31 Марта 2016
Аккумуляторная батарея, аккумулятор для рации является неотъемлемой и важной составляющей любой портативной, носимой рации. Аккумулятор обеспечивает рацию и ее электронные цепи необходимым электрическим питанием. От качества, надежности и состояния аккумулятора зависит время работы портативной рации, ее выходная мощность, а также максимальная дальность радиосвязи. Рацию с каким типом аккумулятора предпочтительнее выбрать? Чтобы ответить на этот вопрос, мы познакомимся с особенностями аккумуляторов каждого типа, чаще всего используемых а носимых рациях в настоящее время.
Итак, аккумуляторы для раций делятся на четыре основных типа:
• Ni-Cd (никель-кадмиевые) аккумуляторы
• Ni-MH (никель-метал-гидридные) аккумуляторы
• Li-Ion (литий-ионные) аккумуляторы
• Li-Pol (литий-полимерные) аккумуляторы
Тип аккумулятора обычно указывается на стикере, наклееном на его корпус, буквами Ni-Cd, Ni-MH, Li-Ion, Li-Pol. Там же указывается емкость аккумулятора в миллиампер-часах (mAh), а также рабочее напряжение в вольтах (V).
Ni-Cd (никель-кадмиевые) аккумуляторы.
Никель-кадмиевый аккумулятор (Ni-Cd) - источник тока, в котором в качестве катода используется гидрат закиси никеля Ni(OH)2 , в качестве анода - гидрат закиси кадмия Cd(OH)2 или металлический кадмий (Cd), отсюда и название.
Срок службы Ni-Cd аккумулятора составляет до 900-1000 циклов заряд/разряд. Его можно хранить в полностью разряженном состоянии, это никак не сказывается на сроке службы, в отличие от других типов аккумуляторов (Ni-MH, Li-IOn, Li-Pol), которые необходимо хранить в заряженном на 40% состоянии. Для Ni-Cd аккумуляторов характерны длительный срок хранения, низкие требования к регулярному уходу и контролю, способность стабильно работать при сильных морозах (до -40 °C). Аккумуляторы данного типа более безопасны в эксплуатации, так как в них отсутствует вероятность возгорания при разгерметизации по сравнению с литиевыми аккумуляторами. Ni-Cd аккумуляторы имеют низкое внутреннее сопротивление, низкую цену, малый удельный вес (по сравнению со свинцовыми аккумуляторами), обладают большей надёжностью и морозоустойчивостью чем Ni-MH элементы.
У Ni-Cd аккумуляторов есть и существенные недостатки. Так, у них низкая энергетическая плотность по сравнению с аккумуляторами других типов, что ведет к ограничению максимальной емкости батареи портативных раций, из-за имеющихся ограничений на геометрические размеры аккумулятора. У никель-кадмиевых аккумуляторов присутствует так называемый "эффект памяти", выражающийся в том, что если батарею заряжают при неполном разряде, то со временем реальная емкость аккумулятора значительно снижается, и для того чтобы устранить этот эффект и восстановить первоначальную емкость, необходимы периодические "тренировки" батареи - проведение определенного количества циклов заряд/разряд на специальном оборудовании. Для Ni-Cd аккумуляторов характерен высокий ток саморазряда, таким образом после длительного хранения батареи данного типа нуждаются в зарядке. Еще один недостаток никель-кадмиевых аккумуляторов - токсичность используемых в них материалов, что приводит к ограничению их применения в некоторых странах.
Ni-MH (никель-металл-гидридные) аккумуляторы для раций.
Никель-металл-гидридный аккумулятор (Ni-MH) — источник тока, в котором в качестве анода используется водородный металлогидридный электрод, а в качестве катода - оксид никеля.
Никель-металл-гидридные аккумуляторы имеют примерно на 20 % большую ёмкость по сравнению с никель-кадмиевыми при тех же габаритах, но значительно меньший срок службы — до 500 циклов заряда/разряда. Ток саморазряда примерно в 1,5-2 раза выше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов.
Ni-MH аккумуляторы почти не подвержены так называемому "эффекту памяти". Это означает, что заряжать не полностью разряженный аккумулятор можно, но только если он не хранился больше нескольких дней в таком состоянии. Если же аккумулятор был частично разряжен, а затем не использовался в течение длительного времени (более 30 дней), то перед зарядом его необходимо полностью разрядить. Ni-MH аккумуляторы считаются экологически безопасными.
К недостаткам никель-металл-гидридных аккумуляторов для раций следует отнести значительную потерю емкости при снижении температуры окружающей среды. При температурах ниже -20 ° аккумуляторы данного типа практически не работоспособны.
Li-Ion (литий-ионные) аккумуляторы для раций.
Данный тип аккумуляторов имеет наибольшее распространение и широко применяется не только как аккумулятор для портативных раций, но и для таких бытовых устройств, как сотовые телефоны, ноутбуки, цифровые фотоаппараты, видеокамеры, электромобили, дроны и т.д. Выдерживают около 1000 циклов заряд-разряд.
Такое широкое использование Li-Ion аккумуляторов обусловлено их следующими преимуществами:
• Высокая плотность энергии и как следствие наибольшая емкость аккумулятора при тех же самых габаритах по сравнению с Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторами.
• Низкий ток саморазряда.
• Высокое напряжение единичного элемента (3.6 В против 1.2 В у Ni-Cd и Ni-MH), что упрощает конструкцию - зачастую аккумулятор состоит только из одного элемента. Многие производители сегодня применяют в маломощных (2 Ваттных) рациях именно такой одноэлементный аккумулятор.
• Отсутствие эффекта памяти (снижения емкости со временем из-за неполного разряда)
Наряду с преимуществами литий-ионные аккумуляторы обладают и недостатками. Так, для Li-Ion аккумулятора требуется наличие встроенной схемы защиты от короткого замыкания, а также схемы ограничения максимального напряжения на каждом элементе аккумулятора при зарядке и предохранения каждого элемента от слишком низкого напряжения при разряде. Отсутствие или неисправность таких схем может привести к разрушению аккумулятора с выделением большого количества тепла. Необходимость встраивания таких схем повышает стоимость аккумуляторов.
Li-Ion аккумуляторы подвержены старению, даже если не эксплуатируются, а просто лежат на полке. В среднем потеря емкости составляет до 8-10% ежегодно. Для снижения потери емкости рекомендуется хранить батарею заряженной на 40% от номинальной емкости в прохладном месте. Литий-ионные акумуляторы не любят глубокой разрядки, это сильно сокращает срок их службы. Емкость Li-Ion аккумуляторов резко снижается при отрицательных температурах. При температурах ниже -20 ° аккумуляторы данного типа практически не работоспособны.
Li-Pol (Литий-полимерные) аккумуляторы для раций.
Литий-полимерные аккумуляторы представляют собой усовершенствованную конструкцию литий-ионных аккумуляторов. В Li-Pol аккумуляторах для раций в качестве электролита используется полимерный материал, отсюда и название.
Li-Pol аккумуляторы обладают теми же преимуществами, что и Li-Ion, но имеют более тонкие элементы (толщина может составлять около 1 мм), что позволяет получить аккумулятор большей емкости при тех же габаритах, что и Li-Ion. Также благодаря такой низкой толщине элементов возможно производство аккумуляторов любой формы.
Литий-полимерные аккумуляторы пожароопасны при перезаряде и/или перегреве. Для избежания этого все Li-Pol аккумуляторы для раций снабжаются специальным встроенными электронными контроллерами, которые помогают предотвратить перезарядку и перегрев вследствие слишком интенсивного заряда или разряда. По этой же причине такие аккумуляторы требуют специальных алгоритмов зарядки (и "умных" зарядных устройств).
Количество рабочих циклов заряд/разряд у Li-Pol аккумулятора как правило составляет 800—900.
Итоги
Если Вы не планируете использовать рации в условиях экстремально низких температур, лучше всего выбирать рации с аккумуляторами Li-Ion или Li-Pol. Данные типы батарей обеспечат максимальное время работы рации без подзарядки, не потребуют дополнительного обслуживания, их можно подзаряжать при любом уровне зарядки без негативных последствий.
Итак, аккумуляторы для раций делятся на четыре основных типа:
• Ni-Cd (никель-кадмиевые) аккумуляторы
• Ni-MH (никель-метал-гидридные) аккумуляторы
• Li-Ion (литий-ионные) аккумуляторы
• Li-Pol (литий-полимерные) аккумуляторы
Тип аккумулятора обычно указывается на стикере, наклееном на его корпус, буквами Ni-Cd, Ni-MH, Li-Ion, Li-Pol. Там же указывается емкость аккумулятора в миллиампер-часах (mAh), а также рабочее напряжение в вольтах (V).
Ni-Cd (никель-кадмиевые) аккумуляторы.
Никель-кадмиевый аккумулятор (Ni-Cd) - источник тока, в котором в качестве катода используется гидрат закиси никеля Ni(OH)2 , в качестве анода - гидрат закиси кадмия Cd(OH)2 или металлический кадмий (Cd), отсюда и название.
Срок службы Ni-Cd аккумулятора составляет до 900-1000 циклов заряд/разряд. Его можно хранить в полностью разряженном состоянии, это никак не сказывается на сроке службы, в отличие от других типов аккумуляторов (Ni-MH, Li-IOn, Li-Pol), которые необходимо хранить в заряженном на 40% состоянии. Для Ni-Cd аккумуляторов характерны длительный срок хранения, низкие требования к регулярному уходу и контролю, способность стабильно работать при сильных морозах (до -40 °C). Аккумуляторы данного типа более безопасны в эксплуатации, так как в них отсутствует вероятность возгорания при разгерметизации по сравнению с литиевыми аккумуляторами. Ni-Cd аккумуляторы имеют низкое внутреннее сопротивление, низкую цену, малый удельный вес (по сравнению со свинцовыми аккумуляторами), обладают большей надёжностью и морозоустойчивостью чем Ni-MH элементы.
У Ni-Cd аккумуляторов есть и существенные недостатки. Так, у них низкая энергетическая плотность по сравнению с аккумуляторами других типов, что ведет к ограничению максимальной емкости батареи портативных раций, из-за имеющихся ограничений на геометрические размеры аккумулятора. У никель-кадмиевых аккумуляторов присутствует так называемый "эффект памяти", выражающийся в том, что если батарею заряжают при неполном разряде, то со временем реальная емкость аккумулятора значительно снижается, и для того чтобы устранить этот эффект и восстановить первоначальную емкость, необходимы периодические "тренировки" батареи - проведение определенного количества циклов заряд/разряд на специальном оборудовании. Для Ni-Cd аккумуляторов характерен высокий ток саморазряда, таким образом после длительного хранения батареи данного типа нуждаются в зарядке. Еще один недостаток никель-кадмиевых аккумуляторов - токсичность используемых в них материалов, что приводит к ограничению их применения в некоторых странах.
Ni-MH (никель-металл-гидридные) аккумуляторы для раций.
Никель-металл-гидридный аккумулятор (Ni-MH) — источник тока, в котором в качестве анода используется водородный металлогидридный электрод, а в качестве катода - оксид никеля.
Никель-металл-гидридные аккумуляторы имеют примерно на 20 % большую ёмкость по сравнению с никель-кадмиевыми при тех же габаритах, но значительно меньший срок службы — до 500 циклов заряда/разряда. Ток саморазряда примерно в 1,5-2 раза выше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов.
Ni-MH аккумуляторы почти не подвержены так называемому "эффекту памяти". Это означает, что заряжать не полностью разряженный аккумулятор можно, но только если он не хранился больше нескольких дней в таком состоянии. Если же аккумулятор был частично разряжен, а затем не использовался в течение длительного времени (более 30 дней), то перед зарядом его необходимо полностью разрядить. Ni-MH аккумуляторы считаются экологически безопасными.
К недостаткам никель-металл-гидридных аккумуляторов для раций следует отнести значительную потерю емкости при снижении температуры окружающей среды. При температурах ниже -20 ° аккумуляторы данного типа практически не работоспособны.
Li-Ion (литий-ионные) аккумуляторы для раций.
Данный тип аккумуляторов имеет наибольшее распространение и широко применяется не только как аккумулятор для портативных раций, но и для таких бытовых устройств, как сотовые телефоны, ноутбуки, цифровые фотоаппараты, видеокамеры, электромобили, дроны и т.д. Выдерживают около 1000 циклов заряд-разряд.
Такое широкое использование Li-Ion аккумуляторов обусловлено их следующими преимуществами:
• Высокая плотность энергии и как следствие наибольшая емкость аккумулятора при тех же самых габаритах по сравнению с Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторами.
• Низкий ток саморазряда.
• Высокое напряжение единичного элемента (3.6 В против 1.2 В у Ni-Cd и Ni-MH), что упрощает конструкцию - зачастую аккумулятор состоит только из одного элемента. Многие производители сегодня применяют в маломощных (2 Ваттных) рациях именно такой одноэлементный аккумулятор.
• Отсутствие эффекта памяти (снижения емкости со временем из-за неполного разряда)
Наряду с преимуществами литий-ионные аккумуляторы обладают и недостатками. Так, для Li-Ion аккумулятора требуется наличие встроенной схемы защиты от короткого замыкания, а также схемы ограничения максимального напряжения на каждом элементе аккумулятора при зарядке и предохранения каждого элемента от слишком низкого напряжения при разряде. Отсутствие или неисправность таких схем может привести к разрушению аккумулятора с выделением большого количества тепла. Необходимость встраивания таких схем повышает стоимость аккумуляторов.
Li-Ion аккумуляторы подвержены старению, даже если не эксплуатируются, а просто лежат на полке. В среднем потеря емкости составляет до 8-10% ежегодно. Для снижения потери емкости рекомендуется хранить батарею заряженной на 40% от номинальной емкости в прохладном месте. Литий-ионные акумуляторы не любят глубокой разрядки, это сильно сокращает срок их службы. Емкость Li-Ion аккумуляторов резко снижается при отрицательных температурах. При температурах ниже -20 ° аккумуляторы данного типа практически не работоспособны.
Li-Pol (Литий-полимерные) аккумуляторы для раций.
Литий-полимерные аккумуляторы представляют собой усовершенствованную конструкцию литий-ионных аккумуляторов. В Li-Pol аккумуляторах для раций в качестве электролита используется полимерный материал, отсюда и название.
Li-Pol аккумуляторы обладают теми же преимуществами, что и Li-Ion, но имеют более тонкие элементы (толщина может составлять около 1 мм), что позволяет получить аккумулятор большей емкости при тех же габаритах, что и Li-Ion. Также благодаря такой низкой толщине элементов возможно производство аккумуляторов любой формы.
Литий-полимерные аккумуляторы пожароопасны при перезаряде и/или перегреве. Для избежания этого все Li-Pol аккумуляторы для раций снабжаются специальным встроенными электронными контроллерами, которые помогают предотвратить перезарядку и перегрев вследствие слишком интенсивного заряда или разряда. По этой же причине такие аккумуляторы требуют специальных алгоритмов зарядки (и "умных" зарядных устройств).
Количество рабочих циклов заряд/разряд у Li-Pol аккумулятора как правило составляет 800—900.
Итоги
Если Вы не планируете использовать рации в условиях экстремально низких температур, лучше всего выбирать рации с аккумуляторами Li-Ion или Li-Pol. Данные типы батарей обеспечат максимальное время работы рации без подзарядки, не потребуют дополнительного обслуживания, их можно подзаряжать при любом уровне зарядки без негативных последствий.
