Какой аккумулятор лучше Li-ion или Ni-cd для шуруповерта

Виды аккумуляторных батарей по типу применяемых материалов

Какие батареи лучше для шуруповерта, как правило, указано в инструкции к этому инструменту. Тип аккумулятора обозначают латинскими буквами. Чаще всего для шуруповертов применяют высокотоковые аккумуляторы 18650. Однако бывают и другие варианты.

Такие устройства выпускают самые разные бренды. К наиболее известным относятся Bosch (Бош), Hitachi, Зубр, Интерскол, Метабо. Также допустимо заказать АКБ на Алиэкспрессе в Китае. Однако лучше отдавать предпочтение проверенным производителям.

Никель-кадмиевый

Эта разновидность аккумуляторов появилась в середине прошлого века. В роли катода в них используется гидрат закиси никеля, который дополняет графитовый порошок. Для движения ионов используется электролит. В его роли применяют гидроксид калия. Также в состав входит анод, сделанный из гидрата закиси кадмия.

Никель-металлгидридный

Этот материал чаще всего используется в пальчиковых аккумуляторах. Его придумали в семидесятых годах прошлого века. В качестве главных элементов для накапливания и передачи заряда используют оксид никеля и никель-лантан. Первый компонент представляет собой катод, второй — анод. За перемещение ионов отвечает гидроксид калия.

Литий-ионные батареи

Это сравнительно новые аккумуляторы, которые придумали лишь в 1991 году. Их часто применяют японские компании. Катод и анод делают из фольги. Между этими элементами устанавливают сепаратор, который имеет отверстия. Чтобы сбрасывать внутреннее давление, используется клапан.

Литий-полимерный аккумулятор

Это современный материал, который базируется на применении литий-ионных технологий. Потому он почти не используется для производства электрического оборудования. Вместо стандартного электролита в таких устройствах применяется гелевый полимер. Благодаря этому производителям удалось значительно увеличить емкость. К тому же они могут придавать батарее любую форму.

Обратите внимание! Если нужно купить доступную и долговечную батарею, подойдет никель-кадмиевая модель. При потребности в высоком объеме емкостного заряда стоит использовать изделия на литиевой основе.

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.

Типы батарей

Сегодня существует довольно много эффективных аккумуляторов, которые могут использоваться в шуруповертах. При этом все они обладают определенными плюсами и минусами. Итак, как подобрать аккумулятор для шуруповерта?

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные АКБ

Многих людей интересует, какой же аккумулятор лучше li-ion или ni-cd для шуруповерта. Для выбора необходимо разобраться в их плюсах и минусах.

Никель-кадмиевые изделия принадлежат к категории щелочных. Они обеспечивают стабильную мощность и не греются.

Основным минусом изделий считается высокая токсичность кадмия. К тому же они обладают явно выраженным эффектом памяти. Потому изделия приходится заряжать после полной разрядки. К преимуществам моделей относят стабильное функционирование даже в мороз, быструю зарядку, небольшой вес.

Никель-металлогидридные (Ni-MH) изделия появились чуть позже. Они не подразумевают применения токсичного кадмия. При этом к основным минусам изделий относят нагревание составляющих, небольшой диапазон температур, потери емкости при полной разрядке.

Литий-ионные батареи и их преимущества

Эти батареи считаются новой разработкой. Они не относятся к щелочным элементам и стремительно вытесняют с рынка Ni-Cd и Ni-MH.

К преимуществам таких изделий относят следующее:

• отсутствие эффекта памяти;
• высокая емкость;
• невысокие параметры саморазряда;
• быстрая зарядка;
• высокие показатели пожарной безопасности;
• высокая энергоемкость.

При этом к недостаткам таких изделий относятся высокая цена, потребность в обеспечении определенных условий хранения, ограниченный срок эксплуатации. Также приходится иметь специальные зарядные устройства в зависимости от вида аккумулятора.

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:

• сохраняют рабочие характеристики при пониженных температурах;
• обладают повышенной емкостью, в чем отличаются аккумуляторы от никель кадмиевых;
• отсутствие токсичных веществ;
• уменьшенный эффект памяти.

К отрицательным показателям относят:

• повышенные свойства самостоятельного разряда;
• увеличенная стоимость;
• снижение емкости после 300 циклов заряда-разряда;
• относительно короткий срок службы.

Сравнение аккумуляторных батарей, используемых для шуруповертов

Как же выбрать аккумулятор для шуруповерта? Для этого нужно учитывать целый ряд важных параметров.

Количество циклов заряда и разряда

В устройствах с Ni-Cd батареями этот параметр достигает 1000 циклов. Потому они занимают лидирующие позиции по этому показателю. При этом батареи Li-Ion допустимо заряжать и разряжать 600 раз, после чего требуется их замена.

Способность быстро заряжаться

При объемных работах мастера нередко пользуются 2 батареями. В такой ситуации имеет значение скорость зарядки. У никель-кадмиевых и никель-металлогидридных батарей этот параметр составляет 4-8 часов. При этом литий-ионные аккумуляторы могут заряжаться от получаса до 2 часов.

Для справки! Популярные европейские и японские производители добавляют в комплект с устройством вторую АКБ. В этом случае пользователь может работать практически без перерыва.

Стоимость

Самую доступную цену имеют никель-кадмиевые аккумуляторы. На втором месте находятся никель-металлогидридные батареи. Изделия Li-Ion считаются самыми дорогостоящими. Иногда их цена составляет половину стоимости самого шуруповерта.

Реакция на работу инструмента на полной мощности

При необходимости сделать отверстие в твердой поверхности требуется полная мощность шуруповерта. В такой ситуации он начинает активно потреблять заряд. Самыми мощными считаются Ni-Cd и Ni-Mh. При потребности в максимальной отдаче энергии стоит отдавать предпочтение именно им.

Эффект запоминания уровня заряда

Если аккумулятор разрядился не полностью и был поставлена на зарядку, остаточные показатели воспринимаются им как 0. Это состояние называют эффектом памяти. Он характерен для всех батарей, которые содержат никель. При этом литий-ионные модели лишены этого недостатка.

Саморазрядка

Иногда встречается ситуация, при которой шуруповерт не применялся, а затем внезапно потребовался. В таком случае может оказаться, что батарея саморазрядилась и нуждается в зарядке. Этот вариант считается не слишком удобным. Такая ситуация характерна для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных батарей. В первом случае показатель саморазрядки составляет 10 %, во втором — 7-10 % за месяц. У литий-ионных аккумуляторов он не превышает 3-5 %.

Размеры

Аккумуляторы крепятся к ручке шуруповерта. Их размерами определяется масса электроинструмента и комфортность его применения. Это актуально при длительной работе. Аккумуляторы на основе никеля считаются самыми тяжелыми.

Обратите внимание! Литий-ионные устройства отличаются меньшими размерами. Их делают в виде обоймы, которая занимает место в ручке инструмента и не имеет расширения.

Работа на морозе

Чаще всего этот электроинструмент применяют внутри зданий. Но периодически его приходится использовать на свежем воздухе или в помещениях без отопления. В этом случае нужно знать, что литий-ионные модели плохо выдерживают отрицательные температуры. Они быстро разряжаются или полностью отказывают.

Потому в таких условиях рекомендуется отдавать предпочтение аккумуляторам с никелем. Они отлично держат заряд и могут функционировать даже при температуре -20 градусов.

Отношение к полному разряду

Этот параметр сказывается на длительности применения устройства. Литий-ионные аккумуляторы запрещено до конца разряжать. Идеальным вариантом для хранения считается 40 % заряда. Аккумуляторы с никелем можно применять, пока электроинструмент полностью не прекратит вращение.

Предполагаемый срок службы

На длительность использования влияет частота и правильность эксплуатации. Самый длительный период служат литий-ионные батареи.

Какой аккумулятор лучше, кислотный или литиевый?

Для обслуживания техники долгое время не было альтернативы свинцовым кислотным аккумуляторам. Для лодочных моторов, автомобилей создавались батареи, называемые стартовыми. Чтобы постоянно отдавать энергию моторам на электрокарах, электромобилях, штабелерах и подобной технике применяют мощные тяговые аккумуляторы.

Есть ли альтернатива кислотным и гелевым моделям?

Требования к обслуживанию. Кислотный аккумулятор большой емкости заряжается до 12 часов. При неполной емкости может отработать 4-6 часов. Требуется устанавливать сменный, что отнимает время. Только полный цикл зарядки спасет аппарат от потери емкости. Для зарядки используется вентилируемое помещение, так как выделяющийся водород взрывоопасен.

Литий-ионный аппарат с активным компонентом LiFePO4 имеет большую емкость, подзаряжается в течение часа. Его можно подпитать энергией в моменты простоя, даже за 15 минут. С одним аккумулятором можно организовать круглосуточную работу. Именно, литий-железо-фосфатные аккумуляторы активно вытесняют громоздкие аккумуляторы из складских помещений.

Срок службы. Кислотные аккумуляторы выдерживают до 1200 перезарядки, а литиевые 3000-5000 раз, по заявлениям производителей. Они необслуживаемые, не требуют ухода.

Экономический фактор. Литий-ионные аккумуляторные батареи дороже кислотных в 3 раза. Но покупать их экономически выгодно. При зарядке и таком же объеме работы тратится на 30 % меньше энергии. На 65 % сокращается стоимость их обслуживания. Не требуется помещения для зарядки. Инвестиции окупаются в течение двух лет.

Сложнее определиться, какие стартовые аккумуляторы лучше литиевые или кислотные. Здесь следует учитывать самое главное требование литиевых систем – исключение перезаряда и глубокой разрядки. Но уже ведущие производители легковых автомобилей перестраивают бортовую систему, подключают конвертор для передачи энергии от генератора.

Причины, по которым трудно переделать автомобиль под литиевые аккумуляторы:

• генератор не может подавать энергию напрямую в аккумулятор – возможен перезаряд;
• силовые системы – лебедку, бортовые системы необходимо адаптировать под особенности аккумулятора;
• эксплуатировать литиевый аккумулятор для автомобиля пола можно до -20 0, в дальнейшем емкость резко снижается.

На подходе автомобильные аккумуляторы, не снижающие емкости при – 40 0, стоимость аппаратов неуклонно снижается.

О массовой замене аккумуляторов на литиевые говорить преждевременно. Переделка автомобиля под аккумулятор может обойтись дороже самого источника энергии.

На что обратить внимание при покупке аккумуляторного шуруповерта

Чтобы приобрести качественное устройство, рекомендуется учитывать целый ряд важных параметров.

О чем говорит емкость аккумулятора

Этот показатель обозначаются цифрами 1-7 и оценивается в амперах. Поскольку инструменту требуется 1-5 А в час, его можно использовать 2-8 часов.

О чем говорит напряжение аккумулятора

Максимальным параметром для шуруповертов считается напряжение 36 В. Они подходят для воздействия на прочные материалы. Показатели 3-10 В характерны для маломощных устройств. Их допустимо использовать лишь для небольшого крепежа или мягких материалов.

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:

• накапливают больший объем энергии;
• выдают большее напряжение;
• служат минимум в 2 раза дольше;
• проще в эксплуатации;
• не нуждаются в «тренировке» после покупки;
• допускают частичную зарядку;
• постоянно готовы к эффективной работе.

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.

Читайте в нашей предыдущей статье о применении аккумуляторных батарей в рекламной сфере.

Ремонт источника питания шуруповёрта своими руками

По сути, весь ремонт в домашних условиях заключается в замене ёмкостей на новые. Да и то, только при наличии донора — такого же аккумулятора. Любая батарея для шуруповёрта представляет собой набор банок или ёмкостей с химическими элементами внутри. Поэтому, диагностика вышедших из строя приборов начинается именно с проверки этих ёмкостей.

Диагностика

Ёмкости соединены в батарее последовательно, то есть, выход из строя одной скажется на работе всего устройства. Для диагностики нужно провести небольшой эксперимент, в котором понадобится мультитестер.

Так может выглядеть сборка элементов в одной батарее шуруповёрта

Во-первых, надо полностью зарядить батарею. Затем разобрать её и замерить напряжение на каждой банке. Разбег должен быть в пределах 1,2—1,4 В для никель-кадмия и 3,6—3,8 В для литий-ионных. Для удобства можно пометить банки, выбивающиеся из указанных пределов. Затем батарею нужно снова собрать и разрядить до явной потери мощности. После этого, вновь разбираем и замеряем напряжение.

Для сборки понадобится паяльник

Ёмкости с наибольшей разницей между элементами подлежат замене. Взять новые банки можно либо с донора — другого старого или ненужного аккумулятора, либо заказать в одном из онлайн-магазинов в сети. Естественно, что габариты и характеристики должны полностью совпадать с «реципиентом».

Восстановление

Восстановить можно только ёмкости из никель-кадмиевого аккумулятора. Да и то, эта операция не сделает банку новой. Она лишь отсрочит выход из строя.

Восстановить батарею можно двумя способами: сжатием или уплотнением, либо подав напряжение и ток гораздо выше номинального. Первый способ подойдёт в том случае, когда электролит ещё присутствует, но объём потерян. Второй нейтрализует действие эффекта памяти и возвращает ёмкость. Применяется ещё и третий вариант, когда в ёмкость вручную добавляется электролит. Но, как уже было сказано выше, все способы восстановления — это временная мера, лишь немного продлевающая «агонию» батареи. Лучше полностью заменить элемент на новый. Благо, цены на них сейчас не очень высоки.