Литий-ионный или никель кадмиевый (Li-Ion или NiCd)

Вне зависимости от того, пользуетесь ли вы смартфонами, ноутбуками, электроинструментами или даже просто покупаете пальчиковые батарейки в пульт своего телевизора, наверняка вам на глаза попадали буквенные обозначения аккумуляторов.

Таких, как Li-Ion (литий-ионные), NiCd (никель-кадмиевые), NiMH (никель-металлогидридные). Давайте попробуем разобраться, чем одни отличаются от других, какие лучше и что же это вообще за обозначения.

Литий-ионный или никель кадмиевый (Li-Ion или NiCd)

Стоит ли говорить, как остро стояла проблема автономного питания для людей с тех пор, как было изобретено электричество. И только в начале XIX века появился первый химический источник электрической энергии в виде гальванических элементов.

С тех пор изобретатели ломали головы над увеличением ёмкости, уменьшением размера источников, снижением вредности для человека и окружающей среды, возможностью перезарядки т.д. и т.п.

И вот, преодолев путь в несколько десятков лет, современные радиоэлектронные устройства (видеокамеры, ноутбуки, телевизоры, мобильные телефоны и многое другое), работают теперь с одним из вышеуказанных аккумуляторов, самыми молодыми и активно набирающими обороты производства и продажи, конечно же, являются литий-ионные источники.

Итак, в чем же их различия?

Начну с глобального. В пересчете на единицу электроёмкости источника тока, самой низкой «удельной» стоимостью обладают никель-кадмиевые аккумуляторы, которые дешевле никель-металлогидридных в 2 раза, которые в свою очередь дешевле литий-ионных также в 2 раза.

Однако, невзирая на низкую стоимость, обладают двумя существенными недостатками: габаритами и массой (сравнительно, они, как правило, имеют больший объем и массу) и высокой токсичностью кадмия при утилизации.

nicad_001

Также имеются существенные отличия по внутреннему сопротивлению. Когда, как у NiCd и NiMH это значение довольно низкое (менее 0.1 ОМ для элементов типоразмера АА), позволяя получить значительный разрядный ток, внутреннее сопротивление Li-Ion элементов на порядок выше, накладывая ограничения на использование их с устройствами большого потребления тока.

Имеется важное отличие в режиме быстрой зарядки (около 15 минут для никель-кадмиевых, примерно час для металлогидридных и около 2 часов для литий-ионных). Также дополнительным преимуществом металлогидридных элементов перед литий-ионными является пониженный порог значения энергоёмкости.

Например, при проведении 300 циклов перезарядки (с соблюдением правил эксплуатации), у металлогидридных элементов не происходило потерь (снижения энергоёмкости), в то время, как у литий-ионных элементов значение снижается на 20%.

Ну и последнее, тоже довольно важное отличие. Это, помимо глобальных, существенный недостаток, называемый эффектом памяти у NiCd-элементов, который проявляется в частичной потере энергоёмкости аккумулятора, если его заряжать до полного разряда.

Он запоминает точку начала очередного цикла подзарядки и при разрядке отдаст только полученную за время последней подзарядки энергоёмкость ( устраняется несколькими циклами полной зарядки-разрядки). Данный недостаток в меньшей степени проявляется и у NiMH-элементов.

zaryad_001

Пожалуй, это основные отличия представленных обозначений аккумуляторов. Согласно собранной и изложенной информации, отбросив из финального сравнения NiCd элементы, ввиду их токсичности при утилизации и габаритов, остаётся выбирать между:

  • экологически чистыми металлогидридными элементами, более дешевыми, с низкими внутренним сопротивлением и стоимостью, а также отсутствием потерь при значительном количестве перезарядок, но с недостатком в виде эффекта памяти и жестким требованиям к зарядному току,
  • и литий-ионными со всеми его достоинствами в виде отсутствия эффекта памяти, высокой ёмкости, при незначительных размера и низкий уровень саморазрядка и недостатками в виде высокой стоимостью, сокращением времени работы при снижении температуры окружающей среды и ограниченный срок службы (чем больше циклов перезарядки, тем меньше вам прослужит данный тип аккумулятора).

Оставить комментарий