Lithiové baterie se nyní převážně používají k napájení akumulátorových šroubováků a jiných typů přenosného elektrického nářadí. Dnes jsou bezkonkurenční a jsou široce používány ve všech oblastech. Někdy se ale můžete setkat se starým akumulátorovým nářadím vybaveným nikl-kadmiovými bateriemi. Tyto baterie jsou technologicky zastaralé a horší než vysokoproudé Li-ion baterie ve všech kritériích kromě ceny.
Proto při výběru mezi lithiovými a kadmiovými bateriemi volte Li-ion. A i když váš nástroj zpočátku běžel na Ni-Cd článcích, při výměně baterie se ve většině případů vyplatí přejít na lithium.
Baterie pro šroubováky jsou v prodeji v různých konfiguracích: opravné sady pro výměnu starých Li-ion bloků a sady pro přechod z nikl-kadmiových baterií na lithiové. Kromě baterie obsahují takové sady nabíječku a konektor pro její připojení.
Obsah
- Více o Ni-Cd článcích
- Parametry Li-ion baterií
- Výhody lithiových baterií v praxi
- Drobné nedostatky nebo pokračování výhod
- Závěry
Více o Ni-Cd článcích
Masová výroba nikl-kadmiových baterií začala v 1950. letech 6. století. Na svou dobu byly poměrně prostorné a lehké (ve srovnání s olověnými modely) a nabíjely se za 8–XNUMX hodin, což bylo považováno za velký úspěch. Hlavní výhody a nevýhody NiCd baterií jsou uvedeny v tabulce:
Výhody
Omezení
Vysoký a stabilní proudový výstup. Schopnost odolat vysokým zátěžovým proudům bez přehřátí.
Toxicita kadmia. Problémy s likvidací.
Mrazuvzdornost – schopnost pracovat stabilně v chladu až do -20 °C.
Výrazné samovybíjení – až 10 % měsíčně.
Široký rozsah provozních teplot – od -20 do +65 °C.
Paměťový efekt, který neumožňuje částečné nabíjení baterie a vyžaduje, aby nabíjení začalo až po úplném vybití.
Trvanlivost – při správném používání dosahovala životnost 600–1000 cyklů.
Tendence snižovat kapacitu v důsledku „zapamatování“ nenulové úrovně zbytkového nabití.
Skladovatelnost (bez znatelného snížení vlastností) je až 8 let.
Potřeba provést cyklus úplného nabití a vybití jednou za sezónu.
Odolnost proti hlubokým výbojům.
Parametry Li-ion baterií
Pro instalaci do šroubováku se používají vysokoproudé Li-ion baterie. Oproti jiným typům lithiových baterií mají nižší kapacitu, která je kompenzována vyššími hodnotami proudového výstupu – až 15–20 A v trvalém režimu a až 30–100 A v pulzním režimu (při startovacím a špičkovém zatížení ). Ale ve srovnání s analogy Ni-Cd mají Li-ion články vyšší kapacitu.
- kapacita ≈2500 mAh se standardní velikostí článku 18650;
- jmenovité napětí je 3,7 V (zatímco u NiCd „plechovek“ je jeho hodnota 1,2 V);
- limity provozního napětí – od 2,55 do 4,2 V;
- zdroj – od 600–1000 cyklů;
- netoxické složení;
- 1,5–2krát vyšší specifická kapacita (množství akumulované energie na jednotku hmotnosti);
- nižší úroveň samovybíjení;
- možnost částečného, dílčího a rychlého dobíjení – za 1–2 hodiny;
- podobný rozsah provozních teplot – od -20 do +60 °C, ale v chladném počasí je u většiny modelů dočasně snížena kapacitní rezerva (s výjimkou prvků s typem chemie LiFePO4)
Výhody lithiových baterií v praxi
Díky použití Li-ion baterií je provoz elektrického nářadí pohodlnější a efektivnější. V první řadě získáte stejný výkon s nižší hmotností a kapacitou baterie. Například sestava 5 sériově zapojených Li-ion „plechovek“ s napětím 18 V, kapacitou 2500 mAh a vybíjecím proudem 20 A váží pouhých 350 g a má rozměry 60x50x70 mm.
Při stejných parametrech bateriového bloku mají lithiové baterie do šroubováků vyšší kapacitní rezervu než NiCd, akumulují a uvolňují více energie. Při přechodu na lithium tedy získáte i zvýšenou provozní dobu nářadí na 1 nabití akumulátoru. To je zvláště důležité při profesionálním používání přenosného elektrického nářadí.
Další komfort při používání lithiových baterií spočívá v širokých možnostech dobíjení. Před nabíjením není nutné baterii zcela vybít. Navíc můžete nabití doplnit za několik hodin. Poté jsou vysokoproudé Li-ion baterie připraveny k efektivnímu provozu. Stabilně odolávají zatěžovacím proudům do 10 C (s kapacitou 2500 mAh – 25 A) a špičkovému zatížení přes 30 C (˃75 A).
Drobné nedostatky nebo pokračování výhod
Slabiny Li-ion baterií jsou:
1. Nízká mrazuvzdornost. Pokud používáte šroubovák při teplotách pod -10 °C, kapacita lithium-iontové baterie se sníží. Ale pro takové podmínky použití má řada lithiových baterií speciální podtyp – LiFePO4. Jedná se o lithium-železofosfátové baterie. Jejich jmenovité napětí je o něco nižší – 3,2–3,3 V a měrná energetická náročnost je o 10 % nižší. Ale mrazuvzdornost je vynikající, nedochází k výraznému poklesu kapacitní rezervy až do -30 ° C a životnost přesahuje 2 tisíce cyklů.
2. Citlivost na hluboké vybití a přebití. Tento problém účinně řeší ochranná a monitorovací deska BMS. Řídí parametry baterie, nedovolí, aby napětí přesáhlo provozní rozsah a vypíná baterii v případě přehřátí nebo proudového přetížení. Výsledkem je, že baterie fungují v bezpečných podmínkách, bez kritických podmínek a rychlého opotřebení.
3. Přirozené stárnutí. Ano, ve vnitřní struktuře lithiových baterií postupně dochází k chemické degradaci. Projevuje se pomalým snižováním množství uložené energie. A přestože je tento proces pomalý, nevyplatí se kupovat baterie pro budoucí použití. Jakmile si ji koupíte, používejte ji, protože za 5–10 let baterie ztratí své vlastnosti, i když její cyklická životnost zůstane nevyužitá.
Maximální potenciál lithiových baterií do šroubováků proto mohou posoudit řemeslníci, kteří své nářadí pravidelně používají a životnost baterie vyčerpají během několika let, aby nestihla „stárnout“.
Závěry
Při výběru lithiových nebo kadmiových baterií do šroubováku je třeba vzít v úvahu jejich silné a slabé stránky. Podle většiny kritérií nepochybně vítězí Li-ion baterie. Jsou lehké, kompaktní, akumulují a uvolňují více elektřiny (na jednotku hmotnosti), snadno se používají a neobsahují kadmium, které se obtížně recykluje.
Ale i Ni-Cd baterie mají zastánce. Jejich trumfy jsou schopnost pracovat v chladu bez rychlé ztráty kapacity a skladovatelnost až 8 let při zachování výkonnostních charakteristik. Je ale potřeba je nabíjet v celých cyklech – od vybitého stavu až po 100 %. A kapacitní rezerva při stejných rozměrech a hmotnosti bude u kadmiových baterií nižší než u lithiových analogů.
Obecně jsou obě možnosti dobré a pracují s vysokou účinností v režimu, který je pro ně pohodlný. Konečná volba proto závisí na preferencích majitele a podmínkách použití nástroje. Lithiové baterie jsou považovány za nejlepší pro systematicky používaná zařízení. A pro domácí šroubovák, který funguje párkrát do roka, se hodí i kadmiové baterie.
