Що таке акумулятори і з чим їх їдять

Акумулятор - це пристрій для зберігання енергії, яка в подальшому використовується як електрику. Робота акумулятора залежить від двох металів, які перебуваючи в кислотному розчині і виробляють електрику.
Всі акумулятори, незалежно від електрохімічної системи, характеризуються напругою, електричною ємністю, внутрішнім опором, струмом саморозряду, ефектом пам'яті і, звичайно ж, терміном служби. Акумулятор - це пристрій для зберігання енергії, яка в подальшому використовується як електрику. Робота акумулятора залежить від двох металів, які перебуваючи в кислотному розчині і виробляють електрику.
Всі акумулятори, незалежно від електрохімічної системи, характеризуються напругою, електричною ємністю, внутрішнім опором, струмом саморозряду, ефектом пам'яті і, звичайно ж, терміном служби.

Ємність акумулятора - це кількість електричної енергії, якою повинен володіти повністю заряджений акумулятор. Ємність - найважливіший параметр акумулятора, адже чим більше ємність акумулятора - тим довше працюватимуть прилади, не вимагаючи підзарядки. Вимірюється ємність в міліампер-годинах (мА.час). Номінальна ємність завжди вказується на етикетці акумулятора або на самому акумуляторі. Однак реальна ємність не завжди збігається з номінальною. На практиці, реальна ємність акумулятора коливається від 80% до 110% від номінального значення.

внутрішній опір
Є ще одним дуже важливим параметром акумулятора. Вимірюється внутрішній опір в мілліомах (мОм) і залежить від ємності елемента, числа елементів, електрохімічної системи, а також віку і умов експлуатації акумулятора. Виміряти його можна на спеціальних приладах-аналізатори акумуляторів, наприклад, вироблених фірмою Cadex. В процесі експлуатації акумулятора значення його внутрішнього опору увелічівается.Аккумулятор з високим внутрішнім опором не видає в навантаження всю накопичену їм енергію, внаслідок чого і скорочується час роботи приладів.

саморозряд акумулятора
Це мимовільна втрата акумулятором запасеної енергії з плином часу після того, як він був повністю заряджений. Явище саморазряда притаманне всім типам акумуляторів, незалежно від їх електрохімічної системи. Для кількісної оцінки саморазряда використовується величина втраченої акумулятором за певний час енергії, виражена у відсотках від значення, отриманого відразу після заряду. Саморозряд максимальний в перші 24 години після заряду, а потім значно зменшується. Тому оцінюється саморазряд за одну добу і за один місяць після заряду.
Для справних Ni-Cd акумуляторів вважається допустимим саморозряд до 10% протягом перших 24 годин після закінчення заряду, для Ni-MH - трохи більше, а для Li-Ion, як і для Li-Pol, дуже малий і оцінюється тільки за місяць. За такий період Ni-Cd акумулятори втрачають до 20% запасеної енергії, Ni-MH - до 30%, a Li-Ion - не більше 10%.

Ефект пам'яті - це оборотна втрата ємності акумулятора, пов'язана з несприятливими умовами експлуатації. Він розвивається внаслідок заряду в повному обсязі виряджених акумуляторів і властивий тільки акумуляторів на основі нікелю. Найсильніше ефект пам'яті проявляється саме в нікель-кадмієвих акумуляторах. Справа в тому, що в акумуляторах на основі нікелю робоча речовина знаходиться у вигляді дрібних кристалів, забезпечуючи максимальну площу зіткнення з електролітом. З кожним циклом заряду / розряду робоча речовина поступово змінює свою структуру, зменшуючи при цьому площа активної поверхні. Як наслідок, знижується напруга і зменшується ємність. При несприятливих умовах експлуатації кристали укрупнюються до розмірів, в 150 разів перевершують початкові. У деяких випадках гострі грані кристалів проколюють сепаратор, викликаючи високий саморозряд або коротке замикання.
З основними характеристиками зрозуміло, тепер перейдемо до видів акумуляторів.

Вони можуть працювати практично при будь-яких погодних умовах. На відміну від батарей інших типів (електрохімічних систем) Ni-Cd акумулятори можуть заряджатися навіть при негативних температурах, що робить їх незамінними в умовах крайньої півночі. При правильній експлуатації такі акумулятори без проблем витримують більше тисячі циклів заряду / розряду і легко відновлюються при зниженні ємності і після тривалого зберігання. Навіть при щоденній зарядці такий акумулятор прослужить більше трьох років, а це, погодьтеся, не мало. Ще однією важливою перевагою Ni-Cd акумуляторів є короткий час заряду. Крім того, вони можуть віддавати в навантаження значно більший струм, ніж інші типи акумуляторів.
Головним недоліком Ni-Cd акумуляторів є відносно невисока, в порівнянні з акумуляторами інших типів, енергетична щільність (відношення ємності до маси) і, відповідно більшу вагу і габарити при однаковій ємності. Крім того, Ni-Cd акумулятори містять кадмій \ "недружній \» до навколишнього середовища, і тому вимагають спеціальної утилізації. До мінусів Ni-Cd акумуляторів також можна віднести високий саморозряд. За першу добу після заряду вони втрачають до 10%, а за місяць - до 20% запасеної енергії. Також Ni-Cd акумулятори схильні до ефекту пам'яті.

Для запобігання ефекту пам'яті необхідно проводити тренування акумулятора. Тренування - це періодичні (3-4 рази) цикли заряду і подальшого розряду акумулятора до напруги 1V на елемент. Найпростіше тренувати акумулятор в настільних зарядний пристрій, що мають функцію розряду. Проводити тренування Ni-Cd акумуляторів необхідно один раз на місяць. Найчастіше тренувати акумулятор не рекомендується: корисний ефект незначний, зате знос акумулятора істотно зростає. Однак тренувальні цикли допомагають не завжди. Якщо акумулятор запущений, то допомогти йому може тільки метод відновлення, заснований на глибокому розряді (до 0.4V на елемент) за спеціальним алгоритмом.

Нікель-металогідридний (Ni-MH)
Ni-MH акумулятори практично замінили нікель-кадмієві в побутових приладах. Це один з найпоширеніших типів акумуляторів. Вони мають на 30-40% більшу енергетичну щільністю і екологічно нешкідливі, так як не містять кадмій.

Крім того, Ni-MH акумулятори схильні до ефекту пам'яті в меншій мірі, ніж Ni-Cd. Так що проводити тренування досить один раз в два місяці.

Однак по ряду параметрів Ni-MH акумулятори все ще програють нікель-кадмієвих. По-перше, вони витримують всього лише до 500 циклів заряду / розряду. По-друге, у них вищий саморозряд: до 10% за першу добу і до 30% за місяць. По-третє, заряджаються вони, як правило, в 2 рази довше. По-четверте, стоять Ni-MH акумулятори дорожче.