Уход за аккумуляторными батареями

Как сделать так, чтобы аккумулятор служил дольше?

Мало кому нравится строго соблюдать правила эксплуатации аккумуляторов, но тем не менее производительность и долговечность аккумуляторных батарей может быть доведена до максимума, если соблюдать несколько несложных правил.

Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы:

Обычно поступают с завода в разряженном состоянии, поэтому перед использованием их необходимо зарядить в медленном зарядном устройстве на протяжении 14–16 часов, затем разрядить и зарядить аналогичным образом еще раз. Еще лучше проделать эту процедуру два-три раза.

Очень важно заряжать аккумуляторы только после их разряда. Заряд не полностью разряженных аккумуляторов приводит к возникновению «эффекта памяти» и сокращает срок жизни аккумуляторов.

Желательно заряжать аккумуляторы при комнатной температуре и использовать зарядные устройства, рекомендованные производителем.

Не оставлять аккумулятор в зарядном устройстве больше положенного времени.

Хранить аккумуляторы необходимо в сухом прохладном месте при температуре немного ниже комнатной. Перед хранением аккумуляторы необходимо зарядить, так как их хранение в разряженном состоянии сокращает срок жизни аккумуляторов.

Li-Ion аккумуляторы:

Режимы заряда Li-Ion аккумуляторов отличаются от вышеприведенных типов, поэтому заряжать их необходимо в специальных зарядных устройствах, предназначенных для Li-Ion аккумуляторов. Так как эти аккумуляторы не имеют «эффекта памяти», то совершенно безболезненно их можно дозаряжать. Желательно также не допускать длительное нахождение аккумулятора в минусовых температурах.

Выбор типа аккумуляторов и зарядных устройств

Правильный выбор аккумулятора зачастую ограничен тем, что продавец, как правило, предлагает оборудование уже в комплекте с аккумулятором и зарядным устройством, и заказчику ничего не остается делать, как приобрести то, что уже выбрано за него. Хотя во многих случаях это может оказаться и преимуществом, так как под конкретные условия работы (а соответственно режимы работы оборудования) фирма-производитель корректирует свою технологию изготовления аккумуляторов под режимы работы оборудования, которое она производит. И в этом случае продолжительность действия обычного аккумулятора (например, универсальных пальчиковых элементов) будет меньше.

Несмотря на то, что возможности покупателя по выбору аккумулятора ограничены в большинстве случаев двумя параметрами: емкостью аккумулятора и его ценой, все же, наверное, не лишним будет привести несколько правил, по которым следует выбирать себе необходимый тип аккумулятора и зарядного устройства.

Приобретать аккумуляторы и ЗУ, рекомендованные производителем. Каждая фирма-производитель имеет свои технологии производства и соответственно свои особенности эксплуатации аккумуляторов.

При выборе аккумулятора, в первую очередь, определить предъявляемые к нему требования и их приоритет; определить, какие из требований являются обязательными, а какие – желательными. Например, для владельцев сотовых телефонов вряд ли будет приемлемым никелево-кадмиевый аккумулятор, несмотря на его невысокую стоимость и большой срок жизни, главным образом из-за его веса и габаритных размеров. Температурный диапазон работы в этом случае также не является критичным параметром.

Так как литиево-ионные аккумуляторы в настоящее время знаменуют собой верх достижений с точки зрения удельной емкости, то они могут быть самыми подходящими в сотовых терминалах при большом времени работы от одной зарядки, но они же имеют и самую высокую стоимость!

Хорошим компромиссным вариантом в этом случае как по цене, так и по габаритным размерам может быть использование никелево-металлогидридного аккумулятора.

Для сотрудников силовых структур, использующих профессиональную радиосвязь, зачастую работающих в экстремальных условиях, критичными параметрами будут являться: температурный режим работы, возможность быстрой зарядки, длительность эксплуатации, ударопрочность и т. д. В этом случае, конечно же, предпочтительнее применение никелево-кадмиевого аккумулятора (не забывая при этом о его правильной эксплуатации).

Один из главных недостатков никелево-кадмиевого аккумулятора – сравнительно малая удельная емкость (соотношение емкости к габаритам и массе аккумулятора) – для радиостанций в этом случае не так уж критичен.

Температурный диапазон работы может быть критичным параметром в зависимости от того, где размещается радиостанция – во внутреннем кармане или снаружи (как у постового милиционера). Что касается зарядных устройств – использовать ускоренное ЗУ предпочтительнее в том случае, если время заряда аккумулятора более критично. Ускоренное ЗУ дороже обычного и несколько сокращает время действия аккумулятора.

Найти компромисс между жизнью и временем заряда аккумулятора предоставляем пользователю.

Предпочтение кондиционирующих зарядных устройств заключается в том, что, постоянно заряжая Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторы в этих ЗУ, можно заметно увеличить срок жизни аккумуляторов (не забывая о правилах эксплуатации аккумуляторов!).

Факторы, влияющие на количество рабочих циклов «заряда-разряда»

Само понятие «количество рабочих циклов «заряда-разряда» аккумулятора» относительное, так как сильно зависит от различных факторов. Кроме того, значение количества рабочих циклов, например для одного типа аккумулятора, не является универсальным понятием, так как зависит от технологии, различной у каждого из производителей. Например, данные количества рабочих циклов «заряда-разряда» для Ni-Cd, Ni-MH, Li–Ion аккумуляторов:

Ni-Cd – 1500 циклов, если аккумулятор эксплуатируется в соответствии с требованиями производителя. Отсутствие периодического полного разряда приводит к сокращению жизни аккумулятора.
Для Ni-MH, Li-Ion аккумуляторов максимальное число циклов составляет 500, однако оно сильно зависит от глубины разряда аккумулятора при каждом цикле. Глубокий разряд аккумуляторов этих типов ведет к сокращению их жизни.

Обычно производители аккумуляторных батарей дают гарантированное количество рабочих циклов для конкретных аккумуляторов при их эксплуатации в определенных условиях.

Так, например, для пальчиковых элементов Ni-Cd, Ni-MH типа АА одного из крупнейших производителей аккумуляторных батарей – фирмы Varta – дается гарантированное количество циклов «заряд-разряд» (1000).

В действительности так оно и есть, если для аккумуляторов будут строго соблюдаться режимы заряда и разряда (ток, время, глубина разряда), внешняя температура и т.д.

Эффект памяти

Бывают случаи, когда новые никелево-кадмиевые аккумуляторы после нескольких десятков зарядных циклов уже не в состоянии отдавать номинальное значение своей емкости.

В чем же тут дело? А дело в неправильном заряде-разряде батареи.

«Эффект памяти» в аккумуляторной батарее проявляется в тенденции элемента приспосабливаться к определенному рабочему циклу, по которому аккумуляторная батарея работала период времени. По мере увеличения числа зарядно-разрядных циклов эффект проявляется все отчетливее. Например, если аккумулятор циклически разряжался до определенной глубины много раз, то в последующем цикле при попытке проведения нормального разряда он не сможет отдать большей емкости, чем при предыдущем режиме циклирования. В реальной жизни это происходит при зарядке в зарядном устройстве не полностью разрядившегося аккумулятора. Так, например, многие пользователи радиостанций, особенно перед выходом на ответственное мероприятие, длительное дежурство и т. д., желают перестраховаться от возможного разряда аккумулятора, пытаются дозарядить в зарядном устройстве не полностью разрядившийся аккумулятор, не подозревая о том, что аккумулятор подвергается паразитному «эффекту памяти».

Также причиной появления этого эффекта может стать «забытый» в зарядном устройстве аккумулятор.
А что же происходит внутри аккумулятора? Одна из главных проблем – это рост нежелательных кристаллов на пластине аккумулятора, которые уменьшают поверхностную область электрода, что ведет к снижению полезной емкости. В еще более прогрессивных стадиях эффекта острые грани кристаллов проникают в сепаратор (разделитель между положительной пластиной и отрицательной), повышая тем самым саморазряд «больного» аккумулятора.

Все же аккумуляторы с «эффектом памяти» могут почти полностью отдать свою номинальную емкость, но на низком, не приемлемом для электронного устройства уровне напряжения. «Эффект памяти» имеет временный характер и, в зависимости от длительности «болезни», может быть частично или полностью «стерт» несколькими полными циклами глубокого разряда (до одного вольта на элементе) и заряда. Иногда количество таких циклов доходит и до нескольких десятков.
В никелево-металлогидридных аккумуляторах, «эффект памяти» проявляется в значительно меньшей степени, однако «лечение» таких аккумуляторов, как показывает практика, малоэффективно.