Мастерская. СТРОИМ ДОМ 2012/7 www.stroim-dom.by
Аккумуляторы.
Эксплуатационные характеристики аккумуляторных инструментов напрямую зависят от используемых при изготовлении аккумулятора материалов. От того, из какого материала выполнены электроды( анод и катод) и какого типа электролит используется, зависит емкость аккумулятора, срок его службы, ограничения, правила хранения, зарядки и т. д.
Первыми на свет появились электроинструменты со щелочными никель - кадмиевыми аккумуляторами (Ni-Cd). Это, хоть и постаревшая модель, тем не менее, самая надежная, способная стойко перенести наиболее жесткие условия эксплуатации, и самая распространенная на сегодняшний день. Заявленный производителем срок жизни этих аккумуляторов, а это более 1000 циклов, возможен, но только при строгом педантичном выполнении условий зарядки и хранения.
Ni-Cd - самый неприхотливый и надежный химический состав. Таким аккумуляторам не страшны интенсивные условия эксплуатации: там, где необходима долгая энергоемкая работа, Ni-Cd аккумулятор будет на первом месте.
Для никель - кадмиевых аккумуляторов крайне необходим полный периодический разряд: если его не делать, будет сильно проявляться «эффект памяти». Раз в месяц полностью разряжайте и полностью заряжайте аккумулятор ( тренировочный цикл «полный разряд - полный заряд»).
Заряжать и хранить аккумуляторы рекомендуется при температуре от 0 до +30 ° С, хотя и так понятно, что розетка у вас не на улице в снегу, а в доме. Рабочая температура от -15 до +40° С.
Если перерывы между эксплуатацией аккумуляторов большие, лучше хранить их в разряженном виде. Производители, правда, рекомендуют хранить аккумуляторы при 40% заряда, но секрета как измерить эти 40% не раскрывают.
Если хранить Ni-Cd аккумуляторы больше, чем полгода - перед началом работы лучше потренировать аккумулятор, проведя пару - тройку циклов заряда - разряда. Ni-Cd аккумуляторы не любят перезаряда.
Не «забывайте» их в зарядном устройстве сверх положенного времени. Старайтесь не заряжать разогретые или охлажденные Ni-Cd аккумуляторы, подождите, пока их температура придет в норму. К слову, это касается и других типов аккумуляторов. Восстановить емкость аккумулятора можно только циклом принудительной глубокой разрядки и последующей полной зарядки.
Самое главное условие долгой и надежной работы Ni-Cd источников питания - полная разрядка перед следующей зарядкой. Не покупайте аккумулятор большей емкости, чем рекомендовано производителем инструмента. Это чревато быстрым проявлением «эффекта памяти».
Более поздняя версия аккумуляторов в строительных инструментах - никель - металлгидридные (Ni-MH). Такие аккумуляторы разрабатывались как замена для Ni-Cd, и должны были быть избавлены от главных недостатков - токсичности и ярко выраженного «эффекта памяти».
В Ni-MH аккумуляторах в качестве анода используется оксидно - никелевый электрод, катод выполнен из сплава никеля с редкоземельными металлами. Во многом характеристики Ni-MH аккумуляторов совпадают с Ni-Cd, однако есть и существенные отличия, к примеру, несколько меньший вес и габариты, чуть большая удельная емкость и высокая электрическая плотность.
Для никель - металлогидридных аккумуляторов также необходимы тренировки, но в два раза реже, чем NiCd: достаточно проводить тренировочные циклы раз в два месяца. Температурный режим хранения тот же, что и у NiCd аккумуляторов, рабочий режим - только при положительных температурах.
Если перерывы между эксплуатацией аккумуляторов большие, лучше хранить их в заряженном виде, периодически проверяя заряд и дозаряжая аккумуляторы раз в полтора - два месяца. Ni-Mh аккумуляторы также не любят перезаряда. Не оставляйте их в зарядном устройстве сверх положенного времени.
Восстановить емкость Ni-Mh аккумулятора проблематично - восстанавливается очень не - большой процент. Лучше следить за состоянием аккумуляторов и периодически ухаживать за ними.
Сегодня практически все производители переходят на выпуск литий - ионного электро - инструмента (Li-ion). Также появились аккумуляторы с полимерным электролитом для использования в миниатюрной электронике.
Внутри аккумулятора находится катод из угля, анод из диоксида лития и кобальта, и в качестве электролита - соляной раствор, содержащий ионы лития.
Главное отличие конструкции Li-ion от Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторов ( кроме химического состава, конечно ) - обязательное наличие электронного блока - системы управления батареей. Это связано с высокой химической активностью лития, и, как следствие - большой чувствительностью к перезаряду.
Литий - ионные аккумуляторы больше страдают от процесса «старения» (ухудшение характеристик на протяжении времени), чем от циклирования. Это означает, что большинство аккумуляторов не может служить свыше 5 лет при обычных условиях эксплуатации ( оптимистичный прогноз ). Мораль такова - если покупаете литий - ионный аккумулятор, внимательно относитесь к дате изготовления - при полугодовой давности вы потеряете 10% от заявленного срока жизни.
Использование Li-ion аккумулятора эффективно только в первые три года, поэтому, если вы планировали закрутить пару шурупов и положить инструмент на полку, то надо было воспользоваться ручной отверткой.
Огорчительно, но нет смысла и в приобретении запасного аккумулятора впрок. Если аккумуляторы для вашей модели инструмента перестанут выпускать, неизбежно придется покупать новый инструмент.
Литий - ионные аккумуляторы не боятся надолго оставаться в зарядном устройстве: особенность конструкции зарядных устройств для этого типа аккумуляторов - автоматическое отключение при полном заряде при помощи встроенной системы BMS (Battery Management System). BMS - система управления батареей - электронный прибор, который обязательно ставится на каждый Li-ion аккумулятор для контроля процесса заряда - разряда батареи, продвинутые BMS также имеют логику для определения температуры, количества зарядов/разрядов, оценку вероятности выхода из строя аккумулятора.
В основном, задача BMS заключается в контроле напряжения на аккумуляторе и шунтировании токов при достижении граничных пределов, также может контролироваться температура элемента.
Для избегания выхода из строя литий - ионного аккумулятора при полной его разрядке необходимо немедленно зарядить его. В противном случае, BMS не позволит начаться заряду, когда напряжение на элементе упадет ниже определенного порога из - за саморазряда батареи по соображениям безопасности.
Следует правильно организовывать охлаждение батарей при эксплуатации и заряжать аккумулятор непосредственно перед использованием, добиваясь среднего уровня заряда в процессе эксплуатации близкого к 40%.
Учитывайте температурный фактор и при эксплуатации литий - ионных аккумуляторов - разряд может осуществляться и при низких температурах ( в зависимости от химии аккумулятора от -25° С до -10° С), но заряд обязательно должен производиться только при положительной ( по Цельсию ) температуре батареи.
Соблюдение всех указанных предосторожностей позволит достигнуть большого срока жизни (ресурса) вашего литий - ионного аккумулятора и он будет долго радовать вас «энергичностью». Однако каждые полгода появляются литий - ионные аккумуляторы на основе других химических соединений и внутренней конструкции - у них однозначно будут «значительно лучшие» характеристики, к которым нужно относиться с известной долей скептицизма, поскольку только опыт длительной эксплуатации может дать ответ на вопросы соответствия заявленных параметров реальным.
