Сравнение типов батарей

Рассмотрим преимущества и недостатки современных акку­муляторных батарей. Они характеризуются не только плотно­стью энергии, но также сроком службы, требованиями по уста­новке, степенью саморазряда и эксплуатационными расходами. Классикой среди аккумуляторных батарей являются никель-кад­миевые батареи. Поэтому примем их за эталон, относительно которого рассмотрим плюсы и минусы батарей других типов.

Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи (NiCd) исполь­зуются достаточно давно, но имеют относительно низкую энер­гетическую плотность. Они обеспечивают длительный срок службы, высокие значения тока разряда и, что немаловажно, ра­зумные цены. Основная область их применения — радиостан­ции, биологическое и медицинское оборудование, профессиона­льные видеокамеры и электроинструмент. Никель-кадмиевые батареи содержат токсичные вещества и представляют собой опасность для окружающей среды.

Никель-металлгидридные аккумуляторные батареи (NiMH) имеют более высокую по сравнению с никель-кадмиевыми бата­реями энергетическую плотность, но и меньший срок службы. Они не содержат токсичных веществ. Применяются в мобиль­ных телефонах и ноутбуках.

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (SLA, VRLA, SLI) наиболее выгодны при использовании в энергоемких при­ложениях, где вопрос их веса существенного значения не имеет. Они наилучшим образом подходят для использования в боль­ничном оборудовании, креслах-каталках, в системах аварийного освещения и источниках бесперебойного питания, в автомоби­льной технике.

Литий-ионные аккумуляторные батареи (Li-Ion) наилучшим образом подходят для тех приложений, в которых необходима высокая емкость батарей и одновременно предъявляются жест-

кие требования к их весу. Они обладают очень высокой энерге­тической плотностью и малым весом — наиболее важными до­стоинствами любых аккумуляторных батарей. Однако при этом требуют строгого соблюдения правил эксплуатации и техники безопасности. Применяются в ноутбуках и мобильных телефо­нах.

Литий-полимерные аккумуляторные батареи представляют более дешевую версию литий-ионных батарей: принцип их дей­ствия основан на тех же процессах. Они могут иметь тонкий корпус и чаще всего применяются в мобильных телефонах.

Перезаряжаемые алкалиновые батареи заменяют некоторые типы аккумуляторных батарей для бытовых электронных устройств. Их ограниченный срок службы компенсируется по­ниженным саморазрядом, что позволяет считать идеальным их применение в портативных устройствах, фотоаппаратах, вспыш­ках.

В табл. 1.1 приведены сравнительные характеристики шести основных типов аккумуляторных батарей.

Применительно к табл. 1.1 следует отметить следующее:

• внутреннее сопротивление батареи зависит от внутреннего
сопротивления каждого ее элемента, типа схемы защиты и
количества элементов в батарее. Схема защиты литий-ион­
ных и литий-полимерных батарей увеличивает их внутрен­
нее сопротивление в среднем на 100 мОм (0,1 Ом);

• срок службы аккумуляторной батареи зависит от регуляр­
ности ее обслуживания. Полный периодический разряд
может привести к его уменьшению почти в три раза за ко­
роткий срок;

• срок службы зависит также и от степени разряда — при
частичных разрядах он больше, чем при полных;

• наибольший ток разряда никель-кадмиевых и никель-ме­
таллгидридных батарей допустим сразу же после заряда,
затем его значение уменьшается. Никель-кадмиевые бата­
реи теряют 10 % своей емкости в течение первых 24 ч по­
сле заряда, затем снижение емкости составляет около 10 %
каждые 30 дней. Саморазряд увеличивается с ростом тем­
пературы;

• схема или цепь защиты, устанавливаемая внутри ли­
тий-ионных и литий-полимерных аккумуляторных бата­
рей, потребляет около 3 % их энергии в месяц;

10