальную ёмкость, возможно, меньше чем в половине приборов;
  • меньший эксплуатационный ресурс в сравнении с никель-кадмиевыми аналогами;
  • высокая стоимость батареи;
  • довольно длительный цикл зарядки.

Получается, что никель-металлогидридная батарея для шуруповёрта в значительной степени уступает по своим техническим параметрам никель-кадмиевому аккумулятору. И, хотя производители часто ими укомплектовывают шуруповёрты со стороны пользователя такой вариант назвать лучшим, не получиться.

Литий-ионная батарея для шуруповёрта

В последнее время производителями всё чаще используются батареи данного типа. Такие аккумуляторы для шуруповёртов также обладают множеством достоинств, хотя и не лишены солидного перечня недостатков. Если рассматривать сильные стороны такого устройства, то стоит начать со следующих параметров:

  • высокая удельная ёмкость, превышающая параметры конкурентов, почти в 2 раза;
  • сравнительно компактные размеры и вес;
  • наибольший коэффициент электрической плотности;
  • полное отсутствие эффекта запоминания ёмкостного заряда.

Из недостатков такого аккумулятора хочется сконцентрировать внимание на следующих показателях:

  • плохая переносимость отрицательных температур;
  • короткий эксплуатационный ресурс по сравнению с другими аналогами;
  • прихотливость в процессе использования;
  • взрывоопасность батареи;
  • невозможность восстановления;
  • довольно высокая цена;
  • использование только заводского зарядного устройства.

Но, несмотря на все недостатки, такими аккумуляторами очень часто снабжаются шуруповёрты и другие электроинструменты. Основной причиной такой популярности литий-ионной батареи, является её высокий уровень заряда. Но прежде чем купить такую батарею, необходимо подумать, с какой степенью интенсивности будет эксплуатироваться электроинструмент и есть ли смысл в такой дорогостоящей покупке.

Читайте так же:
Болгарка на станине для резки металла

Литий-полимерные батареи для шуруповёрта

Шуруповерт в полном комплекте

Современные разработки, основанные на литий-ионных технологиях, являются достаточно дорогими и поэтому такие аккумуляторы практически не применяются в электроинструменте. Основной отличительной чертой таких изделий является использование вместо стандартного электролита гелеобразного полимера. Благодаря этому значительно возросли ёмкостные параметры, и появилась возможность придавать аккумулятору любую форму. Но как любое изделие такая батарея имеет определённые недостатки:

  • сравнительно небольшой эксплуатационный ресурс до 2 лет или полтысячи циклов полной разрядки и зарядки;
  • повышенная прихотливость в процессе использования.

Но, несмотря на то, что такие аккумуляторы редко используются в шуруповёртах, как только производители найдут возможность снизить себестоимость производства, такой продукции они быстро вытеснят своих конкурентов благодаря высоким техническим характеристикам. Именно стоимость является сдерживающим критерием использования батарей данного типа.

Проанализировав разные типы аккумуляторов для шуруповёртов, потребитель сможет разобраться какой из них самый лучший в конкретно взятой ситуации. Если необходима недорогая а, главное, долговечная батарея, то можно обратить внимание на никель-кадмиевое изделие. Если же основным критерием выбора считается объем ёмкостного заряда, то стоит отдавать предпочтение аккумуляторам на литиевой основе.

Li-Ion или Ni-Cd Аккумуляторы

Li-Ion и Ni-Cd

Литий-ионные и никель-кадмиевые аккумуляторы – два популярных класса автономных источников питания. Каждый из них имеет определённые границы наилучшего применения, и неудачи пользователей часто связаны с незнанием особенностей работы таких батарей. При многих сходных характеристиках батареи Li-Ion и NiCd отличаются своим химическим составом, воздействием на окружающую среду, применением и стоимостью.

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.

Важно! Поскольку области применения батарей указанного типа постоянно расширяются, то в последнее время введён и применяется ГОСТ Р МЭК 61426-1-2014, в котором оговариваются общие требования к аккумуляторам, используемым в качестве возобновляемых энергоисточников (например, в фотоэнергетике).

Ni-Cd

Ni-Cd 1.2v

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%.

Различия между Li-Ion и Ni-Cd батареями

Сопоставим следующие характеристики: сущность электрохимических процессов, воздействие на окружающую среду, стоимость, особенности эксплуатации и производительность, а также практическое применение.

Никель-кадмиевая батарея использует кадмий в качестве анода (отрицательный вывод), оксигидроксид никеля в качестве катода (положительный вывод) и водный гидроксид калия в качестве электролита.

Литий-ионная АКБ использует графит в качестве анода, оксид лития для катода и литиевую соль в качестве электролита. Ионы лития движутся от отрицательного электрода к положительному во время разряда, и в обратном направлении — при зарядке.

НазваниеLi-Ion источники питанияNi-Cd источники питания
Напряжение3,6/3,7 V1,2 V
Количество рабочих цикловДо 1200До 2000
Эффективность зарядки/разрядки80…90 %70…90 %
Температурная зависимость интенсивности процесса саморазрядки
(в месяц)
До 8% при 21°C
До 15% при 40°C
До 31% при 60°C
До 10%
Энергетическая плотность250…620 Вт ч/л50…150 Вт ч/л
УтилизацияМало опасные отходыОпасные отходы

Батареи Ni-Cd содержат от 6% (для промышленных источников) до 18% (для потребительских батарей) кадмия, который является токсичным тяжёлым металлом, и поэтому требует особой осторожности при удалении и утилизации использованной батарейки. Такие отходы считаются экологически опасными. В то же время все компоненты литий-ионных аккумуляторов являются безопасными для окружающей среды, поскольку литий не является токсичным металлом.

С точки зрения стоимости литий-ионная батарея стоит примерно на 40 % дороже никель-кадмиевой. Это объясняется существенными производственными затратами на обеспечение дополнительной схемы защиты, которая контролирует параметры напряжения, тока и мощности.

li-ion

Li-Ion 3.6v

Чем литий-ионный лучше никель-кадмиевого

Самый большой недостаток никель-кадмиевых батарей – их приверженность так называемому «эффекту памяти», когда они разряжаются и перезаряжаются до одного и того же состояния ёмкости несколько раз. Батарея «запоминает» точку в цикле зарядки, в которой началась перезарядка, и во время последующего использования напряжение в этой точке внезапно падает, как если бы батарея разрядилась.

Вместе с тем ёмкость аккумулятора фактически снижается лишь незначительно. Некоторые виды электронных устройств специально разработаны для того, чтобы выдерживать такие пониженные напряжения достаточно долго — чтобы напряжение возвращалось в нормальное состояние. Однако некоторые приборы и гаджеты в этот период отключаются, поэтому батарея кажется «мёртвой» раньше обычного.

Подобный эффект, называемый депрессией напряжения, является результатом многократной перезарядки. В этом случае батарея полностью заряжается, но быстро разряжается после короткого периода работы.

Другой проблемой является эффект «обратной зарядки», который возникает из-за ошибки пользователя, либо когда батарея из нескольких элементов полностью разряжена. Реверсивная зарядка приводит к сокращению срока службы АКБ. Побочным продуктом обратной зарядки является газообразный водород, который является опасным.

Интересный факт: обратная зарядка случается при нерегулярном применении никель-кадмиевых источников питания. Тогда в батареях образуются и распространяются дендриты — тонкие проводящие кристаллы, которые могут проникать через разделительную мембрану между электродами. Это приводит к внутреннему короткому замыканию и преждевременному отказу батареи.

ni-cd

Литиево-ионные аккумуляторы, напротив, не требуют высокого уровня обслуживания. Они могут быть перезаряжены до того, как полностью разрядятся (без формирования «эффекта памяти») и работают в более широком температурном диапазоне. По сравнению с Ni-Cd саморазряд в литий-ионном растворе составляет менее половины от общей ёмкости, что повышает срок службы такого аккумулятора. Поэтому литиево-ионную батарею можно хранить в течение нескольких месяцев без потери заряда.

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.

Литий-ионный АКБ

Литий ионный аккумулятор

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).

Что лучше: Li-Ion или Ni-Cd

Однозначно на это вопрос ответить невозможно, да и не нужно. Каждый тип аккумуляторов имеет свои рациональные области применения. Ni-Cd батарея дешевле и характеризуется значительным числом циклов зарядки/разрядки (которые, однако, не должны производиться часто!). Li-Ion батарея отличается компактностью размеров, увеличенным временем автономной работы, отсутствием «эффекта памяти», может работать в более широком температурном диапазоне.

Литий-ион против никель кадмия на примере шуруповёртов Patriot

На этот тест к нам попали два шуруповёрта, не имеющие ничего общего, кроме производителя — компании Patriot. Достаточно уже того, что один оборудован «литиево‑ионными», второй — «никель-кадмиевыми» аккумуляторами. Вроде бы при таких исходных сравнение невозможно. Зато, помимо обычного теста, можно сравнить, как они себя ведут в разных условиях. И тут, оказывается, есть нюансы.

Patriot форум шуруповёртPatriot BR 140
Аккумуляторная дрель-шуруповёрт

  • ТИП ИНСТРУМЕНТА: профессиональный
  • АККУМУЛЯТОР: съёмный, Ni-Cd, напряжение — 14,4 В, ёмкость — 1,3 А*ч, время зарядки — 1 ч; количество — 2
  • ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ (холостой ход): 0–400 и 0–1100 об/мин
  • КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ (жёсткий/мягкий, макс.): 36/22 Н*м; 23‑ступенчатая регулировка плюс ступень сверления
  • ПАТРОН: быстрозажимной, диаметр зажима — до 10 мм
  • ГАБАРИТЫ (с батареей): 230x78x240 мм
  • ВЕС (с батареей): 1,55 кг
  • ЦЕНА: 4690 руб.

Patriot Патриот отзывыPatriot BR 181H
Аккумуляторная дрель-шуруповёрт с функцией удара

  • ТИП ИНСТРУМЕНТА: профессиональный
  • АККУМУЛЯТОР: съёмный, Li-Ion, напряжение — 18,0 В, ёмкость — 1,5 А*ч, время зарядки — 1 ч; количество — 2
  • ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ (холостой ход): 0–350 и 0–1200 об/мин
  • КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ (жёсткий/мягкий, макс.): 35/25 Н*м; 16‑ступенчатая регулировка; режим сверления; режим удара
  • ПАТРОН: быстрозажимной, диаметр зажима — до 13 мм
  • ГАБАРИТЫ (с батареей): 230х95х233 мм
  • ВЕС (с батареей): 1,63 кг
  • ЦЕНА: 8990 руб.

Обшие моменты

Оба шуруповёрта поставляются в пластмассовых чемоданчиках, запакованных в пластиковую плёнку. На картонную ленту, опоясывающую чемоданчики, нанесена основная техническая информация. Внутри, кроме шуруповёрта, зарядных устройств и двух батарей, есть комплект «расходки» — набор свёрл и бит. На обеих моделях нескользящее покрытие рукоятки, белые светодиоды, подсвечивающие рабочую зону, находятся на корпусе, над кнопкой включения. Скоростей — по две, переключатель расположен сверху. В общем, конструкция вполне привычная.

Аккумуляторы у обеих моделей «слайдерного» типа: вставляются в рукоятку спереди, вдвигаются по направляющим «до щелчка». Чтобы их снять, нажимают кнопку на передней части батареи.

Что удобно — оба шуруповёрта могут быть поставлены вертикально: для «никель-кадмиевых» это нормально, их аккумулятор обычно довольно габаритен, но многие «литиево‑ионные» шуруповёрты оснащают таким маленьким аккумулятором, что вертикально их не поставить, приходится класть набок. Здесь оба аккумулятора «полноразмерные». С моей точки зрения, при работе это удобно: ухватить «стоящий» шуруповёрт проще, чем «лежащий». Имеется тормоз двигателя (при отпускании клавиши вращение сразу прекращается) и блокировка шпинделя: выходной вал может вращаться только при нажатом выключателе и вставленном заряженном аккумуляторе. Это упрощает замену оснастки и позволяет «довернуть» крепёж, даже если батарея полностью разряжена или вообще снята.

Отличия

Не будем перечислять разницу в дизайне, оформлении, цвете «расходки» — это видно на фотографиях, да и не настолько важно. Остановимся на технических моментах.

Patriot BR 140. Аккумулятор — 14,4 В, никель-кадмиевый. Вес батареи — 573 г. Режимы ограничения крутящего момента и сверления выбирают при вращении кольцевого регулятора. К корпусу прикреплён небольшой ремешок, с помощью которого шуруповёрт можно повесить на руку.

Зарядное устройство — с зелёным и красным светодиодами: зелёный загорается при подключении к сети, красный — при установке батареи, в процессе зарядки мигает, по окончании — горит постоянно. Частое мигание указывает на ошибку зарядки.

Интересная особенность обнаружилась у системы подсветки. Шуруповёртами нередко приходится работать в условиях недостаточной освещённости, так что наличием светодиода для подсветки рабочей зоны сейчас никого не удивишь. Но на этой модели светодиод загорается, как обычно, при лёгком нажатии на пусковую клавишу и продолжает гореть в течение десяти секунд после её отпускания. Причём яркость светодиода в последние пару секунд снижается плавно. Получается эдакая «вежливая подсветка». Очень удобно.

Patriot BR 181H. Литиево‑ионный аккумулятор напряжением 18,0 В, весом 365 г. При большей ёмкости он компактнее и легче никель-кадмиевого, фактически вместе с батареями обе модели весят почти одинаково.

Батарея оборудована индикатором оставшегося заряда: «полоской» из четырёх светодиодов и кнопкой. Количество загоревшихся при нажатии кнопки светодиодов указывает на то, сколько осталось энергии. Двигатель — производства японской компании Mabuchi. Для выбора режима работы здесь имеется два кольца: одним выбирают сам режим — «сверление с ударом», «заворачивание шурупов» или «сверление». Вторым устанавливают крутящий момент на муфте (16 ступеней).

В придачу к битам и свёрлам «из чемоданчика» на боковине ручки, в специальном держателе, закреплён двусторонний бит («крест­шлиц»), который можно поставить в патрон без переходника. На другой стороне рукоятки находится металлическая клипса для крепления инструмента на поясе. Светодиод загорается и гаснет при нажатии на клавишу, тут всё «как обычно».

Зарядное устройство, конечно, другое, «логика работы» отличается. Зелёный светодиод мигает при подключении к сети, гаснет, когда вставляется незаряженная батарея, снова загорается при её полной зарядке. Красный горит только во время зарядки.

Но, вообще говоря, ориентироваться на светодиоды зарядного устройства тут незачем. При зарядке загораются и мигают индикаторы на батарее, сначала мигает первый, потом он горит постоянно, начинает мигать второй, и так далее. Когда зарядка закончена, индикаторы гаснут.

Тестирование

Подготовка. Модели разные, но методика одна и та же. Далее кратко будем называть первые шуруповёрт и батарею «никелевыми», вторые — «литиевыми». Для начала обе батареи надо «раскачать» — несколько раз полностью зарядить и разрядить. Только после нескольких полных циклов, обычно рекомендуется не менее трёх, можно считать, что батареи «вышли на рабочую ёмкость», которую и будут «удерживать» весь срок эксплуатации. Для гарантии зарядку и разрядку батарей повторяем по пять раз, зарядку прекращаем, когда об этом сигнализирует ЗУ. Батареи всегда заряжаем полностью, некоторое время (не менее часа) они «отдыхают», после разряда — тоже перерыв. Если нужна какая­то разовая проверка — берём вторую батарею. Разрядку проводим, включив шуруповёрт и зафиксировав клавишу, до момента остановки вращения.

Заявленная продолжительность зарядки для обеих моделей — час. Фактическая — чуть больше, примерно 70 минут для «никелевой», 65 для «литиевой». Но это при полном разряде в реальных условиях шуруповёртом можно работать меньше, чем «на холостом ходу», значит, и батарея будет заряжаться быстрее. К тому же у «литиевой» модели используется более сложная электроника: по достижении определённого разряда она сразу отключает батарею. Если немного подождать, шуруповёрт можно запустить снова. Ненадолго, буквально на секунды, зато «крутить» в эти секунды он будет довольно бодро, «как новый». Аналогичный эффект у «никелевого» шуруповёрта выражен слабее: если уж батарея разряжена — то полностью, восстановление ёмкости после перерыва незначительно, работает он недолго, «крутит» медленнее.

В работе

Первое тестирование — «ступеньки». Сухой еловый брус, первая (пониженная) скорость, саморезы 4,2х76 мм с широким шагом. Установленные ступени на муфтах шуруповёртов — «нечётные»: 1, 3, 5 и так далее. «Никелевая» модель полностью заворачивает такие шурупы на 17‑й ступени из 23 возможных, «литиевая» — на 11‑й из 16. Запас, в общем, есть, и немаленький. Надо сказать, что и на второй скорости «ступеньки» выглядят примерно так же: ведь муфты срабатывают «по моменту».

Что касается режимов сверления — тут тоже всё нормально. Если нужно, шуруповёрты уверенно просверлят и стальные заготовки, по крайней мере со сверлом 10 мм, и дерево сверлом в 32 мм. «Ударное сверление» по бетону, которое допускает «литиевая» модель, тоже вполне возможно, по ощущениям — сравнимо с лёгкой ударной дрелью ватт на 400–500 (для таких характерны очень частые, но несильные удары, с возрастанием мощности дрели обычно частота удара уменьшается, энергия растёт).

Следующий тест — довольно скучный. Первая скорость, такой же сухой брусок, один килограмм тех же саморезов, ступень — та, на которой происходит заворачивание «по шляпку с запасом» (18 и 12 соответственно). Темп работы — неспешный, но и без перерывов. На полностью заряженной батарее «никелевый» завернул 147 саморезов примерно за 50 минут, «литиевый» — 193 за час (как раз почти килограмм, в коробке их было 205). Но это не предел, в несколько приёмов, давая каждый раз батареям немного «отдохнуть», удалось завернуть ещё 6 и 10 саморезов соответственно. «Литиевый» работает «бодрее», у «никелевого» частота вращения к концу заряда несколько уменьшается.

«Батарейный» тест. Он не относится к «сравнительным», он, скорее, показывает возможности батарей в разных режимах. Вкратце: заряженную батарею ставим на шуруповёрт, выключатели блокируем, замеряем время работы без нагрузки. Разрядом для «никелевого» считаем момент, когда на первом положении муфты ограничения момента при зажимании патрона рукой муфта не срабатывает, шпиндель останавливается. «Литиевый» «до последнего» может работать и на более высоких ступенях, но потом срабатывает электроника, вращение прекращается. Во всяком случае, так происходит при комнатной температуре. Этот тест проводился в четыре приёма.

Первый: после полной зарядки и часового перерыва. Первая скорость вращения: «литиевый» — 54 минуты, «никелевый» — 67 минут. Данные округлены до минут, этот тест проводился трижды — крайние результаты отличались не более чем на две с половиной минуты. Точность была признана вполне достаточной, чтобы проводить тестирование далее.

Второй: то же самое, что и первый, но на второй скорости — 45 и 55 минут.

Далее все замеры проводим на первой скорости.

Третий: заряженные батареи и шуруповёрты положены в морозилку на ночь. Температура в морозилке — минус 11,5 градуса. Собираем шуруповёрты, ставим обратно, закрываем. Получаем моделирование работы «на морозе». Открывать морозилку, конечно, приходится, но температура воздуха в ней всё равно не поднимается выше 6–7 градусов мороза.

И вот тут начинается самое интересное.

«Литиевый» шуруповёрт «прокрутился» в таких условиях 38 минут, но уже через полчаса при блокировании патрона отключился (при комнатной температуре такого не было). А «никелевый» работал, «как обычно», выдержал 46 минут. Далее, после дня нахождения при комнатной температуре, остаточной ёмкости «никелевого» хватило ещё на 6 минут холостого вращения батареи, «литиевый» электроника в первый раз отключила сразу же после зажимания патрона, но после того как батарею вытащили, а потом вставили, он «проснулся» и «покрутил» ещё три минуты.

Четвёртый: то же самое, что и в первых двух, но заряженные батареи 10 дней вместе с шуруповёртами хранили при комнатной температуре. После такого перерыва «литиевый» отработал 48 минут, «никелевый» — 63 минуты.

Напомню: сравнивается не один шуруповёрт с другим, а то, как они ведут себя в разных условиях.

И вот что получается. Все производители часто рассказывают о преимуществах «литиево‑ионных» батарей. Они действительно налицо: небольшой вес, высокая ёмкость, «ровная отдача» даже при сильном разряде… Но очень редко упоминается о том, что ёмкость «литиевых» батарей со снижением температуры падает сильнее, чем у «никелевых». Ещё одно заявление о том, что «литиевые» батареи дольше держат заряд, тестом не подтвердилось: по крайней мере за 10 дней «литиевая» батарея в ёмкости потеряла даже немного больше, чем «никилевая». В общем, «никелевые» батареи и технику с ними не стоит считать устаревшими, да и стоят они пока заметно дешевле. Ну а уж что выбирать — зависит от желаний пользователя.

Все о никель-кадмиевых аккумуляторах Статья

Никель-кадмиевые аккумуляторы – распространенный тип АКБ, который нашел применение в различных сферах. Как и другие виды аккумуляторов, у него есть свои преимущества и недостатки, которые и определяют его эксплуатационные характеристики. Их часто можно увидеть в бытовой технике, электроприборах, на транспорте (даже в авиации). Были изобретены в первой половине XX века, в дальнейшем неоднократно усовершенствовались.

Принцип действия и устройство никель-кадмиевого аккумулятора

В аккумуляторе есть два электрода: никелевый и кадмиевый. Первый представляет собой гидроксид никеля, которые смешан с проводящим материалом, а второй представляет собой сетку из стали, в которую впрессован кадмий. Пространство между ними заполнено щелочью. В результате происходит химический процесс с участием гидроксидов никеля, кадмия и воды, который является обратимым.

Корпус может быть плоским, кубическим, цилиндрическим и должен быть герметичным и прочным. Никель-кадмиевый аккумулятор может хранится в разряженном состоянии и это не скажется на его характеристиках, в отличии от других типов (например, от никель-металл гидридных – NiMH). Срок службы может быть от 100 до 900 и более циклов. Современные промышленные АКБ способны работать до 25 лет.

Важной особенностью никель-кадмиевого аккумулятора является его низкое сопротивление, поэтому он не нагревается при зарядке, даже если используют большой ток. Греться он начинает только тогда, когда зарядиться полностью, что и используют как маркер для окончания подзарядки.

Никель-кадмиевый аккумулятор

Преимущества и недостатки

Как и у других АКБ, у никель-кадмиевых аккумуляторов есть как свои плюсы, так и минусы. В определенных сферах их сложно заменить другими видами, поэтому, пока не появятся принципиально новые технологии, они будут использоваться еще долго, благодаря своим эксплуатационным характеристикам.

Преимущества

  • Широкий температурный диапазон эксплуатации;
  • Возможность длительного хранения в разряженном состоянии;
  • Большое количество циклов разрядки и зарядки;
  • Стабильная работа на морозе, не снижает емкость при отрицательных температурах (до определенных пределов);
  • Безопасность: если сравнивать с литиевыми, то никель-кадмиевые не могут загореться при разгерметизации;
  • Цена низкая.

Недостатки

  • Очень высокий уровень саморазряда. В первые сутки может потерять до 10% емкости, а за 1-2 месяца разрядиться полностью, хотя есть модели, которые теряют 10-12% за месяц, но тут влияет еще и то, насколько он заряжен;
  • После долгого хранения без использования необходимо восстановить его по определенному алгоритму;
  • Никель-кадмиевые аккумуляторы нужно обязательно разряжать полностью, у них есть ярко выраженный эффект памяти;
  • Энергетическая плотность низкая, если сравнивать с другими типами АКБ.

Относительно эффекта памяти стоит рассказать отдельно, так как это одна из самых важных особенностей данного типа аккумуляторов. Он «запоминает» напряжение, до которого он был разряжен в прошлый раз и при следующем цикле отдаст энергии только до этого значения. То есть, если его использовали на 50% и поставили на зарядку, то его емкость сократиться наполовину. Этот момент обязательно стоит учитывать.

Также к недостаткам можно отнести токсичные материалы, которые есть в аккумуляторе, поэтому их нельзя выкидывать. Кадмий – ядовитый металл, поэтому в некоторых странах данные АКБ вообще запрещено производить (но не запрещено использовать). Однако, если не разбирать никель-кадмиевый аккумулятор, если корпус не разрушится, никакой опасности нет, но все же требуется утилизация по определенным технологическим процессам.

Никель-кадмиевый аккумулятор (батарейка)

Правила эксплуатации

При эксплуатации никель-кадмиевых аккумуляторов с ними в любом случае будут происходить изменения, которые негативно повлияют на характеристики. К таким изменениям можно отнести:

  • Потерю воды и кислорода;
  • Уменьшение полезной площади электродов;
  • Изменение объема, а также состава электролита;
  • Появление утечек тока.

С этим ничего нельзя сделать, однако, при правильной эксплуатации эти процессы значительно замедляются. В частности, их необходимо полностью разряжать и заряжать, а также соблюдать все рекомендации производителя. Конечно, никель-кадмиевые аккумуляторы стоят относительно дешево, но это не повод менять их очень часто.

Восстановление

В случае неправильной эксплуатации последующей потери емкости, никель-кадмиевые аккумуляторы вполне возможно восстановить. Для этого существуют различные методы. Самый простой, это полный разряд и заряд в обычном режиме, что можно повторять несколько раз. Это поможет убрать «эффект памяти», однако о полном восстановлении емкости речи не идет.

Также есть метод, который называется «запзаппинг». Через батарею пропускают разряды тока. Делают короткие импульсы в 20 ампер и выше. Тем не менее, данный способ требует опыта и знаний, кроме того, он является очень рискованным: можно погубить батарею. Иногда аккумуляторы замораживают, после чего стучат по ним. Считается, что таким способом можно разрушить дендриты, но на деле это получается достаточно редко.

Иногда добавляют дистиллированную воду, для чего просверливают корпус (только внешнюю оболочку), после чего шприцом добавляют туда воду, постепенно заполняя пустоты. На некоторых сайтах пишут, что такой способ является безопасным, но там сравнивают с литиевыми АКБ, которые разбираться категорически запрещено. Но мы не рекомендует проводить такие манипуляции и с никель-кадмиевыми аккумуляторами. Просверливая корпус, вы нарушаете герметичность, что может привести к отравлению ядовитыми веществами, которые есть в данном аккумуляторе. При этом потенциальный выигрыш будет не слишком существенным – несколько дополнительных циклов работы.

Как видно, реальным и безопасным методом восстановления является только первый, то есть, циклы полного разряда и заряда. Остальные могут быть неэффективны и попросту опасны.

Частые вопросы про никель-кадмиевые аккумуляторы

В заключение мы разберем вопросы, которые задают чаще всего.

Почему в шуруповертах и других электроинструментах их меняют на литиевые?

Литевые, хоть и дороже никель-кадмиевых аккумуляторов, но обладают лучшими характеристиками. Поэтому очень часто, после существенного снижения емкости, делают замену. Это достаточно легко.

Какой средний срок службы?

Зависит от типа, условий эксплуатации и других факторов. У качественных срок службы будет более 5 лет и не менее 1000 циклов.

Какой ГОСТ для никель-кадмиевых аккумуляторов?

ГОСТ Р МЭК 60285-2002.

Сколько заряжать по времени?

Это зависит от емкости и типа. Мнение есть разные, например, можно найти ответы в стиле «зарядный ток 1/10 от емкости» или «минимум 8 часов». Но на практике это зависит еще и от типа зарядного устройства. Лучше всего в данном случае читать рекомендации производителя.

Что лучше: никель-кадмиевые или литиевые?

Это вопрос задают очень часто (сравнивают и с другими типами). Нужно понимать, что у каждого типа аккумуляторов есть свои плюсы, минусы и просто особенности. Зачастую правильный выбор нужно делать исходя из того, для каких целей он нужен, какие будут условия эксплуатации.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector