Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Электрообзоры

Современные аккумуляторные батарейки - достоинства и недостатки

Современные аккумуляторные батарейкиКаждый современный человек, так или иначе, использует в повседневной жизни электронные мобильные устройства. К этим устройствам относятся как мобильные телефоны, смартфоны, планшеты, ноутбуки, плееры, так и портативная медицинская техника, например глюкометры, и сложные жизненно важные приборы и протезы, требующие автономного питания.

Очевидно, применение аккумуляторов сегодня весьма актуально. Не каждый гаджет удобно каждый раз включать в розетку, не везде розетка оказывается под рукой, а иногда просто необходимо иметь автономное питание, в частности в полевых условиях, те же карманные фонарики — хоть и заурядный, но яркий пример.

Таким образом, главным источником питания для портативных устройств является аккумуляторная батарея. Если батареи не будет, то устройство попросту не сможет работать, и не сможет быть использовано по своему назначению. В итоге, наш быт постепенно заполняется аккумуляторами, большими и маленькими, емкими и не очень, но при всем при этом сохраняются как достоинства, так и недостатки аккумуляторных батарей. О них и поговорим.

Вообще, чтобы применение аккумуляторной батареи в устройстве было целесообразным и рентабельным, само устройство не должно потреблять большой ток. А если прибавить к этому малые размеры девайса, то и аккумулятор большой в него не поместить. То есть тема сводится к аккумуляторным батарейкам, которые должны обеспечить длительный срок автономной работы прибора, и иметь при этом малые габариты, а также выдерживать многократную цикличную перезарядку.

В этом смысле, наличие, например в смартфонах, Wi-Fi, Bluetooth, и других дополнительных опций, приводит к росту энергопотребления, и аккумулятор просто обязан быть довольно емким. Довольно мощные устройства имеют малые габариты, и аккумулятор не должен быть большим. Конечно, цена такого удобного компактного аккумулятора получается высокой, однако приобретение аккумулятора однозначно целесообразно.

На данный момент распространены четыре основных типа аккумуляторных батареек, которые повсюду используются в разнообразных (в разное время выпущенных) гаджетах: никель-кадмиевые, никель-металл-гидридные, литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторные батарейки.

никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторные батарейки

Самые доступные по цене сегодня — никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторные батарейки. Эти аккумуляторы давно используются в портативной технике, благодаря большому количеству циклов заряда-разряда, до 1000 раз можно перезаряжать такой аккумулятор. Однако, никель-кадмиевые батарейки весьма чувствительны к температурным перепадам, они быстро теряют свой ресурс, если подвергаются этому испытанию.

Наличие кадмия внутри аккумулятора требует особого подхода к его утилизации, что опять же сопряжено с дополнительными нагрузками на потребителя. Кроме того, никель-кадмиевые элементы питания имеют ярко выраженный саморазряд и низкую удельную энергоемкость.

В итоге, никель-кадмиевые батарейки постепенно уходят с широкого рынка, но сохраняют актуальность для применений в условиях мороза, к тому же никель-кадмиевые аккумуляторы имеют длительный срок хранения и не воспламеняются при разгерметизации.

Никель-металл-гидридные (NiMH) аккумуляторные батарейки

Никель-металл-гидридные (NiMH) аккумуляторные батарейки имеют более чем на 30% высокую удельную энергоемкость, в сравнении с никель-кадмиевыми, однако ресурс заряда-разряда у них вдвое ниже. Хотя никель-металл-гидридные аккумуляторы почти полностью избавлены от «эффекта памяти», хранить более месяца в недозаряженном состоянии их нельзя — емкость все же сокращается.

Хранить их можно полностью заряженными, в холодильнике, при нуле градусов, при этом периодически дозаряжая, если напряжение опускается ниже 1,37 в. Таким образом, никель-металл-гидридные аккумуляторы — снова не лучший вариант для портативной техники.

литий-ионные (Li-ion) аккумуляторные батарейки

Лидирующую позицию занимают литий-ионные (Li-ion) аккумуляторные батарейки. Именно они сегодня считаются наиболее оптимальным решением для мобильных телефонов и других мобильных устройств.

При небольших размерах, литий-ионные аккумуляторы обладают энергоемкостью, достигающей 243 Вт-ч на кг, это как раз подходит для гаджетов. Возможность быстрой зарядки, почти полное отсутствие «эффекта памяти», малые размеры — то, что нужно для многократно подзаряжаемых устройств.

литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы

Популярны сегодня и литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы. Они обладают еще большей плотностью энергии, чем литий-ионные собратья, могут работать в широком диапазоне температур, и начисто лишены «эффекта памяти».

Батарейка на базе полимерного лития может иметь толщину 1 мм, и удобно умещаться, например, в тонком планшете, к тому же возможны совершенно разнообразные гибкие формы литий-полимерных аккумуляторных батареек.

В итоге, именно литий-полимерные аккумуляторы оказываются на сегодняшний наиболее подходящими для гаджетов, хотя и остаются пока относительно дорогими, и литий-ионные все же более доступны. Тем не менее, литий-полимерные аккумуляторы обладают малыми размерами, небольшим весом и достаточно высокой удельной энергоемкостью, что делает их весьма перспективными элементами автономного питания.


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Электрообзоры

Другие статьи:

  • Популярные типы аккумуляторных батарей
  • Источники электропитания
  • Как увеличить срок службы литий-ионных аккумуляторов
  • Технология передачи электроэнергии по Wi-Fi
  • Алюминиевые аккумуляторы
  • Литий-ионные аккумумляторы

  •  
      Комментарии:

    #1 написал: Vlad | [цитировать]

     
     

    Не понятно о чем эта статья, ни какого сравнения параметров, ни сравнения условий эксплуатации, лишь констатация применения в гаджетах, лишь в общих чертах.
    И все же одной из основных проблем аккумуляторов на мой взгляд является температура эксплуатации. При температуре ниже минус 25 пожалуй только свинцово-кислотные еще как-то шевелятся, а при температуре под плюс 70 (реально в Каракумах под солнцем) от литий-ионных желательно держаться подальше. Есть еще серебряно-цинковые, о которых здесь не упомянули. Пока не было Li-Ion они были фаворитами во всех гаджетах, но потеря гаджета сродни потери дорогого ювелирного украшения.

      Комментарии:

    #2 написал: Vas | [цитировать]

     
     

    Vlad, свинец - пережиток прошлого. Из этой статьи, да и вообще из материалов по сети, понятно, что только литий выигрывает на сегодняшний день. Взгляни на эти Tesla Motors, там литий-ионный, а он и при минусах нормально пашет, да и при жаре. А если есть добротная теплоизоляция, то литий - самое то.

      Комментарии:

    #3 написал: Vlad | [цитировать]

     
     

    Vas,
    насчет свинца не согласен, пока не в одном магазине не видел стартерной батареи для авто из лития. как и в мощных бесперебойниках. Tesla Motors просто продукт пиара, а не чудо инженерной мысли. В начале 20 века электромобилей в процентном с остальными  было гораздо больше чем сейчас, а кроме свинца тогда пожалуй и не было. А литиевые аккумуляторы меня очень радуют в шуруповертах, однако уже при +5С одеваю варежку.

      Комментарии:

    #4 написал: MaksimovM | [цитировать]

     
     

    Vas, также не согласен с вами. Литиевые аккумуляторы выигрывают во многом, но не в цене. Они значительно дороже свинцовых, также все зависит от области применения аккумуляторов. Если возникает необходимость выбора аккумуляторов для питания стационарных установок, то габариты и вес, как основное преимущество литиевых аккумуляторов, тут роли не играет. В данном случае прекрасной альтернативой являются свинцовые гелевые герметичные аккумуляторы. Современные гелевые аккумуляторы ни чем не уступают литиевым – их не нужно обслуживать, они долговечны, обеспечивают надежное питание потребителей в различных нагрузочных режимах. При этом они на порядок дешевле литиевых.

    Также свинцовые гелевые аккумуляторы используются и на электротранспорте, в частности электроскутерах, электровелосипедах. Прежде всего, это обусловлено их стоимостью, так как применение литиевых аккумуляторов сводит экономичность электротранспорта на нет.

      Комментарии:

    #5 написал: Vas | [цитировать]

     
     

    О, да, цена литиевых аккумуляторов в сравнении со свинцовыми - как небо и земля, с этим не поспоришь. 

      Комментарии:

    #6 написал: Сергей | [цитировать]

     
     

    Статья хорошая, но ее можно дополнить информацией по разновидностям аккумуляторных батареек исходя из их размеров ("пальчики", "мизинчики", "крона" и т.д.).

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK