כיום, סוללות משמשים כמעט בכל מקום מ צעצועים לילדים סוללות המתחילים עבור מכוניות. לגבי כלי החשמל, מספר סוגים של סוללות משמשים את התצורה שלה:
- Ni-Cd (ניקל קדמיום),
- Ni-MH (ניקל מתכת הידריד),
- לי-יון (לי-יון)
- Li-pol (פולימר ליתיום).
על מנת להחליט על סוג של הסוללה, קודם כל יש צורך להבין את הפרמטרים העבודה שלהם, היתרונות והחסרונות.
Ni-Cd (ניקל קדמיום)
סוללות מסוג זה הן אמיתיות וממושכות, בכל המובנים. למרות העובדה שהם הומצאו בחזרה בשנת 1899, מבחינת הביצועים שלהם, הם משאירים הרחק מאחורי כל ההתפתחויות האחרונות בתחום זה. הדבר היחיד שהם לא יכולים "להתווכח" - הרבה משקל וגודל, הנוכחות של אפקט זיכרון חזק, למרות שזה כמעט נעלם עם ספרות מלאות רגילים הבאים.
התופעה שבה הסוללה מאבדת את הקיבולת הזמנית שלה בגין טעינה בשל העובדה כי במהלך המבצע הוא אינו משוחרר לחלוטין נקרא אפקט זיכרון. תהליך הפיזיקה דומה למילוי כוס מים. ב זכוכית נקייה הניח כמות מסוימת של נוזל. נפח זה הוא תמיד גדול יותר מזה שיתאים באותה קיבולת, אבל, למשל, מכוסה חלוקי נחל. אז עם סוללה נטולת מספיק, החומר הפעיל בתהליך הטעינה משנה את המבנה שלה, החלקיקים שלה הופכים גדולים יותר ואינם יכולים לבצע את תפקידיהם.
אבל הבעיה העיקרית, אשר, על פי רוב, היתה הסיבה המבוא פעיל על ידי יצרנים של ציוד חשמלי של טכנולוגיית ליתיום יון, היה רעילות של קדמיום ואת הצורך לסילוק נאות שלה, וזה די יקר עבורם. אבל עבור כל שאר הפרמטרים, Ni-Cd הוא מתוך התחרות, כי רק זה יכול לעבוד ביעילות אם
- צריך יומרות ואמינות
- אני רוצה לקנות סוללה שיימשך לפחות 6-7 שנים, לעמוד 1000-1500 מחזורי פריקה תשלום עם הסתברות ההחלמה של 70-80%,
- חשוב כי הסוללה ניתן לאחסן במשך זמן רב.
- העבודה דורשת זרמי טעינה גדולים,
- היא אמורה לעבוד בתנאים קשים להפעלת ציוד חשמלי,
- יש צורך לעבוד בטמפרטורות subzero (טמפרטורות מ -40 ל +60 ˚С מקובלים),
- חשוב הוא היכולת לשמור על מתח יציב לאורך כל מחזור העבודה,
- העבודה דורשת את המהירות המקסימלית של תשלום מלא (בממוצע 1 שעה)
כל זה עושה Ni-Cd הכרחי כאשר בוחרים כוח גבוהה ביד כלים.
Ni-MH (הידריד מתכת ניקל)
כתחליף לתאי Ni-Cd, העבודה החלה בשנת 1975 על יצירת סוללות שיפתור את כל הבעיות לעיל ובו זמנית לשמור על ביצועים גבוהים של קודמו. אפשר היה לפתור את הבעיות, אבל היתרונות היו מעטים.
אם נשווה את הטכנולוגיה הזו עם Ni-Cd, ואז מתברר כי Ni-MH יש
- גודל ומשקל קטנים יותר
- רעילות נמוכה
- (30%),
- פחות אפקט זיכרון
- התנגדות גדולה יותר לירידות.
מאידך גיסא, ניתן להבחין בחסרונות חמורים למדי באותה השוואה:
- כל יום, הסוללה מאבדת 1% תשלום,
- חוסר יכולת לעבוד בטמפרטורות מתחת -10 C,
- אפשר לשחזר את הקיבולת רק ב -40% מהמקרים,
- 2-3 פעמים פחות חיי השירות (עד 500 מחזורים),
- רגישות לפריקה עמוקה (יצרנים ממליצים פריקה מקסימלית של עד 80%, וזה כמעט אינטואיטיבי לקבוע),
- לעלות הרבה יותר
- הם טעינה אפילו עם טעינה מהירה 5 פעמים יותר, במצב רגיל הזמן הוא 16 שעות או יותר.
Ni-MH הוא נחות משמעותית לטכנולוגיה קדמיום, ולכן למרות שהם משמשים כמקור אנרגיה עבור כלי חשמל, מנקודת המבט של המשתמש הם לעולם לא תהיה האפשרות הטובה ביותר האפשרית.
לי-יון (לי-יון)
כיום, סוללות ליתיום יון מקודמים באופן פעיל על ידי היצרנים, השימוש שלהם מתרחב. כמובן, יש להם את היתרונות שלהם, אבל יש להם פחות פגמים.
צילום: instrument-group.ru DeWalt DCB 123 סוללת ליתיום יון
- (הוא פי 2 בהשוואה לסוללות ניקל-קדמיום);
- משקל קטן ומידות כלליות,
- צפיפות החשמל הגבוהה ביותר;
- אין אפקט זיכרון (ולכן אינם דורשים פריקה מלאה).
אבל מצד שני לי-יון שונה
- סובלנות עניים של טמפרטורות שליליות (למרות הצהרות של היצרנים, אלקטרוליט עדיין קופא),
- חיי השירות המרבי של 2-3 שנים בלבד (מיום הייצור),
- טיפול תובעני
- (אם כי הגנה אלקטרונית מסופק כדי לפקח על ביצועי הסוללה),
- חוסר יכולת להתאושש,
- עלות גבוהה
- את הצורך להשתמש רק "יליד" המטען.
אם אנחנו מדברים על השימוש של סוללות ליתיום יון בכלי חשמל, הגורם העיקרי שבו הם ללא ספק לפני טכנולוגיות זמינות אחרות הוא קיבולת גדולה מאוד. בהקשר זה, היקף השימוש המיטבי של לי-יון יהיה כלי כגון מסורים עגול, זווית המטחנות ("grinders"), פטישים סיבובית.
Li-pol (פולימר ליתיום)
זוהי ההתפתחות האחרונה המבוססת על טכנולוגיית ליתיום יון. ההבדל ביניהם הוא כי פולימר דמוי ג'ל החליף את אלקטרוליט נוזלי. כתוצאה מכך, היצרן היה מסוגל להשיג קיבולת הסוללה גדל להסיר את כל ההגבלות על הצורה של מארז הסוללה, כולל אלמנטים דקים במיוחד. בנוסף, כבודם ביחס סוללות ליתיום יון יכול להיחשב פחות נפץ.
חסרונות לכאורה בנוסף לאלה המתרחשות סוללות ליתיום יון הם
- חיי שירות - 2 שנים ממועד הייצור,
- 300-500 מחזורים
- דרישות גבוהות על עמידה בדרכי הפעולה.
Li-pol משמש לעתים רחוקות כסוללה עבור כלי חשמל, אך אם לשפוט על פי המבוא פעיל של קודמיהם, תהליך זה הוא מוגבל רק על ידי הערך שלהם. זה המחיר הגבוה כי לא נותן את הטכנולוגיה ליתיום כדי להתגבר לחלוטין Ni-Cd, אם כי גם במקרה זה, Li-ion ו- Li-Pol לא יחליף אותם לעבוד עם כלי רב עוצמה בתנאים קשים.
מה לחפש בעת רכישת כלי?
אם יש שאלה של בחירת סוג הסוללה עבור כלי חשמל, אז קודם כל חשוב לקבוע את היקף השימוש העתידי שלה. לעתים קרובות, צורך כזה עולה בייצור, שבו אמינות ציוד במשך זמן רב הוא חשוב, את היכולת לעבוד בכל מזג האוויר תנאי טמפרטורה, יומרות, את היכולת לטעון במהירות.
סוללות ניקל קדמיום הם אידיאליים למטרה זו. בנוסף, הם מסוגלים לעבוד עם הציוד החזק ביותר. על מנת עקרונית לא להיות בעיות עם האוטונומיה של הכלי, אתה יכול לייעץ יש סוללה חילוף. בדרך זו, אתה יכול להרשות לעצמך לעבוד כדי פריקה מלאה, אשר חשוב עבור Ni-Cd, ולא להפריע במהלך הטעינה.
באשר כלי חשמל ביתיים, אשר משמשים לעתים קרובות לעתים קרובות, יש שתי דרכים. אם אתה רוצה לקנות מכשיר שנמשך 5-7 שנים ולא "למות" ברגע הכי לא מתאים, ואז שוב, Ni-Cd היא האפשרות שלך. אם אין רצון להתעסק עם פריקה מלאה, אימון תקופתי של הסוללה גם כאשר הוא אינו בשימוש, הטכנולוגיה ליתיום יון יכול לפתור את הבעיות הללו. זה נותן לך את ההזדמנות לעבוד עם כלי חשמל ביתיים של כוח קטן ובינוני, יש קיבולת גדולה, ניתן לטעון ללא קשר למידת פריקה של הסוללה בכל זמן נוח. גורם נוסף המספק נוחות בעבודה עם לי-יון הוא משקלו הקטן ומידותיו.
צילום: homeneeds.sulekha.com
אחד ההיבטים המכריע של בחירת כל הציוד לעתים קרובות הופך את העלות. אם נשווה את הציוד על פי תכונה זו, אז במקום של הסוללה מן העלות הנמוכה ביותר הגבוהה ביותר, רצף הבא מתקבל: Ni-Cd, Ni-MH (יקר יותר קדמיום בשל תהליך מורכב יותר), Li-ion ו- Li-pol.