Обзоры и тесты

Последние несколько лет всё большей популярностью у потребителей пользуется аккумуляторный электроинструмент и этому есть целый ряд причин. Во-первых, электроинструмент, источником питания которого является аккумуляторная батарея, очень мобилен и удобен при работе.

 

Во-вторых, такой инструмент автономен, что позволяет работать с ним в тех местах, где отсутствует электрическая сеть. В-третьих, технологии изготовления аккумуляторных электроинструментов из года в год совершенствуются, увеличивается срок беспрерывной работы инструмента и его мощность. Батареи с возможностью многократного заряда-разряда существуют уже давно, а вот в электроинструментах они стали применяться относительно недавно.

 

Несмотря на разнообразие представленного на рынке инструмента, типов батарей всего три – это никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлогидридные (NiMH) и ионно-литиевые (Li-Ion).

Если разобрать батарею любого типа и модели, то внутри можно увидеть почти одинаковую картину: в середине корпуса батареи расположены несколько перезаряжаемых элементов, соединённых между собой. Каждый из этих элементов выглядит как обычная небольшая бытовая батарейка. Элементы могут комбинированно соединяться между собой параллельно и последовательно, таким образом, достигается необходимое напряжение, сила тока и ёмкость в целом. В некоторых моделях кроме перезаряжаемых элементов в корпусе батареи может быть встроена специальная микросхема, предназначенная для управления процессами заряда.

 

Они характеризуются двумя основными величинами – напряжением, измеряемым в Вольтах (V) и ёмкостью, которая измеряется в Ампер- часах (А/h). То, насколько мощным будет электроинструмент, зависит от выходного напряжения, а продолжительность работы инструмента зависит от её ёмкости. Естественно, чем выше показатели мощности и ёмкости у батареи, тем инструмент будет мощнее, а его показатели по продолжительности бесперебойной работы будут выше.

 

Сейчас на рынке для аккумуляторного электроинструмента выпускаются батареи со следующим напряжением: 7.2 V,9.6 V,12 V,14.4 V,18 V, 24 V. Это самые распространённые номиналы, гораздо реже встречаются батареи с напряжением 13.3 V и 19.9 V.

 

Исходя из известного показателя ёмкости батареи, трудно определить время работы электроинструмента на одном заряде. Дело в том, что на продолжительность работы инструмента на одном заряде батареи сильное влияние оказывает интенсивность работы и нагрузка на электроинструмент. В основном у профессиональных моделей показатель ёмкости не превышает 2.5 А/h, что приблизительно равно двум часам работы. У бытовых моделей этот показатель равен 1.5 А/h. 

Никель-кадмиевые батареи были изобретены ещё в конце 19 века. Никель-кадмиевые аккумуляторы обладают относительно невысокой плотностью энергии в 60 Втч/кг, что связано с устаревшей конструкцией батареи и её компонентов. Поэтому один никель-кадмиевый элемент имеет напряжение в заряженном состоянии не более 1 V. Для того чтобы получить напряжение, например в 12 V, в нем необходимо соединить 12 таких элементов. Цикл зарядки батареи можно осуществлять при температуре от 0°C до + 45°C , а эксплуатация такой батареи возможна в температурном режиме от – 20 °C до + 65°C. Никель-кадмиевые батареи обладают целым рядом недостатков и один из них - это высокая скорость саморазряда. Если батареей не пользоваться, в первые сутки после заряда она саморазряжается на 10%, после чего теряет по 10% заряда каждый месяц.

Естественно, батарею можно подзаряжать, но никель-кадмиевые обладают эффектом памяти. То есть перед тем, как батарею заново заряжать, её нужно полностью разрядить. При этом следует избегать глубокой разрядки. Если заряжать батарею, которая частично разряжена, то существенно теряется её емкость. Чтобы обойти эту проблему, некоторые производители выпускают зарядные устройства с функцией доразряда батареи. В случае соблюдения всех правил эксплуатации никель-кадмиевых аккумуляторов, срок их службы значительно увеличивается. С точки зрения экологичности, в случае повреждения элементов батарей этого типа, здоровью может быть нанесён существенный вред, так как кадмий является вредным химическим элементом. Плюсом никель-кадмиевых батарей можно считать их невысокую стоимость.

 

Никель-металлогидридные аккумуляторы были изобретены около 35 лет назад. Они были созданы на смену никель-кадмиевых батарей по причине экологической вредности последних. Конструкция батареи и применяемые в ней компоненты обеспечивают плотность энергии в 90 Втч/кг, что в свою очередь позволяет получать напряжение с одного заряженного элемента в 1.2 V. Применение никель-металлогидридных элементов в позволяет несколько увеличить её ёмкость и напряжение. Несмотря на улучшенные параметры, скорость разряда их в два раза больше чем у никель-кадмиевых. К тому же, присутствует эффект памяти, бороться с которым можно так же, как и в случае с никель-кадмиевыми батареями. В процессе цикла зарядки они могут существенно нагреваться, поэтому многие модели батарей комплектуются встроенной регулирующей электроникой. Никель-металлогидридные несколько дороже, чем никель-кадмиевые, но безопасны с экологической точки зрения.

Ионно-литиевые аккумуляторы в настоящее время являются самым совершенным типом аккумуляторов, но и стоимость таких батарей самая высокая. Конструкция несколько отлична от других типов батарей и составляющие компоненты здесь совершенно другие. Благодаря этому удалось достичь плотности энергии в 200 Втч/кг и напряжения единичного элемента в 3.7 V. Такие свойства позволяют при очень малых габаритах батареи иметь высокое напряжение и ёмкость. Ионно-литиевые батареи обладают низким уровнем саморазряда. Глубокий уровень разряда для таких батарей недопустим. Температурный диапазон, при котором может эксплуатироваться ионно-литиевые батареи такой же, как у других типов и составляет – 20 °C до + 65°C. Основным недостатком этого типа батарей является их высокая стоимость и относительно невысокий срок службы, который составляет 3 года независимо от количества циклов разряда-заряда.

 

У каждого типа батарей имеются свои достоинства и недостатки. Производители электроинструмента стараются оптимально подобрать параметры батарей к каждой конкретной модели инструмента.