Главные черты аккумуляторов
Введение
Выбирая аккумулятор, мы рассчитываем получить максимум эффективности и безопасности, поэтому обращаем особое внимание на технические характеристики. Их информативность и количество зависит от производителя – иной раз не всегда можно понять, подходит аккумулятор для вашего прибора или нет. В этой статье мы поговорим о том, какие данные могут помочь с выбором аккумулятора и почему степень его идеальности зависит от вашей внимательности.
1. Ёмкость
Один из ключевых вопросов для производителей аккумуляторов – это время их работы. Чем больше энергетическая ёмкость аккумулятора, тем дольше он сможет питать ваше устройство. Обычно ёмкость выражается в количестве Ампер-часов. Литий-ионные аккумуляторы в этом плане являются синонимом высокой энергоёмкости. Когда-то лучшими в этом плане считались литий-кобальтовые элементы, но сейчас они не так популярны из-за сложности эксплуатации и высокой токсичности кобальта.
2. Мощность
Ещё одна важная характеристика, особенно актуальная для габаритных устройств с высоким энергопотреблением. Аккумуляторы для электроинструментов и электротранспорта обеспечивают высокую нагрузочную способность, но удельная мощность у них, к сожалению, небольшая.
3. Цена
Мы всегда ищем наиболее выгодное предложение. Однако стоит учитывать, когда дело касается аккумуляторов: материалы, процессы очистки, производство, контроль качества и подбор элементов увеличивают стоимость производства, а значит и конечную цену; массовое производство лишь частично помогает снизить затраты. Сочетание очень низкой цены и незнакомого вам производителя должно насторожить: лучше поискать официальный сайт компании с сертификатами, или подробный информационный лист с техническими характеристиками.
4. Долговечность
Это особенно важный пункт, когда дело касается больших и дорогих аккумуляторных батарей. Если бы срок службы батареи электромобиля можно было увеличить с ожидаемых 8–10 лет до 20 лет, вождение электромобиля могло бы быть оправданным, даже если первоначальные вложения в электротранспорт были высокими. Срок службы зависит не только от конструкции батареи, но и от того, как она используется. Слишком высокие или низкие температуры, быстрое время зарядки, разрядка в ноль нагружают аккумуляторные ячейки и быстро выводят их из строя. Так что ориентируйтесь не только на информацию производителя, но и на условия, в которых вы собираетесь её содержать.
5. Безопасность
К сожалению, что аккумуляторы на основе лития, при всех их преимуществах, обладают общим недостатком: нестабильность и воспламеняемость. Огромную роль здесь играет правильная эксплуатация и своевременная замена испорченных элементов. Достаточно соблюдать указанные производителем рекомендации и следить за состоянием элемента – самостоятельно или с помощью BMS.
6. Диапазон рабочей температуры
Лучше всего аккумуляторы работают при комнатной температуре, так как холод замедляет электрохимические реакции. Слишком высокая температура, в свою очередь, сокращает срок службы и ставит под угрозу безопасность.
7. Срок хранения
Еще одним требованием является длительный срок хранения с небольшим снижением производительности. Аккумулятор, как и пищевой продукт, имеет свой срок годности. В то время как щелочные батарейки могут храниться в течение 10 лет и по-прежнему обеспечивать 70% своей первоначальной энергии, аккумуляторы со временем теряют емкость, даже если не используются. Поэтому обращайте внимание на химический состав элемента, если планируете оставлять его про запас: li-ion аккумуляторы для этой цели не подойдут, а вот LFP– вполне.
8. Экологичность
Кадмий и ртуть в аккумуляторах были в своё время заменены альтернативными металлами по экологическим причинам. В Европе пытаются запретить и свинцово-кислотные аккумуляторы, но экономичной замены с аналогичными характеристиками пока что не существует. Аккумуляторы на основе никеля и лития содержат мало токсичных материалов, но они все же представляют опасность при небрежной утилизации (особенно упомянутые ранее литий-кобальтовые).
9. Зарядка
Аккумуляторы на основе лития и никеля следует заряжать током 1C и меньше. При 1C батарея на основе никеля полностью заряжается примерно за 90 минут, а литий-ионная — за 2–3 часа. Также для них возможна быстрая зарядка, но аккумуляторы должны быть рассчитаны на это, быть в хорошем состоянии и заряжаться при комнатной температуре. Старые, а также испорченные элементы не поддаются быстрой зарядке. Помните, что любой заряд выше 1С вызывает чрезмерную нагрузку на энергоячейку, и этого следует избегать. Свинцово-кислотные аккумуляторы вообще нельзя заряжать быстро, время их зарядки составляет 8–16 часов. NiCd — единственный тип аккумулятора, допускающий сверхбыструю зарядку с минимальными нагрузками.
10. Саморазряд
В дополнение к остальным требованиям, батарея должна иметь низкий саморазряд, чтобы её можно было долго хранить и мгновенно использовать в случае необходимости. Все аккумуляторы подвержены саморазряду и потере ёмкости, которые зависят от температуры, количества циклов и возраста элемента. Вторичные (перезаряжаемые) источники тока имеют более высокую скорость саморазряда, чем первичные эквиваленты (батарейки).
Выводы
Несмотря на то, что производительность и безопасность аккумуляторов продолжает выходить на новый уровень, пока не существует идеального во всех отношениях источника тока. Каждая из описанных характеристик по-своему важна, но то, в какой степени ваш аккумулятор должен соответствовать всем 10 пунктам, решаете вы. И если ваш элемент не имеет максимальных значений по тому или иному требованию - это не значит, что его нужно выбросить. Производители ориентируются на разные типы электронных устройств, и далеко не каждому из них нужна огромная мощность, большая ёмкость и сверхбыстрая зарядка. Поэтому учитывайте потребности вашего устройства - они подскажут наиболее оптимальный вариант среди всего многообразия аккумуляторов.