ОТ ЛЯГУШКИ ДО ПОЛИМЕРА

Каролик Андрей, Анисимов

Спецвыпуск Xakep, номер #034, стр. 034-068-3

АККУМУЛЯТОР vs АЛКАЛИНОВАЯ БАТАРЕЙКА

Уже сейчас аккумуляторы здорово "наступают" на пятки батарейкам. Десять лет назад были широко распространены никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы, которые были менее емкие, нежели батарейки. К тому же кадмий считается экологически опасным и сегодня запрещен для использования в батарейках (у нас пока запрета нет). С появлением же никель-металл-гидридных аккумуляторов ситуация стала в корне меняться, масла в огонь подлила и новая технология перезарядки.

Аккумуляторы стали совместимы по размерам с батарейками, что обеспечило полную взаимозаменяемость. Хотя говорят, что напряжение батарейки 1,5 В, а аккумулятора - 1,2 В, но это напряжение без нагрузки. Если их подключить к любому прибору, то рабочее напряжение будет примерно одинаковое (под нагрузкой). Поэтому в приборах взаимозаменяемость батареек и аккумуляторов существует без ограничений.

НИКЕЛЬ-МЕТАЛЛ-ГИДРИДНЫЙ АККУМУЛЯТОР

Основной плюс этого аккумулятора заключается в том, что по емкости он в 2 раза больше предыдущих аналогов - 2,4 ампер-часа. А при использовании в устройствах с высокими токами потребления аккумулятор, благодаря своей конструкции (меньшие зазоры между электродами), работает дольше, чем алкалиновая батарейка. Для примера можно взять аккумулятор GP Batteries емкостью 2,2 ампер-часа и алкалиновую батарейку Duracell с теоретической емкостью 3,5 ампер-часа - в цифровом фото аккумулятор работает в 2 раза дольше. Причина в том, что коэффициент использования материала в аккумуляторе выше, чем в батарейке. Из-за того, что расстояние между электродами в батарейке больше, компоненты не успевают перемещаться от одного электрода к другому при больших токах потребления. В аккумуляторе электроды обычно расположены спирально, расстояния между электродами измеряются долями миллиметра, и коэффициент использования материалов в аккумуляторе равен практически 100%. Батарейка не рассчитана на подобные режимы работы (большие токи) и ее коэффициент использования не превышает 50%. То есть емкость аккумулятора очень мало зависит от того, каким током его разряжать.

НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕЗАРЯДКИ

У аккумулятора была еще одна существенная проблема - раньше для перезарядки требовалась как минимум ночь, что не всегда было удобно. Порой приходилось заряжать сразу несколько комплектов, при этом один комплект работал меньше, чем алкалиновая батарейка. Сейчас уже существует технология и устройства, заряжающие аккумуляторы за 0,5-1 час. Для этого в зарядном устройстве стоит специальный микропроцессор, который анализирует состояние каждого аккумулятора индивидуально и отслеживает изменения параметров, поддерживая оптимальный режим зарядки (рабочая температура и ток зарядки). Некоторые подобные зарядные устройства дополнительно снабжаются встроенными вентиляторами, чтобы охлаждать аккумуляторы, поддерживая необходимый температурный режим.