Каталог товаров
Товар добавлен в корзину.
Изображение товара
Кол-во:
Стоимость: Р-
Итого:  Р-
Товар добавлен к сравнению.

Добавлен к сравнению.

Аккумуляторы: сердце бытового электроинструмента.

18.08.2016

Заголовок.jpg


            Электроинструмент с питанием от стационарных сетей электроснабжения  удобен не во всех случаях. Чаще всего им невозможно пользоваться в стеснённой обстановке или при значительном удалении от розетки. Не случайно многие производители электроинструментов уделяют значительное внимание разработке ёмких и надёжных аккумуляторов. Более того, некоторые торговые марки (в частности, Bosch  или Makita) особо подчёркивают в инструкциях пользователя, что надёжная работа техники гарантируется  только при использовании строго определённых типов аккумуляторов собственного производства.

Виды аккумуляторов и их общие характеристики

В соответствии с химическим составом энергосоздающего вещества все аккумуляторы подразделяют на:

1.          Никель-кадмиевые (Ni-Cd).

2.          Никель – металл гидридные (Ni-MeH).

3.          Литий-ионные (Li-Ion).

4.          Литий – полимерные (Li-Poly).

5.          Свинцовые (Pb). Обычно их относят к стационарным аккумуляторам.

6.           Никель-железные (Ni-Fe). Применяются для привода тяжелой спеццтехники подземных выработок.

7.           Никель-цинковые  (Ni-Zn), серебряно-цинковые (Ag-Zn), серебряно-кадмиевые (Ag-Cd) – относятся к аккумуляторам щелочного типа, и не отличаются большим энергоресурсом.

8.           Никель-водородные (Ni-H) – имеют узкоспециализированное применение: в военной и космической технике.

9.           Марганцево-цинковые (Mn-Zn) – при малом ресурсе обладают способностью к самоперезарядке, однако ввиду специфичности своих основных параметров для питания бытовой техники применяются крайне редко.

Аккумуляторами, принадлежащими к одной из четырёх первых групп, оснащается преобладающее большинство шуруповёртов, ручных шлифовальных машин, дрелей, переносных механических пил и т.д.

К числу основных потребительских параметров аккумуляторов относятся:

● Рабочее напряжение, которое выдаётся устройством на выходе. Наиболее популярны аккумуляторы на 12, 14 и 18 В, хотя, в зависимости от потребляемой прибором мощности, могут использоваться и другие напряжения. Они, впрочем, не должны превышать 24 В, поскольку в условиях повышенной влажности (что часто случается при работе с переносным электроинструментом) применение более высоких напряжений не допускается по соображениям техники безопасности;

● Ёмкость аккумуляторной батареи в амперчасах (А∙ч). Тут всё просто – чем больше, тем лучше. Естественно, что аккумуляторы повышенной ёмкости отличаются и более значительным весом, что во многих ситуациях важнее увеличенных габаритных размеров. Цена более ёмких аккумуляторов всегда несколько выше;

● Зависимость ёмкости аккумулятора от тока разряда. Более качественным считается устройство, у которого падение ёмкости при возрастании силы тока минимально;

● Взаимозаменяемость. Очень болезненный параметр для потребителей.  Дело в том, что многие компании – производители бытовой техники конструируют места крепления аккумулятора под свои, фирменные модели. Для электроинструмента это не такая повседневная практика, как, например, для бытовых видеокамер, но тоже встречается часто;

● Способ установки. В большинстве случаев используются либо крепление в специальную обойму на корпусе прибора, либо скользящее крепление по принципу «вставил-продвинул-зафиксировал». Реже встречаются крепление байонетными замками или подсоединение при помощи обычного крепежа.

В инструкциях пользователя электроинструментом обычно указываются как тип аккумулятора, так и указания, к какому виду техники они подходят. Важно, что уважающие себя фирмы комплектуют свои изделия также и запасными аккумуляторами (иногда даже – и зарядным устройством к ним).

 В торговых сетях всегда имеется значительный выбор различных типоразмеров аккумуляторов, поэтому следует подбирать их сообразно условиям использования техники.

2.jpg

Особенности  эксплуатации аккумуляторов, используемых в  приводных электроинструментах

 Никель-кадмиевые аккумуляторы – наиболее старый тип рассматриваемых устройств: они появились на рынке более века тому назад, но и сейчас пользуются устойчивой популярностью. Положительными качествами таких аккумуляторов являются устойчивость при механических ударах и вибрациях, а также нечувствительность к воздействию низких температур (вплоть до -35…-400С). Такие аккумуляторы менее всего  теряют в начальной ёмкости при изменениях в энергопотреблении инструмента.  Поэтому они  целесообразны при выполнении работ вне помещений, притом с разной по времени нагрузкой. Характерно, что номинальный ток такие приборы держат практически до момента своей полной разрядки.  При условии своей верной эксплуатации и хранения никель-кадмиевые аккумуляторы  полностью сохраняют свою работоспособность в течение 5…7 лет своего применения. Достаточно велико и количество предельных циклов разряжания-заряжания: до 1500 и даже больше.

Основной недостаток никель-кадмиевых аккумуляторов – наличие у них так называемого эффекта памяти, заключающийся в том, что неполная разрядка аккумулятора после работы снижает последующий уровень его фактической ёмкости. Поэтому такие аккумуляторы периодически нуждаются в полной разрядке, даже в том случае, когда энергия использована не полностью. При длительных перерывах в работе никель-кадмиевые аккумуляторы необходимо хранить в полностью разряженном состоянии. Важно, что для подобных ситуаций рекомендуется предварительная «тренировка» аккумулятора – его двух- или трёхкратная зарядка-разрядка.

Особую требовательность никель-кадмиевые аккумуляторы проявляют при своём заряжании сверх рекомендуемого для этого времени. Они не рассчитаны на быструю зарядку токами, превышающими те, которые рекомендуются производителем. Использование источников сторонних производителей для таких аккумуляторов нежелательно.

Никель-кадмиевые аккумуляторы чувствительны к температуре в помещении, где выполняется зарядка – с увеличением температуры предельная ёмкость снижается, поэтому зарядка таких аккумуляторов в жаркую погоду менее эффективна.

Иногда основанием для отказа в применении никель-кадмиевых аккумуляторов являются их достаточно большие габариты, а, следовательно, и вес.

Проблемой считается также утилизация устройств: кадмий представляет собой высокотоксичный металл, поэтому такая процедура – довольно затратная.

Никель-металл гидридные аккумуляторы первоначально разрабатывались именно как замена никель-кадмиевым. Разработка оказалась удачной: масса и габариты устройства заметно уменьшились, стабильность поддерживаемого значения силы тока сохранилась, а эффект памяти практически исчез (правда, как это будет показано далее – за счёт меньшего числа допустимых циклов). Гидридные соединения железа и марганца, используемые в конструкции таких аккумуляторов, оказались гораздо менее токсичными. Практически важно, что аккумуляторные устройства такого типа сохранили высокую стойкость от резких механических воздействий, а показатели удельной ёмкости  возросли на 60…100%. По параметру влияния  тока разряда на ёмкость никель-металл гидридные аккумуляторы полностью идентичны никель-кадмиевым. Поскольку восстанавливаемый на катоде такого аккумулятора водород пребывает в абсорбированном состоянии, техника отличается хорошими экологическими характеристиками.

За указанные положительные особенности придётся заплатить значительно более высокой ценой такого аккумулятора. Кроме того, никель-металл гидридным аккумуляторам присущи и другие ограничения:

● Разрядка устройства при работе электроинструмента происходит быстрее;

● Аккумуляторы такого типа чувствительны к отрицательным внешним температурам окружающего воздуха (эксплуатация при -100С и ниже невозможна);

● Снижено примерно втрое количество допустимых циклов «зарядка-разрядка», причём с увеличением сроков эксплуатации таких устройств, предельный уровень зарядки заметно уменьшается;

● Заряженный аккумулятор необходимо использовать до полной разрядки, поскольку ток утечки составляет до 1% от номинального за каждые 24 часа простоя. Вместе с тем точно установить признаки приближающейся разрядки такого аккумулятора невозможно;

● В процессе зарядки устройство заметно нагревается, при этом может измениться плотность аккумуляторной батареи;

Также стоит отметить, что никель-металл гидридные аккумуляторы крайне болезненно реагируют на предлагаемое некоторыми пользователями последовательное соединение нескольких батарей подобного типа, поэтому быстро выходят из строя.

Прочие особенности аккумуляторов такого типа идентичны никель-кадмиевым.

Литий-ионные аккумуляторы используют в качестве катода углеродную композицию, с насыщением её ионами лития. При этом положительным электродом выступает оксид кобальта, также насыщенный литием. Производство энергонасыщенных аккумуляторов такого типа интенсивно развивается, поэтому ряд последних разработок по своим производственным характеристикам уже вполне пригоден для использования в бытовом электроинструменте.

Литий-ионные аккумуляторы отличаются максимальной компактностью, при  высоком уровне удельной плотности тока. Они нечувствительны к небольшим механическим воздействиям, а эффект памяти для них практически отсутствует. Заряженный аккумулятор можно хранить при нулевой температуре довольно долго, причём в случае случайного снижения температуры литий-ионный аккумулятор можно разморозить без потери параметров.  По количеству циклов (до 1000) и долговечности (до 3 лет) такие устройства уступают никель-кадмиевым, хотя  превосходят никель-металл гидридные аккумуляторы.  Считаются наиболее современными, хотя  требуют для своего эффективного применения внешних температур не ниже -200С (иначе ёмкость падает в 8…10 раз).

К числу преимуществ таких аккумуляторов относятся:

● Низкие значения саморазряда (не более 4..5% в месяц при бездействии);

● Отсутствие необходимости в периодической зарядке-разрядке;

● Короткий цикл зарядки;

● Относительная стабильность выдаваемых значений тока при постепенном снижении ёмкости (правда, по этому показателю они всё же уступают никель-кадмиевым аккумуляторам).

Вместе с тем литий-ионные аккумуляторы не подлежат восстановлению, отличаются своей зависимостью старения от даты производства (а не первого применения, поэтому аккумуляторы, выпущенные более полутора лет назад приобретать не рекомендуется).  При перегреве и резких ударах устройства склонны к взрыву и/или воспламенению.

Заряжаются литий-ионные аккумуляторы только оригинальными зарядными устройствами от того же производителя.

Стоимость таких устройств довольно высокая, однако по мере совершенствования технологии их производства постепенно снижается.

Литий – полимерные аккумуляторы отличаются от предыдущего типа тем, что электролитом в данном случае является неводный органический состав, либо имеющий микропоры полимерный материал. В результате ресурс и удельная плотность энергии возрастают, а безопасность применения увеличивается. По количеству допустимых циклов использования примерно идентичны никель-металл гидридным аккумуляторам, а состояние электролита практически снимает ограничения на внешнюю форму устройства (и особенно – на его толщину, которая может составлять несколько мм и менее).  

Литий – полимерные аккумуляторы абсолютно безопасны в применении и хранении, оперативно заряжаются, а изменения ёмкости от величины отдаваемого тока – минимальны. Несомненным достоинством таких устройств является простота обслуживания: в частности, эффект памяти для таких аккумуляторов отсутствует, а потому нет потребности в периодически проводимой зарядке-разрядке.

Пользуясь литий-полимерными аккумуляторами, необходимо помнить о следующем:

● Восстановлению такие устройства не подлежат;

● Не стоит приобретать аккумулятор такого типа для питания энергоёмких электроинструментов – отдаваемый ток относительно невелик;

● При экстремальных условиях эксплуатации устройство можно необратимо вывести из строя;

● Зарядка такого аккумулятора должна происходить  при температурах не ниже 50С;

● Применять литий-полимерные аккумуляторы от разных компаний в одной батарее не рекомендуется.

3.jpg


Характеристика продукции основных производителей

Существуют фирмы, специализирующиеся исключительно на выпуске аккумуляторов (в большинстве случаев – это китайские торговые марки), и бренды, выпуск аккумуляторов для которых – лишь средство добротной комплектации электроинструмента собственного производства.

Торговая марка Hammer относится к первой группе. Аккумуляторы отличаются привлекательным внешним видом, прочным и удобным при использовании корпусом, стабильностью эксплуатационных характеристик и приемлемой ценой. При достаточной мощности со временем заметно теряют верхний уровень заряда, хотя сам процесс зарядки происходит довольно быстро. Для бытового инструмента  рекомендуется приобретать аккумуляторы Hammer ёмкостью не менее 2 А∙ч. Устройства хорошо работают с шуруповёртами, электролобзиками и другими изделиями, которые имеют небольшие, либо средние значения крутящего момента (до 30 Н∙м). При более интенсивном применении быстро выходят из строя, но при этом допускают самостоятельную замену отдельного элемента питания, поскольку имеют разборный корпус.

Торговая марка Makita – характерный представитель второй группы. Аккумуляторы отличаются заметно лучшим качеством сборки, но и более высокой ценой. Устройство некритично к применению зарядок от других производителей, и допускает многократный, ступенчатый заряд. Нуждаются в обязательном тренировочном цикле зарядки-разрядки. Долговечность аккумуляторов Makita по оценке экспертов вдвое превышает аналогичный показатель для Hammer. Относятся к верхней границе бюджетных аккумуляторов. Допускают переделку на другую схему (в частности с никель-кадмиевых на литий-ионные), требуется только приобрести дополнительную плату для балансировки и защиты. Вообще считается, что литиевые аккумуляторы от  Makita – лучшие в своём классе.

 

 

 

 

 

 

 

 





Возврат к списку
Корзина 0 Сравнение0 Обратная связь