АА, ААА и другие никель-металлгидридные аккумуляторы, Li-ion 18650 и аналогичные аккумуляторы - как интерпретировать емкость и количество циклов зарядки, приведенных в технических характеристиках

1. Емкость аккумулятора

Поясним, уменьшается ли емкость аккумулятора сама по себе со временем. Или с последующими циклами зарядки? Разве не тот случай, когда рассматриваемый аккумулятор емкостью 2600 мАч должен сохранять полную емкость на протяжении всего срока службы, т.е. в течение 500 последовательных циклов зарядки/разрядки?
 
Каждая батарея медленно разлагается с момента выпуска с завода. Это необратимые процессы, поэтому даже неиспользованный аккумулятор может оказаться бесполезным через достаточно долгое время. Продолжительность этого периода зависит от типа/типа и емкости аккумулятора. Определенное правило здесь заключается в том, что чем более нагружена/емка батареи данного размера, тем быстрее она будет деградировать сама по себе. Например, в случае с международными техническими стандартами МЭК, в случае с типовыми Ni-MH аккумуляторами (включая популярные типоразмеры AA R6, AAA R03) допустимая стойкая деградация емкости указана на уровне до 20% по сравнению с номинальным значением после первого года. Через 2 года, согласно стандарту, нет даже требования, которому должен соответствовать данный аккумулятор при измерении емкости.
 
Конечно, аккумуляторные батареи хорошего качества должны стареть гораздо медленнее, чем это позволяют стандарты. Сам по себе эффект самостарения также почти незначителен у аккумуляторных батарей с наименьшей емкостью, но мы должны помнить об этом и избегать неопределенных источников покупки, где мы можем купить некачественный продукт или обычный шезлонг для хранения.
 
Точно так же ошибочно полагать, что наша батарея будет показывать одинаковую высокую емкость все время, например, 2600 мАч, в течение следующих 500 циклов зарядки. Здесь, согласно официальным стандартам, окончание срока службы никель-металлгидридной аккумуляторной батареи может произойти только тогда, когда она достигнет около 60% от своей первоначальной емкости. Таким образом, полная, номинальная емкость 2600 мАч будет получена только в начале срока службы нашего аккумулятора, в то время как в конце его срока службы допустимые значения будут значительно ниже – даже ниже 1600 мАч! В случае литий-ионных аккумуляторов за окончание срока службы чаще принимается значение 80% от номинальной емкости.

2. Циклы зарядки

Производитель заявляет о 500 циклах, а батарейки у вас «не переживут» и 100. Объясним, почему это так.
 
Долговечность, рассчитанная на количество циклов зарядки, также зависит от возраста аккумуляторов. В случае аккумулятора, которому несколько лет, особенно с высокой емкостью, самодеградация, связанная с его возрастом, может быть быстрее, чем естественный износ в результате циклов зарядки/разрядки.
Еще одна проблема заключается в том, как производители определяют стоимость циклов зарядки своих аккумуляторов. С годами это даже изменилось в технических стандартах. В случае с обычными никель-металлгидридными аккумуляторами по-прежнему характерно давать количество полуциклов (где батарея разряжается примерно на 50%), и такое значение всегда в несколько раз превышает количество полных циклов. Из-за произвольности в определении срока службы / количества циклов зарядки сложно сравнивать это значение между разными батареями.
Кроме того, производитель измеряет количество циклов в лабораторных условиях – аккумуляторы не разряжаются слишком глубоко и не перезаряжаются специально.
В типичных условиях эксплуатации зачастую невозможно избежать слишком глубокого разряда аккумулятора, а иногда и его перезаряда – и это очень негативно сказывается на целевом ресурсе такого элемента. Даже никель-металлгидридные аккумуляторы, которые обычно считаются очень прочными и прощающими ошибки, могут необратимо терять часть своей емкости при каждом слишком глубоком разряде или значительном перезаряде. Даже считается лучшим – японский аккумулятор АА емкостью 2450 мАч, который должен продержаться 150 полных циклов зарядки, в домашних условиях часто не будет «жить» дольше примерно 75 циклов.
 
Также в этом случае лучше всего подходят менее нагруженные батареи с меньшей емкостью - они покажут наибольший срок службы (измеряемый в циклах зарядки) в типичных приложениях.

Сводка

Основным выводом из этой статьи должен стать принцип покупки аккумуляторных батарей в соответствии с нашими потребностями, а не покупки их в большом количестве.

Проблемы старения аккумуляторных батарей и условия их использования оказывают очень большое влияние на их емкость и надежность в течение длительного срока службы.
В очередной раз выясняется, что более дорогой, более емкий аккумулятор не всегда будет для нас лучше.

В случае устройств, которые работают от аккумуляторных батарей в течение многих недель, лучше использовать аккумуляторы меньшей емкости, например, 700-800 мАч для размера AAA, 1900-2000 мАч для размера AA или 2200-2600 мАч для Li-ion 18650. Такие батареи обычно работают в несколько раз больше циклов зарядки и подвержены самостарению и деградации гораздо медленнее. Наиболее емкие и интенсивные аккумуляторные батареи лучше подходят для профессионального использования, с короткими интервалами между зарядками, где временная производительность, срок службы батареи является приоритетом.

Еще одним важным выводом является тот факт, что заявленная производителем емкость для данного аккумулятора является обязательной только для совершенно новых элементов. В случае покупки, например, аккумуляторной батареи 2-летней давности, у нас нет никаких гарантий на сохранение каких-либо параметров. Поэтому выбирать определенного продавца необходимо рационально.

Копирование содержания статьи или ее части без согласия представителя компании Baltrade sp. z o.o. запрещено.