Аккумулятор ni mh или li ion что лучше
Ni-Cd, Ni-MH и Li-Ion аккумуляторы. В чем разница. Плюсы и минусы
Основные типы аккумуляторов:
Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы
Для аккумуляторного инструмента никель-кадмиевые аккумуляторы являются фактическим стандартом. Инженерам хорошо известны их достоинства и недостатки, в частности Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы содержат кадмий – тяжёлый металл повышенной токсичности.
У никель-кадмиевых аккумуляторов есть так называемый «эффект памяти» суть которого сводится к тому, что при заряде не полностью разряженного аккумулятора его новый разряд возможен только до того уровня, с которого его зарядили. Другими словами аккумулятор «помнит» уровень остаточного заряда, с которого его полностью зарядили.
Итак, при заряде не полностью разряженного Ni-Cd аккумулятора происходит уменьшение его ёмкости.
Существует несколько способов борьбы с этим явлением. Опишем только самый простой и надёжный способ.
При использовании аккумуляторного инструмента с Ni-Cd аккумуляторными батареями следует придерживаться простого правила: заряжать только полностью разряженные аккумуляторы.
Рекомендуется хранить Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи в разряженном состоянии, желательно чтобы разряд не был глубоким, в противном случае это может вызвать необратимые процессы в батарее.
Плюсы Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов
Минусы Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов
Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы
Эти аккумуляторы предлагаются на рынке как менее токсичные (по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми аккумуляторами) и более экологически безопасные, как в производстве, так и при утилизации.
На практике Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы действительно демонстрируют весьма большую ёмкость при габаритах и массе, несколько меньших, чем у стандартных Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов.
Благодаря практически полному отказу от применения токсичных тяжелых металлов в конструкции Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов последние после использования могут быть утилизованы вполне безопасно и без экологических последствий.
У никель-металлогидридных аккумуляторов несколько снижен «эффект памяти». На практике «эффект памяти» практически незаметен из-за высокого саморазряда этих аккумуляторов.
При эксплуатации Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов желательно разряжать их в процессе работы не полностью.
Хранить Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы следует в заряженном состоянии. При длительных (более месяца) перерывах в работе аккумуляторы следует перезаряжать.
Плюсы Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов
Минусы Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов
Li-Ion Литий-ионные аккумуляторы
Несомненным достоинством литий-ионных аккумуляторов является практически незаметный «эффект памяти».
Благодаря этому замечательному свойству Li-Ion аккумулятор можно заряжать или подзаряжать по мере необходимости, исходя из потребностей. Например, можно подзарядить не полностью разряженный литий-ионный аккумулятор перед важной, ответственной или продолжительной работой.
Длительное хранение рекомендуется производить при половинном уровне заряда литий-ионного аккумулятора.
К сожалению эти аккумуляторы являются наиболее дорогими аккумуляторными батареями. Кроме того литий-ионные аккумуляторы имеют ограниченный срок службы, независящий от числа циклов разряд-заряд.
Резюмируя можно предположить, что литий-ионные аккумуляторы лучше всего пригодны для случаев постоянной интенсивной эксплуатации аккумуляторного инструмента.
Плюсы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
Минусы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
Из практики эксплуатации Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов в телефонах, фотокамерах и т.д. можно отметить, что эти аккумуляторы служат в среднем от 4 до 6 лет и выдерживают за это время около 250-300 циклов разряда-заряда. При этом абсолютно точно замечено: больше циклов разряд-заряд – короче срок службы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов!
Все эти типы аккумуляторов имеют такой важный параметр как емкость. Емкость аккумулятора показывает, сколько времени он сможет питать подключенную к нему нагрузку. У радиостанции емкость аккумулятора измеряется в миллиампер-часах. Эта характеристика обычно указывается на самой батарее.
Для примера возьмем радиостанцию Альфа 80 и ее батарею емкостью 2800 мАч. При цикле работы 5/5/90, где 5% времени работы радиостанции на передачу, 5% работы на прием, 90% времени дежурный режим — время работы радиостанции составит не менее 15 часов. Чем ниже будет этот параметр у батареи, тем меньше она сможет проработать.
Следите за новостями в наших группах:
Ni-Mh аккумуляторы, что это и в чем отличие от Li-ion
Статья обновлена: 2021-10-14
Со времени создания первого аккумулятора не прекращается поиск новых решений и усовершенствование хорошо известных формул. Изобретатели предлагают разные сочетания материалов, и самые удачные варианты идут в массовое производство. Со временем их вытесняют более эффективные аналоги с еще лучшими характеристиками.
Так произошло с никель-кадмиевыми аккумуляторами, на смену которым пришли никель-металлгидридные модели – с электродами из сплавов никеля с редкоземельными металлами. Но и им пришлось уступить лидерство, когда на рынке появились литий-ионные аккумуляторы. Поиски идеальных элементов питания продолжаются до сих пор, но пока Li-ion технология по-прежнему остается лучшей из всех вариантов.
Какой он, идеальный аккумулятор?
При оценке автономных источников питания учитываются следующие характеристики:
В идеале накопитель энергии должен при минимальных размерах и небольшом весе иметь достаточно большую емкость. Тогда он сможет накапливать больше электроэнергии и дольше обеспечивать питание автономно работающих устройств. Но кроме удельной энергоемкости важны и остальные характеристики.
Ni-Mh, что это?
Такое обозначение имеют никель-металлогидридные аккумуляторы. Они появились на рынке в 1990 году, придя на смену никель-кадмиевой технологии. Номинальное напряжение у Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторов одинаково – порядка 1,2 В. Но по сравнению с Ni-Cd элементами, Ni-Mh ячейки не содержат токсичных тяжелых металлов, поэтому более безопасны при производстве и утилизации. Также они имеют увеличенную почти на 30% удельную энергоемкость – около 150 Вт·ч/дм³.
Их дополнительными плюсами выступают:
Ресурс у Ni-Mh элементов питания скромный – 200–500 циклов заряд-разряд. Из-за склонности к нагреву эти аккумуляторы оснащаются дополнительными деталями – температурными реле и предохранителями. Также они склонны к значительному саморазряду – даже в 1,5 раза больше, чем у предшествующих им NiCd моделей.
Поэтому никель-металлгидридные элементы нужно беречь от полного разряда в процессе работы, хранить заряженными и при длительном хранении периодически перезаряжать. При разряде «в ноль» происходят необратимые изменения в структуре и снижение емкости. Поэтому эффективность и срок службы таких элементов питания во многом зависит от соблюдения рекомендаций по их использованию и хранению.
Преимущества Li-ion технологии
Литий-ионные аккумуляторы не зря используются в большинстве современных устройств. Со времени создания в 1991 году они отлично заявили о себе и заметно потеснили конкурентов. И хотя поиски идеального аккумулятора продолжаются до сих пор, литий-ионные АКБ пока остаются неоспоримыми лидерами.
В отличие от Ni-Mh аккумуляторов, Li-ion модели имеют:
Есть у Li-ion аккумуляторов и минусы: снижение емкости на морозе, боязнь перезаряда и глубокого разряда, риск возгорания при разгерметизации или коротком замыкании. Для устранения этих недостатков аккумуляторные батареи и элементы питания оснащаются платами контроля и защиты.
BMS плата четко отслеживает рабочие параметры и не допускает опасных состояний. В частности, она отключает севшие аккумуляторы от нагрузки, контролирует уровень и равномерность заряда на всех элементах питания АКБ и останавливает процесс заряда, когда напряжение достигает своего максимума. При наличии рабочей платы защиты и соблюдении простых правил безопасности Li-ion аккумуляторы абсолютно безопасны в использовании.
Выводы
Основными отличиями Li-ion аккумуляторов от элементов питания типа Ni-Mh являются увеличенные значения циклического ресурса, рабочего напряжения и емкости, меньший саморазряд и отсутствие эффекта памяти. Аккумуляторные батарейки обоих типов имеют схожие типоразмеры, но ячейки на основе ионов лития:
Эти преимущества обеспечили литий-ионным АКБ массовое использование во всех сферах – от мобильных устройств и автономной электротехники до персонального электротранспорта и систем автономного электроснабжения. В интернет-магазине VirtusTec.ru представлены Li-ion аккумуляторы разных видов и типоразмеров, что позволяет купить надежные источники автономного питания практически для любых целей.
Чем литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы лучше Ni-Cd или Ni-MH
Ранее мы говорили, что литий-ионные аккумуляторы пришли на смену перезаряжаемым батарейкам Ni-MH и Ni-Cd, как достойная альтернатива, характеризующаяся высокими рабочими качествами. При этом мало кто знает, что до выхода литиевый источников тока было более 20 лет неудачных экспериментов, которые никак не давали положительного результата.
Ситуация кардинально переменилась после того, как учеными был сделан уклон в сторону ионов лития, вместо работы с металлическим литием. И сегодня аккумуляторы на базе литий ионов уже окружают нас повсеместно. Такие элементы питания сейчас используют:
— в фототехнике;
— в мобильных телефонах;
— в компьютерах и ноутбуках;
— в цифровой аппаратуре;
— в смартфонах, планшетах, электронных книгах и даже карманных фонариках.
Принципиальные преимущества Li-ion аккумуляторов
Если разобраться, то литий-ионные аккумуляторные батарейки имеют схожие типоразмеры, аналогичные никель-кадмиевым и никель-металлогидридным вторичным элементам. Форма батареек также может быть 2-х типов:
— цилиндр (в том числе таблетка, кнопка, пуговка);
— параллелепипед (внешне: прямоугольник, блок).
При схожих размерах аккумуляторы литий-ионной схемы накапливают большее количество энергии и дают более высокое напряжение, чем ранее популярные Ni-Cd или Ni-MH источники тока. Например, один литиевый элемент питания (одна батарейка) уже способна заменить 2 никелевые модели по напряжению и срокам службы.
Чем еще литий-ионные аккумуляторы лучше своих предшественников? Да практически всем:
— повышенной плотностью (удельной емкостью) энергии на единицу площади;
— высокой плотностью разрядных токов;
— незначительным и малозаметным саморазрядом;
— длительным сроком службы (10 лет);
— простотой в уходе и эксплуатации;
— отсутствием потребности в «тренировке» после покупки;
— постоянной готовностью к эффективной работе;
— возможностью регулярной незначительной дозарядки;
— широким рабочим температурным диапазоном;
— значительным количеством рабочих циклов (свыше 1000 разряд/зарядов);
— способностью сохранять накопленную энергию;
— отсутствием «эффекта памяти»;
— малым старением без регулярного использования;
— прочими полезными качествами.
Так, заряженная литий-ионная аккумуляторная батарейка может терять за год не более 3% накопленной емкости, что изначально предопределяет длительные сроки ее хранения в условиях, указанных производителем изделия. А спустя 2 года хранения без использования аккумулятор литий ионный может потерять всего 20% былой энергии, и готов в любое время приступить к работе.
Принципиальные недостатки Li-ion аккумуляторов
Этот абзац не будет большим, т.к. заметных недостатков не слишком много. Это:
— сравнительно высокая стоимость;
— «боязнь» перезарядки;
— «боязнь» полного разряда в ноль;
— ограниченный спектр рабочих температур, который выше Ni-MH или Ni-Cd, но все еще не безграничен;
— взрывоопасность при нарушении герметичности корпуса;
— невозможность обеспечить высокие разрядные токи, в чем могут нуждаться мощные портативные электроприборы вроде электробритвы или фотовспышки.
Перспективы развития Li-ion аккумуляторов
1. Уже сегодня аккумуляторы литий ионные считаются экспертами наиболее перспективным классом автономных перезаряжаемых элементов питания.
2. Идет поиск материала, способного заменить дорогостоящий оксид кобальта. При успехе этого поиска цена аккумуляторов может снизиться.
3. Повышение удельной энергоемкости – главное направление поиска ученых, и уже сейчас появляются новые успешные варианты, например, с переходом на литий-полимерную (Li-pol) основу аккумулятора.
В целом, аккумуляторные батарейки Li-ion идеальными, конечно, не назовешь, но высокая плотность накопленной энергии компенсирует здесь все имеющиеся недостатки. И именно поэтому литий-ионные элементы питания получили сегодня столь широкое распространение во всех видах портативной и автономной электротехнике, где компактность и эргономичность имеет большое значение.
Что лучше ni mh, ni cd или li ion аккумуляторы
Современный потребитель не представляет своего существования без различных электрических приборов и аппаратов. Для обеспечения их работоспособности необходимо применять элементы питания. Правильный выбор и эксплуатация поможет значительно продлить их срок службы, а также уберечь от аварийных ситуаций.
Особенности строения ni cd аккумуляторов достоинства и недостатки
Аккумулятор никель кадмиевый по своей конструкции представляет собой разнополюсные электроды, разделенные межу собой специальным сепаратором. В качестве электролита применяется щелочной концентрат, зачастую это гидроксид калия, данное вещество не является пожаро и взрывоопасным.
Для увеличения активной площади взаимодействия при гальванической реакции электроды изготавливаются в виде фольги, расхода электролита в процессе эксплуатации не происходит благодаря герметичности корпуса источника питания.
К достоинствам такого элемента питания следует отнести:
Главными недостатками считаются:
Особенности строения ni mh аккумуляторов достоинства и преимущества
Металлгидридные источники питания появились в ходе совершенствования первоначальных вариантов никель кадмиевых. Основное отличие ni mh от ni cd аккумуляторов заключается в использовании в качестве материалов для электродов комбинированных сплавов никеля с редкоземельными металлами.
Разноименные полюса в таких источниках питания свернуты в рулон и разделены между собой специальным сепаратором, изготовленным из крепкого материала. В конструкции корпуса предусмотрено применение средств защиты в виде датчиков давления и предохранительного клапана.
Интересно знать! Никель металлгидридный аккумулятор отличается от своего предшественника пониженным содержанием токсичных веществ.
Положительными свойствами считают:
К отрицательным показателям относят:
Li ion аккумуляторы, строение, плюсы и минусы
Литиевые аккумуляторы представляют собой элементы питания анод которых произведен из металла лития. В них повышены некоторые основные характеристики необходимые для современных электронных устройств. Главное отличие литий ионных аккумуляторов от никель кадмиевых считается повышенное рабочее напряжение и увеличенная энергетическая емкость.
Ni mh и li ion в своей конструкции имеют специальные защитные приспособления такие, как датчики давления и предохранительные средства при увеличении внутренней температуры.
К плюсам производители относят:
К минусам потребители причисляют:
Никель кадмиевые и литий ионные аккумуляторы схожи между собой в возможности использования при необходимости быстрого заряда повышенными токами.
Характеристика «Эффект памяти»
Одной из важных характеристик при выяснении различия между элементами питания является «эффект памяти», суть данного явления заключается в сохранении батареей начального значения заряда, при котором начали его восполнение.
Ni cd или ni mh аккумуляторы имеют в своих свойствах такой эффект. Данная характеристика считается отрицательной, потому что при неполном разряде батареи она сохранит в дальнейшем это значение и не будет разряжаться полностью. Внутренняя емкость и срок службы при этом значительно понижаются.
У литиевых элементов питания такого эффекта не отмечается, в таком сравнении данная батарея лучше. Повышается удобство, нет необходимости ждать полного понижения заряда, восполнить его можно в любое удобное время без опасения нанесения вреда емкости и сроку службы.
Важно! Перед зарядом ni cd следует полностью разряжать, ni mh рекомендуется разряжать не полностью.
Различие батарей по основным техническим характеристикам
Аккумуляторные батареи, как и любой электрический элемент имеют основные технические показатели, согласно которым можно оценить достоинства того или иного вида. Рассмотрим некоторые характеристики
Напряжение работы и разряда
Значение рабочего напряжения для элементов питания является постоянным показателем и может лишь незначительно меняться в процессе снижения заряда в ходе работы. Nicd или nimh батареи имеют одинаковый номинальный вольтаж равный 1,2 В, а также показание при разряде 0,9 В. У литиевых такие показания значительно отличаются в результате применения активных элементов в своем составе. Рабочее напряжение составляет 3,6 В, при разряде 3 В.
Диапазон рабочих температур
Значение высокого предела температур у всех видов практически одинаков и составляет +50°С, +60°С.
Средства защиты и контроля
Ni mh и li ion аккумуляторные батареи имеют в своей конструкции специальные защитные составляющие. В процессе производства устанавливаются датчики температуры и давления, а также предохранительные клапаны.
Внимание! В процессе заряда необходимо правильно устанавливать параметры, а также контролировать их.
Хранение
Условия хранения для различных элементов питания:
Различие в применении
При выборе того или иного аккумулятора для питания различной техники необходимо понимать, какие необходимые свойства будут важны в ходе эксплуатации. Для переносных гаджетов и небольшой радиоэлектроники пригодится подойдет литий ионные или никель металлгидридные батареи, данные потребители не требуют повышенных токов разряда. При питании электроинструмента требуется более высокие показания тока, а также возможность использования аппарата при пониженных температурах без опасения быстрого разряда в таком случае подходят никелевые.
Все рассмотренные элементы питания обладают рядом положительных и отрицательных характеристик. Правильное понимание основных необходимых свойств поможет снизить затраты, а также продлить работоспособность используемого аппарата или прибора.
Аккумуляторы для электроинструмента. Рассказываем плюсы и минусы Ni-Mh, Ni-CD, Li-ion
Это руководство поможет вам разобраться, что лучше всего подходит для ваших задач. Узнайте, на что можно закрыть глаза в аккумуляторах для электроинструмента, а с какими недостатками аккумуляторов Ni-Mh, Ni-CD, Li-ion мириться не получится.
Типы аккумуляторов для электроинструмента
Далее мы указали плюсы и минусы, преимущества и недостатки по каждому типу электрохимической системы при использовании в шуруповёртах, дрелях, перфораторах и других электроинструментах.
Литий-ионные ( Li-ion )
Новейшая технология из предложенных. За кусачий ценник лучший выбор, когда важно учесть все упомянутые факторы единовременно.
Li-ion нет альтернативы, когда работаете и дома, и на улице, долго храните от зарядки к зарядке, некогда обслуживать.
Литий-ионная технология работает без обслуживания. Вот только недолго и с недостатками. Не зря говорят, что Li-ion уже тридцать лет нуждается в модернизации.
Плюсы: когда Li-ion лучше других аккумуляторов
Минусы: с чем невозможно мириться у Li-ion
Вердикт
В большинстве случаев будет оправдано применение Li-ion. Но технология уступает из списка NiCd в долговечности и устойчивости в экстремальных условиях работы. По стоимости, бытовым нюансам лучше смотреть на NiMH.
Никель-металлгидридные ( Ni-MH )
Цена ниже Li-ion. Но дороже NiCd из-за проведённых улучшений в технологии никелевых аккумуляторов. В NiMH увеличена ёмкость на 25%-45%. Изменения позволили сделать перезаряжаемые ячейки компактнее, легче.
NiMH подходят внеуличному электроинструменту с регулярным пользованием — дешевле Li-ion и дольше держит, чем NiCd.
NiMH лояльны для окружающей среды. Это означает меньшие потери производителей на экосборах, что удешевляет техподдержку.
Плюсы: когда NiMH лучше других аккумуляторов
Минусы: с чем невозможно мириться у NiMH
Вердикт
Никель-металлогидридные батареи требуют ухода, хотя часто производители внушают обратное. Сейчас наблюдается всё более активное использование NiMH в бытовой электронике. Они дешёвые при замене, компактные, хороший срок службы, долго держат заряд. И мороки всё равно меньше, чем с NiCd, хотя и уступают им в долговечности и прочности.
Никель-кадмиевые ( Ni-Cd )
Старая технология, но дешёвая. Батареи NiCd в шуруповёртах и других видах электроинструмента производители устанавливают до сих пор.
У NiCd нет альтернативы, когда работы предстоят в экстремальных условиях (холод, жара, нагрузки).
Никель-кадмиевые батареи трудно вывести из строя ударами, физическим воздействием. Служат десятилетия [максимально зафиксировано 28 лет] при правильном уходе.
Плюсы: когда NiCd лучше других аккумуляторов
Минусы: с чем невозможно мириться у NiCd
Вердикт
Литий-ионные и никель-металлогидридные батареи новее никель-кадмиевых. Но от NiCd-технологии производители не спешат отказываться. Эти элементы чрезвычайно прочные, долговечные, дешёвые. В определённых профессиональных задачах с высокой нагрузкой на электроинструмент покажут себя лучше, чем Li-ion и NiMH.
Итоги: какой аккумулятор для электроинструмента лучше?
Однозначного лидера нет. Взвесьте факторы из списков выше. Они помогут разобраться в чём разница между NiCd, NiMH и Li-ion, чтобы принять решение, исходя из того, как вам нужно работать электроинструментом.
* — Конец срока службы всех трёх типов батарей определяется сокращением ёмкости ниже 70% (продлить им жизнь можно за счёт правильной зарядки).
Как правильно заряжать электроинструмент с разными аккумуляторами:
Напишите в комментарии, с каким типом аккумулятора вам удаётся работать эффективнее? Мы ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.