Batterie per utensili elettrici

Gli utensili elettrici a batteria stanno diventando sempre più popolari: ti dà la possibilità di lavorare senza essere collegato alla rete elettrica per un lungo periodo di tempo. Inoltre, con lui non è necessario posare sul pavimento delle estensioni locali e dei cavi di alimentazione, che interferiscono sempre con il lavoro. Tali apparecchiature immagazzinano l'intero stock di energia nella sua batteria, sulla scelta corretta di cui dipendono tutte le caratteristiche tecniche e operative future dell'apparecchiatura.

Oggi le batterie sono usate quasi ovunque, dai giocattoli per bambini alle batterie di avviamento per auto. Per quanto riguarda l'utensile elettrico, per la sua configurazione vengono utilizzati diversi tipi di batterie:

• Ni-Cd (nickel-cadmio),
• Ni-MH (nickel metal hydride),
• Li-ion (Li-ion),
• Li-pol (polimero di litio).

Per decidere sul tipo di batteria, è necessario innanzitutto capire i parametri di funzionamento, i vantaggi e gli svantaggi.

Ni-Cd (nichel-cadmio)

Batterie di questo tipo sono davvero longevi e in tutti i sensi. Nonostante siano stati inventati nel 1899, dal punto di vista della loro performance, lasciano molto indietro tutti gli ultimi sviluppi in questo settore. L'unica cosa che non possono "argomentare" - un sacco di peso e dimensioni, la presenza di un forte effetto memoria, anche se quasi scompare con successive cifre regolari complete.

Il fenomeno in cui la batteria perde la sua capacità di carica disponibile a causa del fatto che durante il funzionamento non è completamente scarica è chiamato effetto memoria. La fisica del processo è simile a riempire un bicchiere d'acqua. In un bicchiere pulito e pulito è stata posta una certa quantità di liquido. Questo volume è sempre maggiore di quello che si adatta alla stessa capacità, ma, ad esempio, coperto con ciottoli. Quindi, con una batteria insufficientemente scaricata, la sostanza attiva nel processo di carica cambia la sua struttura, le sue particelle diventano più grandi e non possono più svolgere le loro funzioni.

Ma il problema principale, che, in generale, era la ragione per l'introduzione attiva da parte dei produttori di apparecchiature elettriche della tecnologia agli ioni di litio, era la tossicità del cadmio e la necessità del suo corretto smaltimento, che è piuttosto costoso per loro. Ma per tutti gli altri parametri, Ni-Cd è fuori competizione, perché solo se può funzionare efficacemente se

• bisogno di senza pretese e affidabilità
• Voglio comprare una batteria che duri almeno 6-7 anni, resista a 1000-1500 cicli di scarica-carica con una probabilità di recupero del 70-80%,
• È importante che la batteria possa essere conservata a lungo.
• il lavoro richiede grandi correnti di carica,
• si suppone che lavori in condizioni difficili per il funzionamento di apparecchiature elettriche,
• necessità di lavorare a temperature sotto lo zero (sono accettabili temperature da -40 a +60 60С),
• importante è la capacità di mantenere una tensione stabile durante l'intero ciclo di lavoro,
• Il lavoro richiede la massima velocità di una carica completa (in media 1 ora).

Tutto ciò rende Ni-Cd indispensabile per la scelta di utensili manuali ad alta potenza.

Ni-MH (nickel metal hydride)

In sostituzione delle celle Ni-Cd, nel 1975 sono iniziati i lavori per la creazione di batterie in grado di risolvere tutti i problemi di cui sopra e allo stesso tempo mantenere le prestazioni elevate del loro predecessore. È stato possibile risolvere i problemi, ma i meriti si sono rivelati pochi.

Se confrontiamo questa tecnologia con Ni-Cd, allora risulta che Ni-MH ha

• dimensioni e peso ridotti
• bassa tossicità
• maggiore capacità specifica (del 30%),
• meno effetto memoria
• maggiore resistenza alle cadute.

D'altra parte, si possono notare carenze abbastanza serie con lo stesso confronto:

• Ogni giorno, la batteria perde la carica dell'1%,
• incapacità di lavorare a temperature inferiori a -10 C,
• è possibile ripristinare la capacità solo nel 40% dei casi,
• 2-3 volte meno durata (fino a 500 cicli),
• sensibilità alla scarica profonda (i produttori raccomandano di scaricare fino a un massimo dell'80%, il che è quasi intuitivo da determinare),
• costa molto di più
• si caricano anche con una ricarica rapida 5 volte più lunga, e in modalità normale il tempo è di 16 ore o più.

Il Ni-MH è significativamente inferiore alla tecnologia del cadmio, quindi sebbene siano utilizzati come fonte di energia per gli utensili elettrici, dal punto di vista dell'utente non saranno mai la migliore opzione possibile.

Li-ion (Li-ion)

Oggi le batterie agli ioni di litio sono promosse attivamente dai produttori, il loro utilizzo si sta espandendo. Certo, hanno i loro vantaggi, ma non hanno meno difetti.

Questo tipo di batteria non ha eguali nelle seguenti impostazioni:

• capacità specifica (è 2 volte maggiore rispetto alle batterie al nichel-cadmio);
• piccolo peso e dimensioni generali,
• più alta densità elettrica;
• nessun effetto memoria (quindi non richiedono una scarica completa).

Ma d'altra parte Li-ion differiscono

• scarsa tolleranza delle temperature negative (nonostante le dichiarazioni dei produttori, l'elettrolito si blocca ancora),
• durata massima di soli 2-3 anni (dalla data di produzione),
• maneggevolezza
• esplosivo (sebbene sia prevista una protezione elettronica per monitorare le prestazioni della batteria),
• incapacità di recuperare,
• alto costo
• la necessità di utilizzare solo un caricatore "nativo".

Se parliamo dell'uso di batterie agli ioni di litio negli elettroutensili, il fattore principale con cui sono indubbiamente in vantaggio rispetto ad altre tecnologie disponibili è una capacità molto grande. A questo proposito, l'ambito di utilizzo ottimale degli ioni di litio sarà costituito da strumenti quali seghe circolari, smerigliatrici angolari ("smerigliatrici"), martelli perforatori.

Li-pol (polimero di litio)

Questo è l'ultimo sviluppo basato sulla tecnologia agli ioni di litio. La differenza tra loro è che un polimero simile al gel ha sostituito l'elettrolito liquido. Di conseguenza, il produttore è stato in grado di ottenere una maggiore capacità della batteria e rimuovere qualsiasi restrizione sulla forma della cassa della batteria, inclusi gli elementi ultrasottili. Inoltre, la loro dignità rispetto alle batterie agli ioni di litio può essere considerata meno esplosiva.

Le carenze apparenti in aggiunta a quelle che si verificano nelle batterie agli ioni di litio sono

• durata: 2 anni dalla data di produzione,
• 300-500 cicli
• elevate esigenze di conformità con la modalità di funzionamento.

Il Li-pol è usato raramente come batteria per gli utensili elettrici, ma a giudicare dall'introduzione attiva dei loro predecessori, questo processo è limitato solo dal loro valore. È il prezzo elevato che non consente alla tecnologia al litio di superare completamente il Ni-Cd, anche se anche in questo caso, Li-ion e Li-pol non li sostituiranno per lavorare con un potente strumento in condizioni difficili.

Cosa cercare quando acquisti uno strumento?

Se c'è una questione di scelta del tipo di batteria per utensili elettrici, allora prima di tutto è importante determinare la portata del suo uso futuro. Molto spesso, tale necessità sorge nella produzione, dove l'affidabilità dell'attrezzatura per lungo tempo è importante, la capacità di lavorare in tutte le condizioni meteorologiche e termiche, senza pretese, la capacità di caricare rapidamente.

Le batterie al nichel-cadmio sono ideali per questo scopo. Inoltre, sono in grado di lavorare con le attrezzature più potenti. In linea di principio, per non avere problemi con l'autonomia dello strumento, è possibile consigliare di avere una batteria di riserva. In questo modo, puoi permetterti di lavorare alla scarica completa, che è importante per il Ni-Cd, e non essere interrotto durante la carica.

Per quanto riguarda gli elettroutensili domestici, che vengono spesso utilizzati occasionalmente, ci sono due modi. Se vuoi comprare un dispositivo che dura 5-7 anni e non "muore" nel momento più inopportuno, allora di nuovo, Ni-Cd è la tua opzione. Se non si desidera armeggiare con una scarica completa, allenamento periodico della batteria anche quando non è in uso, la tecnologia agli ioni di litio può risolvere questi problemi. Ti dà l'opportunità di lavorare con gli elettroutensili domestici di piccola e media potenza, ha una grande capacità, può essere ricaricata indipendentemente dal grado di scarica della batteria in qualsiasi momento opportuno. Un altro fattore che fornisce praticità nel lavorare con Li-ion è il suo peso ridotto e le sue dimensioni.

Uno degli aspetti decisivi nella scelta di qualsiasi attrezzatura diventa spesso il suo costo. Se confrontiamo l'apparecchiatura in base a questa caratteristica, quindi nella posizione della batteria dal costo più basso al più alto, si ottiene la seguente sequenza: Ni-Cd, Ni-MH (più costoso del cadmio a causa di un processo più complesso), Li-ion e Li-pol.