Виды аккумуляторов, плюсы и минусы разных типов

Гибриды

Название говорит само за себя: гибридными считаются те батареи, в строение которых входят неодинаковые пластины, то есть выполненные из различных материалов. Стоит учесть, что положительно заряженные пластины включают в себя компоненты сурьмы (ее содержание в них не превышает 5%), в то время как отрицательно заряженные пластины имеют в составе кальциевые компоненты.

Новый, чуть ли не революционный метод изготовления аккумуляторных батарей смог привести к следующему:

• Во-первых, если сравнивать аккумуляторы с пониженным содержанием сурьмы, расход жидкости очевидно уменьшается.
• Во-вторых, батарея стала более устойчивой и выносливой к перепадам напряжения, даже в случаях интенсивной зарядки и тотальной разрядки.

Конечно, это вовсе не означает, что данные аккумуляторы можно считать полностью идеальными «без единого изъяна». Они не имеют никаких особых преимуществ над всеми вышеописанными устройствами. Но при этом по качеству характеристик их можно поставить прямо посередине этого ряда.

Разберемся в конструкции АКБ подробней

Устройство автомобильного аккумулятора простое: ёмкость для размещения электродов, пластин, сепараторов и крышки. В обслуживаемых в крышке предусмотрены горловины для заливки электролита и закручивающиеся пробки. Они позволяют при необходимости доливать дистиллированную воду.

Корпуса батарей изготавливают из прочного полипропилена.

Материал корпуса не токопроводящий и химически стоек к серной кислоте. По нижнему краю корпуса предусмотрена отбортовка для жесткого крепления в автомобиле, чтобы исключить удары и падения.

Вентиляционные (лабиринтные) пробки используются в обслуживаемых батареях. Они предохраняют от выноса и выплескивания электролита, но обеспечивают свободный выход газа. В качестве лабиринтного наполнителя могут использоваться гранулы полиэтилена.

Чтобы исключить неправильное подключение батареи к бортовой сети автомобиля, свинцовые клеммные выводы отличаются по размерам, и чём вкратце описано в статье про виды аккумуляторов.

Практически все виды свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов неремонтопригодны.

История применения аккумуляторных батарей

Свинцово-кислотная батарея – первая перезаряжаемая батарея, разработанная для коммерческого использования в 1850-х годах. Несмотря на довольно приличный возраст в более чем 150 лет, они по-прежнему активно применяются в современных устройствах. Более того, они активно применяются в приложениях, где, казалось бы, вполне возможно обойтись современными технологиями. Некоторые распространенные устройства вполне активно применяют СКБ, такие как источники бесперебойного питания (ИБП), гольфкары или вилочные погрузчики. Удивительно, но рынок свинцово-кислотных аккумуляторов по-прежнему растет для определенных ниш и проектов.

Первое, довольно ощутимое нововведение в свинцово-кислотную технологию пришло в 1970-е годы, когда были изобретены герметичные СКБ или необслуживаемые СКБ. Данная модернизация состояла в появлении специальных клапанов для стравливания газов при зарядке/разрядке аккумуляторов. Кроме того, применение увлажнённого сепаратора сделало возможным эксплуатировать аккумулятор в наклонном положении без протеканий электролита.

СКБ, или англ. SLA, часто классифицируют по типу или применению. В настоящее время наиболее распространенными являются два типа: гель, известный также как свинцово-кислотная батарея с регулируемым клапаном (valve-regulated lead acid (VRLA)) и абсорбирующий стеклянный мат (absorbent glass mat AGM). Аккумуляторы AGM используются для небольших ИБП, аварийного освещения и инвалидных колясок, в то время как VRLA предназначается для приложений более крупного формата, таких как резервное питание для сотовых ретрансляционных мачт, интернет-центров и вилочных погрузчиков. Свинцово-кислотные аккумуляторы также можно классифицировать по следующим признакам: автомобильные (стартер или SLI — запуск, освещение, зажигание); тяговые (тяга или глубокий цикл); стационарные (источники бесперебойного питания). Основным недостатком SLA во всех этих приложениях является жизненный цикл — если они многократно разряжаются, они сильно повреждаются.

Удивительно, но свинцово-кислотные аккумуляторы были бесспорными лидерами рынка аккумуляторных батарей в течении многих десятилетий, вплоть до появления литий-ионных батарей в 1980-х годах. Литий-ионная батарея представляет собой перезаряжаемую ячейку, в которой ионы лития движутся от отрицательного электрода к положительному во время разряда, и наоборот во время заряда. Литий-ионные аккумуляторы используют интеркалированные литиевые соединения, но не содержат металлического лития, который используется в одноразовых батареях.

Литий-ионный аккумулятор впервые был изобретен в 1970-х годах. В 1980-х на рынок была выпущена первая коммерческая версия батареи с катодом на основе оксида кобальта. Данный тип устройств имел значительно большие возможности по весу и емкости, по сравнению с системами на никелевой основе. Новые литий-ионные аккумуляторы способствовали огромному росту рынка мобильных телефонов и ноутбуков. Первоначально, из-за соображений безопасности, вводились более безопасные варианты, которые включали добавки на основе никеля и марганца в кобальт-оксидный материал катода, в дополнение к инновациям в строительстве клеток.

Первые литий-ионные элементы, представленные на рынке, были в жестких алюминиевых или стальных банках, и, как правило, имели только несколько форм-факторов цилиндрической или призматической (форма кирпича) формы. Однако, с расширением спектра применения литий-ионной технологии начали изменяться и их габаритные размеры.

Например, менее дорогие версии более старой технологии применяются в ноутбуках и сотовых телефонах. Современные тонкие литий-полимерные элементы используются в смартфонах, планшетах и носимых устройствах. В настоящее время литий-ионные аккумуляторы используются в электроинструментах, электрических велосипедах и других устройствах. Такая вариация предвещает полную замену свинцово-кислотных устройств во все новых и новых приложениях, направленных на улучшение габаритных и силовых показателей.

Зарядные устройства

Бывают нескольких типов:

• Для одного размера батареек или для разного типа батарей.
• Специализированные – для батарей, например, на основе никеля или лития, или универсальные — для любого вида батарей.
• Для обычного, то есть медленного заряда, и скоростного, или суперскоростного заряда.
• С различными таймерами и системами регулировок заряда.

Нормальное зарядное устройство должно уметь:

1. Быстро заряжать током более высокого напряжения, чем отдаваемый аккумулятором.
2. Правильно контролировать сам процесс заряда. То есть по мере заряда снижать силу заряжаемого тока.
3. Уметь заряжать как сильным током для быстрой зарядки в случае срочной необходимости использовать аккумулятор, так и слабым током, в случае если необходимо аккумулятор заряжать медленно и бережно. Ведь чем медленнее заряжается аккумулятор, тем меньше греется и менее склонен к быстрому сокращению срока службы.
4. Заряжающее устройство должно уметь отключать автоматически зарядку.

Хорошее заряжающее устройство обычно может заряжать совершенно различные виды аккумуляторов – например, «пальчиковые» («АА»), «ААА», «186502», аккумуляторы типа «крона», в общем как можно больше типов аккумуляторов.

1. При прочих равных условиях выбирайте с более высокой емкостью. Это позволит устройству работать дольше, циклов будет меньше, а, следовательно, срок службы выше. Кроме случаев, когда АКБ с наибольшей емкостью стоит неадекватно дорого, что иногда бывает при выпуске новых моделей. На калькуляторе легко рассчитать какое соотношение емкости и цены наиболее выгодно. Даже если соотношение цена – емкость немного хуже, предпочтительнее брать АКБ с большей емкостью – все компенсируется меньшим количеством циклов заряда.

К примеру, рассмотрим устройство 8.

Acme Power RC8

Оно имеет следующие возможности:

• зарядка АКБ разной емкости;
• регулировка тока на разных АКБ;
• защита, если вставите батареи наоборот, перепутав плюс с минусом;
• защита от высокой температуры;
• отключение после достижения полного заряда;
• настройка включения и выключения по расписанию;
• перезарядка старых АКБ;
• быстрая зарядка;
• умеет работать с никель-кадмиевыми батарейками с «памятью»;
• дополнительный разъем для питания от аккумулятора автомобиля на 12 вольт.

Приобретайте высококачественные устройства зарядки – это того стоит. Желательно вообще приобретать аккумуляторы и зарядные устройства одной и той же фирмы. Часто они предлагаются в комплекте – и аккумуляторы и зарядное устройство вместе – что является идеальным вариантом. В дальнейшем покупайте АКБ той же фирмы и того же внутреннего строения и проблем с зарядкой АКБ у вас не будет никогда.

Можно смело покупать известные бренды Америки (Duracell, Energizer, Kodak). Японии (SONY, MAXELL, Sanyo, National, Panasonic, Toshiba, TDK), Европы (PHILIPS, VARTA), Кореи (Samsung, LG, TEKCELL, DAEWOO). Место, где изготовлены аккумуляторы, особо значения не имеет. Обычно это Китай.

Главное, не купить подделку. Отличить ее можно прежде всего необычайно низкой ценой, низким качеством исполнения типографской печати, отсутствием мелкой структуры, плохой заделка швов, короткой гарантией и так далее. В последнее время Китай также наладил производство неплохих аккумуляторов, но здесь надо различать «фабричных» и «кустарных» изготовителей. «Фабричные» не подделывают известные бренды, а продвигают свои. Такие аккумуляторы заслуживают внимания. Они имеют неплохое качество и умеренную цену.

Аккумуляторы для ИБП

Аккумуляторы для компьютерных ИБП призваны обеспечить недлительное питание техники в случае временного отключения электричества. Они также являются свинцово-кислотными, но в отличие от автомобильных необслуживаемыми, а электролит в них загущенный в виде геля, что предотвращает утечки.

В остальном эти аккумуляторы подобны автомобильным, они могут быстро отдать большой ток и требуют периодической подзарядки. В разных ИБП используются аккумуляторы с разным напряжением (12 или 24 В), разной емкости (7, 9, 12 Ач) и разного физического размера. Также есть модели, в которые устанавливается несколько соединенных вместе батарей.

Выбирайте аккумулятор такого же напряжения и размера как в вашем ИБП, емкость при желании можно чуть больше (например, 9 Ач вместо 7 Ач) – это продлит работу ПК от ИБП. Из производителей можно порекомендовать SCB, Yuasa и Delta.

Аккумуляторы в ИБП для газового котла и другой ответственной техники, отличаются большей емкостью по сравнению с моделями, применяемыми при работе компьютерного оборудования. Ведь они рассчитаны на поддержание функционирования отопительных приборов на протяжении суток и более.

Такие аккумуляторы часто являются внешними и подключаются к ИБП с помощью специальных клемм, а сами ИБП должны выдавать напряжение в форме чистой синусоиды, что важно для электронасосов, используемых в системах отопления и другой чувствительной к форме напряжения техники

Рейтинг лучших кальциевых аккумуляторов 2022

Варта Блу Динамик D24

Варта Блу Динамик D24
Мне нравится2Не нравится

Стартерный аккумулятор для автомобиля необслуживаемого типа. Нормально выдерживает минусовые температуры окружающей среды. Неплохое надежное решение, но восстановлению оно не подлежит. Также на рынке представлено немало контрафакта, что следует учитывать при совершении покупки.

Плюсы и минусы

значительный пусковой ток
конструкция надежная, герметичная
есть переносная ручка

срок службы до 3 лет
большое количество подделок на рынке

Цена – от 2700 рублей.

MUTLU Calcium Silver

АКБ MUTLU Calcium Silver
Мне нравитсяНе нравится

АКБ для легковых, грузовых машин, микроавтобусов, представлена различными модификациями. Полярность зависит от вида. Благодаря посеребренным пластинам в конструкции, риски замыканий и коррозии резко снижаются. Страна производства Турция.

Плюсы и минусы

прочность
надежность
быстрый запуск
высокие показатели тока пуска
срок жизни в районе 5 лет
наличие индикатора

встречаются подделки
для клемм идут неудобные в использовании крышки

Цена – от 3800 рублей.

ВOSCH S4 004

Оригинальная версия ВOSCH S4 004

Оригинальные версии Бош не дешевые, зато долговечные, качественные и надежные. Посеребренные пластины имеют увеличенный рабочий ресурс – но это касается только подлинных элементов питания. Чтобы не нарваться на подделку, делайте покупки у официального дилера.

Плюсы и минусы

корпус АКБ прочный
пусковой ток высокий
риски коррозии минимальные
долговечность хорошая

в продаже много подделок
даже оригинал плохо переносит экстремально низкие температуры.

Цена – от 4000 рублей.

Solite R Japan

Модель Solite R Japan
Мне нравитсяНе нравится

Еще одна модель, входящая в ТОП АКБ по отзывам

Если думаете, какой фирмы взять аккумулятор, обратите внимание на этого японца или вечную классику – немецкие концерны. Japan – проверенный бренд по выпуску необслуживаемых надежных аккумуляторов

Плюсы и минусы

работа элементов питания стабильная, независимо от положения
пусковой ток высокий
заряд быстрый

высокая цена
возможное изменение эксплуатационных параметров при экстремальных температурах

Стоимость – около 5000 рублей.

62 Ah/12V FORTIS

Надежная модель 62 Ah/12V FORTIS
Мне нравитсяНе нравится

Плюсы и минусы

ресурс службы ориентировочно 5 лет
прочность и надежность
высокие показатели тока
быстрый запуск
наличие удобной ручки, индикатора уровня заряда

риски приобретения подделки

Цена около 3300 рублей.

Какие характеристики АКБ важны при выборе

Первое, на что надо смотреть при выборе АКБ на замену – рабочее напряжение батареи. Оно выбирается при первичной покупке шуруповерта, и от него зависит крутящий момент электроинструмента. Хотя и не только от него, а еще от конструкции механической части (редуктора) и электродвигателя. Поэтому два шуруповерта на напряжение, например, 12 вольт, могут иметь разницу в мощности (эта величина связана с крутящим моментом жесткой зависимостью).

Также два инструмента (один на условные 12 вольт, другой на 14) могут быть с одинаковым крутящим моментом. Но в целом мощность зависит от напряжения – чем больше один параметр, тем больше другой. По этой характеристике выбрать аккумулятор на замену для шуруповерта просто. Напряжение нового аккумулятора должно быть равно напряжению старого. Если оно будет меньше, то уменьшится и крутящий момент. Если больше, то момент увеличится, но уменьшится ресурс механической части и электродвигателя. Как на повышение напряжения отреагирует схема управления шуруповерта, известно только разработчикам. Не исключено, что она выйдет из строя.

Рекомендации по выбору можно подсмотреть в следующем видеоролике.

Емкость аккумуляторной батареи определяет, сколько она будет работать от зарядки до разряда. Чем больше значение параметра, тем дольше проработает шуруповерт. Небольшую емкость можно компенсировать приобретением двух АКБ – пока одна работает, другая заряжается.

Токоотдача характеризует возможность работы под нагрузкой без потери крутящего момента. У литиевых батарей она ниже, чем у NiMH (никель-кадмиевые аккумуляторы купить сложно, их выпуск сведен к минимуму, поэтому их при выборе рассматривать не имеет смысла).

Вес аккумуляторов определяется удельной энергоемкостью и фактической емкостью. Чем выше удельная энергоемкость, тем ниже вес при той же электрической емкости. Но надо учитывать, что конструкция шуруповерта сбалансирована с учетом веса штатных батарей, и если поставить задачу уменьшить массогабаритные показатели, то это может привести к разбалансировке. В результате с инструментом будет менее удобно работать и рука будет быстрее уставать.

Также надо учитывать условия, в которых будет эксплуатироваться инструмент. Для наружных работ в условиях низких температур надо будет где-то найти никель-кадмиевые батареи. Никель-металлогидратные могут работать в менее жестких условиях. Литий-ионные для эксплуатации при температурах ниже нуля не предназначены.

Видео: Рейтинг 5 лучших шуруповертов.

Шуруповерта для домашних работ

При выборе аккумулятора надо учитывать режим эксплуатации. Профессиональное использование отличается от домашнего большей интенсивностью работы, меньшей терпимостью к вынужденным перерывам, а в некоторых случаях от шуруповерта требуется повышенная отдача мощности. Отсюда определенная разница к подходу к выбору АКБ.

В большинстве случаев домашние работы сводятся к закручиванию саморезов (до 10-12 штук) или сверлению нескольких отверстий периодичностью 1-2 раза в месяц. Для таких работ достаточно АКБ напряжением 12-14 вольт емкостью 1000-1500 мА*ч. Выбирать литий-ионные элементы большого смысла нет – их емкость уменьшается при хранении, независимо от интенсивности эксплуатации. Поэтому есть вероятность, что их ресурс при редком использовании выработан не будет. А стоят они недешево.

Недорогой Шуруповерт DEKO с литиевым аккумулятором, идеальный вариант для домашних работ.

Дачно-строительные работы относятся к домашнему применению, но по интенсивности и другим параметрам их можно сравнить с профессиональной деятельностью. Поэтому для этого вида эксплуатации шуруповерт лучше выбирать по критериям, как для промышленного использования.

Шуруповерта для профессиональной деятельности

Для профессионального применения надо выбирать АКБ на напряжение 18+ вольт (еще на этапе покупки нового шуруповерта).

Профессиональный 18 вольтовый набор от Bosch, модель GSR 18 V-60.

На замену надо приобретать две батареи емкостью от 2 А*ч. Если работать предстоит в мастерской или в другом помещении, можно выбрать литий-ионные аккумуляторы. При интенсивном использовании раскроются все ее преимущества. Но если надо вворачивать длинные метизы в тяжелые материалы, предпочтение придется отдать никель-металлогидритным АКБ, способным отдать повышенный ток. Их же надо выбрать при эксплуатации вне помещений.

Ni-MH батарея повышенной емкости.

Недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов

У новейших устройств, которые не нуждаются в обслуживании, недостаток один – перемычки между банками находятся внутри герметичного корпуса и доступ к ним исключён. Следовательно, при необходимости осуществить замеры напряжения не представляется возможным.

У их предшественников, более устаревших, но ещё используемых довольно часто источников, недостатков намного больше:

1. Высока вероятность сульфатации пластин:
   • негерметичный корпус позволяет электролиту выкипать;
   • вода в растворе испаряется, вследствие чего происходит повышение плотности оставшейся жидкости.
2. Необходимость регулярного контроля уровня жидкой среды.
3. Не исключена возможность замыкания клемм из-за вытекания жидкого содержимого из-под пробок.

Типы аккумуляторов

Типы производимых аккумуляторных батареек определяются материалами, применяемыми при их изготовлении.

Свинцовые элементы

Свинцовый элемент

Корпус герметичный. Внутри вместо жидкости иногда применяется гель. Есть клапаны для выхода газов. Сейчас такого рода АКБ встречаются реже, однако до сих пор АКБ такого типа выпускаются.

Достоинства:

• Невысокая стоимость.
• Неплохая переносимость низких температур.

Недостатки:

• Не являются полностью герметичными, несмотря на название – чаще всего необходимо эксплуатировать в строго вертикально.
• Имеются выделения щелочных или кислотных паров – не стоит использовать в невентилируемых помещениях.
• Нельзя заряжать до предела – кипение жидкости приводит к выходу из строя.
• Низкий заряд приводит к резкому сокращению емкости.

Никелевые АКБ

Никель-кадмиевые аккумуляторы

У никель-кадмиевых батарей наблюдается «эффект памяти», то есть если вы не полностью разрядили аккумулятор, то он заряжается только до уровня последней зарядки. То есть он как бы запоминает уровень последнего заряда, с которого его заряжали. Чтобы «стереть» память такого аккумулятора, никель-кадмиевые аккумуляторы надо обязательно полностью разряжать перед зарядкой, если вы хотите быть уверенным, что он зарядится полностью, а не, например, на 80 процентов.

Хранить их лучше в примерно с 40 % заряда, по причине необратимых изменений в случае длительного разряженного состояния.

Достоинства:

• Низкая цена.
• Возможность скоростной зарядки.
• Сохраняет емкость даже при – 20°C.
• Количество циклов заряда – до 1000.

Недостатки:

• Специальная система зарядки, предусматривающая полный разряд.
• Содержат токсичный кадмий.
• В течение первых 24 часов может потерять 10 % заряда.
• В течение первых 30 дней теряет до 20 % емкости.

Долго хранившиеся АКБ необходимо подзаряжать с помощью 5 циклов, чтобы они пришли в норму.

Другой вид – АКБ на основе никеля и металл гидридов.

NI-MH аккумулятор

Преимущества:

• Менее токсичные, чем содержащие кадмий.
• АКБ Ni-Mh «эффекта памяти» не имеет или он у них мало выражен.
• Хранится с полным зарядом. В случае длительного хранения заряжайте ежемесячно.
• Имеют на 50 % большую емкость чем на основе кадмия.
• Некоторые имеют отметку LSD (low self-discharge), то есть очень медленно разряжающиеся.

Недостатки:

• Выше стоимость.
• Саморазряд больше, чем у тех что содержат кадмий – могут разрядиться в течение нескольких месяцев хранения.
• После 200-300 циклов разряда емкость начинает снижаться.
• Срок службы меньше чем у аккумуляторов, содержащих кадмий.

Новые АКБ перед первым применением рекомендуется 3-5 полностью зарядить – разрядить для приведения в рабочее состояние.

Кальциевые аккумуляторы

Как оказалось, даже существенное уменьшение количества сурьмы в аккумуляторных пластинах не позволило достичь желаемого снижения электролизных процессов. И тогда было принято решение отказаться от сурьмы полностью и найти другую легирующую добавку. Новым металлом, который добавляли в свинцовые пластины, стал кальций.

Кальциевые аккумуляторы практически не выкипали, что позволяло держать электролит на достаточном уровне весь срок эксплуатации батареи. Именно с таких моделей началась история так называемых необслуживаемых АКБ. Кстати, когда возникает вопрос «как определить тип аккумулятора автомобиля», достаточно просто посмотреть на его верхнюю крышку. Если она гладкая, без пробок, закрывающих банки, то смело можно утверждать, что перед нами аккумулятор необслуживаемый. Плюс технология, по которой производились кальциевые пластины, позволила существенно снизить их вес и, следовательно, вес всей батареи.

Ещё одним несомненным достоинством кальциевых аккумуляторов является их низкий уровень саморазряда. Даже малосурьмянистые батареи проигрывали кальциевым в этом вопросе более чем на 70 %.

Но решение одних проблем повлекло за собой возникновение других. Как оказалось, кальциевые АКБ очень плохо переносят глубокий разряд. Стоило буквально три-четыре раза посадить батарею в ноль, и она становилась непригодной для дальнейшего использования. Кроме этого такие аккумуляторы были чрезвычайно капризными к уровню напряжения и тока, так что любые скачки во время зарядки и эксплуатации также крайне негативно на них сказывались. Да и стоимость новых батарей была чуть ли не в четыре раза выше сурьмянистых аналогов.

Гелевые АКБ

Теперь посмотрим на отличия, определяющие разницу гелевых и кислотных автомобильных аккумуляторов.

Принцип действия у двух рассматриваемых источников питания аналогичный. Но разница в том, что у гелевых аналогов электролит имеет гелеобразную консистенцию. Это позволило добиться заметного увеличения герметичности. Ведь в гелевой массе образуются все газовыделения, а не вырываются наружу, как при кипении обычной жидкости.

Но гелевые АКБ отличаются тем, что их нагрузочные характеристики хуже в сравнении с обычными свинцово-кислотными источниками питания. Большое внутреннее сопротивление усложняет снятие с такой АКБ большого тока.

Ещё на GEL аккумуляторы влияет текущая температура воздуха и стабильность подаваемого напряжения. Для зарядки подобных АКБ требуется использовать современные специальные зарядные устройства с +-1% нестабильности зарядного напряжения.

Закономерно автомобилиста будет интересовать, как отличить гелевый аккумулятор для автомобиля от классического свинцово-кислотного с жидким электролитом. Проще всего это сделать, взглянув на маркировку. Она будет представлена в виде надписи GEL.

Во многом разница между двумя рассматриваемыми вариантами стартерных батарей определяется их преимуществами и недостатками. Плюсы и минусы кислотных АКБ уже были представлены. Теперь очередь GEL аккумуляторов.

Есть несколько нюансов относительно того, чем гелевый автомобильный аккумулятор отличается от кислотного. Это можно определить по достоинствам. К сильным сторонам батарей типа GEL можно отнести:

• на полную зарядку требуется меньше времени;
• неплохо противостоят глубоким разрядам;
• выдерживают в среднем около 300–400 циклов разряда;
• отличаются длительным сроком службы;
• небольшие потери ёмкости при пассивности автомобиля (стоит в гараже, на стоянке);
• не требует ухода, поскольку батарея полностью необслуживаемая;
• герметичный корпус, что повышает его безопасность.

Но даже современные GEL аккумуляторы далеки от совершенства. У них есть свои недостатки. Проявляются они в следующем:

• нельзя допускать перезаряда, поскольку начнутся разрушительные процессы внутри;
• такие АКБ менее устойчивы к экстремально низким температурам;
• дорогие в цене;
• для зарядки требуется специальное зарядное устройство с авторегулировкой.

Несмотря на это, спрос на гелевые источники питания стремительно растёт. Но пока ещё рано говорить о превосходстве над жидкостными свинцово-кислотными АКБ.

Аккумуляторные батарейки

Для обеспечения нормального функционирования техники применяются аккумуляторы разных типоразмеров. Основная сфера их использования – питание мелких устройств бытового назначения.

Аккумуляторные батарейки используются для самых различных устройств – радио мышек, клавиатур, фотоаппаратов, простых фонариков, часов, другой мелкой электроники.

Они имеют различные типоразмеры:

• AA (пальчик) – наиболее распространенный формат круглых батареек длиной 5 см, напряжением 1.2 В и емкостью 1000-3000 мАч
• AAA (мини-пальчик) – также широко распространены, имеют длину 4.4 см, такое же напряжение 1.2 В, но меньшую емкость 500-1500 мАч
• крона – более редкая прямоугольная батарейка с напряжением 9 В, используется в некоторых электроприборах (например, мультиметрах)

Существуют и другие, более редкие форматы аккумуляторных батареек:

• CS (Sub C) – короткая круглая батарейка
• C (R14) – средняя круглая батарейка
• D (R20) – большая круглая батарейка

Они мало распространены и используются в некоторых специфических устройствах и старых фотоаппаратах.

К лучшим популярным производителям аккумуляторных батареек можно отнести Panasonic, Varta, Ansmann, Sanyo. Есть также много других именитых брендов, но их чаще подделывают.

Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы

Первоначально стали использоваться для питания портативных приборов бытовой электроники. Последнее десятилетие литий-ионные аккумуляторы постоянно развивались в автомобильном направлении, поэтому большинство современных (произведенных в 2015- 2016 годах) и предстоящих гибридов или полностью электрических автомобилей используют в своей схеме именно их.

Не все литий-ионные аккумуляторы похожи друг на друга, основные различия, заключаются в их дополнениях. Большинство портативных устройств, таких как смартфоны, планшеты или ноутбуки используют в качестве аккумулирующего энергию элемента, Li-Ion батареи, созданные на основе оксида лития кобальта (LiCoO2), что дает им высокую плотность заряда.

LiCoO2 катоды также обладают некоторыми серьезными недостатками, они более восприимчивы к так называемому «тепловому убеганию», которое инициируется во время перезаряда или работы при высокой температуре. Другими словами, они могут буквально взорваться, когда эксплуатируется неправильно или при экстремальных нагрузках. Быть может по этой причине в автомобилестроении далеко не все производители имеют с ними дело.

Для более энергоемкого применения, в таких приборах как электроинструмент, медицинская техника и, прежде всего автомобили, существуют литий-ионные аккумуляторы сделанные на основе литий-железо фосфата (LiFePO4), оксида лития марганца (LMO) и оксида кобальта марганца лития никеля (NMC). Все они имеют несколько меньшую плотность энергии, чем LiCoO2, но и лучше в смысле безопасности и большей продолжительности жизни.

Большинство современных гибридных и электрических автомобилей используют NMC литий-ионные батареи.

Преимущества

Самое большое преимущество Li-Ion аккумуляторов состоит в лучшем соотношении энергии к весу, быстроте зарядки, у него практически отсутствует эффект памяти.

Большая удельная энергия означает, что такие аккумуляторы могут весить меньше. Этот нюанс очевидно, делает их более подходящими для использования в автомобилях, так как меньший вес увеличивает дистанцию на одной зарядке и производительность, в то же время придавая автомобилю лучшую управляемость.

Быстрота зарядки аккумуляторной батареи вещь относительная. В реальной жизни отличий между существующими (применяемыми) системами аккумуляторов вы не увидите.

Литий-ионные аккумуляторы, по-видимому меньше всего пострадали от проблемы эффекта памяти. Кратко говоря, некоторые типы батарей постепенно будут снижать свою максимальную энергоемкость с каждым циклом заряда-разряда. Обычно это происходит, когда они многократно заряжаются после того, как частично разряжаются.

В противополоденность тому, никелевые аккумуляторы больше всего страдают от так называемого эффекта памяти, при котором батарея со временем «запоминает», что она имеет меньшую энергоемкость.

Недостатки

Самым крупным недостатком литий-ионных батарей является стоимость их производства, которая значительно выше, чем при использовании других типов аккумуляторов.

По сравнению с никелевыми батареями, они на 40 процентов дороже в изготовлении. Цена издержек на производство будет вычтена из кошелька покупателя. Тем не менее, следует помнить, что производственные затраты будут постепенно уменьшаеться с течением времени для всех типов батарей.

Помимо небольшого снижения напряжения с каждым новым циклом заряда- разряда, количество энергии, которую они могут удерживать (ёмкость) не уменьшается с течением времени. В автомобилях, заявленные разработчиками жизненные циклы этих батарей составляют 10 лет. Поверим на слово, пока столь долго не тестировалась ни одна аккумуляторная Li-Ion батарея.

Таким образом, литий-ионные батареи имеют наименьшее количество недостатков по сравнению с большинством своих соперников, но они до сих пор далеки от идеального решения.