Проверяете ли вы при покупке электротехники такой параметр как тип используемого аккумулятора? Выбирая недавно АКБ для электроинструмента, я обратил внимание, что в каталоге интернет-магазина присутствуют аккумуляторные батареи различных типов: NiCd, Li-Ion, Li-pol, NiMH и т.д.. Какой тип источника электроэнергии лучше выбрать для своих целей?

 Первая статья посвящена теоретическим вопросам.

Параметры аккумулятора

Аккумулятор — источник электричества, основной особенностью которого является обратимость химических процессов, т.е. существует возможность использовать аккумулятор многократно (циклично заряжая-разряжая его) для хранения электроэнергии, дальнейшего автономного использования.

 Основными свойствами (параметрами при выборе) являются:

1. Срок службы, но измеряется он количеством циклов заряда/разряда

2. Саморазряд, %/месяц

3. Диапазон рабочих температур, °С

4. Удельная энергоплотность, Вт*час/кг

5. Удельная мощность, Вт/кг

6. ЭДС (электродвижущая сила), В

7. Рабочее напряжение, В

8. Нормальный ток зарядки, C(емкость)

9. Пиковый и оптимальный ток нагрузки, (Ампер или С- относительно емкости), при этом может указываться тип нагрузки (постоянный или импульсный)

10. Емкость, А*ч

11. Внутреннее сопротивление, Ом/А*ч

АКБ - источник электрических зарядов

Принципиальная схема работы источника электрических зарядов

Попробуем разобрать, о чем говорит каждое свойство, какие его значения являются нормой.

 1) Количество циклов заряда/разряда измеряется сотнями (150-400-800). Может, например, достигать значения в 1500 циклов для некоторых Ni-Cd.

 2) Саморазряд измеряется за месяц в %, зависит от температуры хранения батареи. Не забывайте, что производители указывают на необходимость поддержания аккумуляторной батареи в разряженном или полу-заряженном состоянии во время хранения. Если продавец продаст вам слишком разряженный аккумулятор, то есть вероятность, что устройство не сможет работать от него и вы будете вынуждены купить себе новый, так как по гарантии производитель вам его не поменяет. Разряженными могут хранится только Ni-Cd. Рекомендую при покупке аккумулятора для ИБП, скутера, электромобиля/электровелосипеда — всегда брать с собой вольтметр, чтобы проверить напряжение в банках. А лучше купить себе более функциональный мультиметр, который позволит контролировать параметры энергопотребления ваших устройств и ситуацию с поставщиком электроэнергии.

 3) Одно из простейших понятий — диапазон рабочих температур — подразумевает, как правило, два значения: диапазон при зарядке и во время разряда. Обычно для разных типов батарей значения находятся в пределах -40/-20…60°С, а для литий-полимеров диапазон начинается с отметки 0°С. Расширение данного диапазона приводит к заметному сокращению срока эксплуатации.

 4) Теоретическая и удельная энергоёмкость, измеряемая Вт*час/кг, позволяет оценить свойство источника накапливать электрический заряд (удельная Li-pol -150-200 Вт*час/кг, свинцово-кислотные (Pb) — 40-60Вт*час/кг).

 5) Удельная мощность, Вт/кг позволяет сравнить АКБ по количеству высвобождаемой мощности с каждого килограмма аккумуляторной батареи. Номинал мощности при этом равен среднему напряжению ячейки умноженному на ток разряда аккумулятора, рекомендуемый производителем.

 6) ЭДС (электродвижущая сила), Вольт. ЭДС химического источника энергии это работа сторонних сил по передвижению положительного заряда внутри ячейки от полюса к полюсу. Работу сторонних сил не выразить через разность потенциалов — сторонние силы не имеют потенциала, их работа зависит от траектории. К примеру, работа сторонних сил по движения заряда от + к — тока вне источника равна нулю.

 7) Рабочее напряжение, Вольт, — диапазон значений, за пределы которого не следует выходить в «рабочем» режиме во избежание выхода из строя АКБ или питаемых устройств. BMS (Battery Monitoring System) — система мониторинга/контроля работы батареи позволяет снизить риск.

Рассмотрение остальных параметров (8-10) целесообразно сделать в отдельной статье, так как они большей частью относятся к вопросам эксплуатации аккумуляторных батарей и напрямую влияют на эффективность, надежность системы автономного энергообеспечения.

Похожие посты