Будь-яке автономне джерело живлення влаштовано таким чином. Усередині металевого стакану встановлений стрижень, ізольований від стінок стакану пористою паперовою (картонної, пластикової) прокладкою, просоченою електролітом. Стакан служить анодом, стрижень – катодом. В процесі зарядки акумулятора на поверхні катода нагромаджується електричний потенціал. При підключенні елемента до замкнутого електричного ланцюга іони електроліту переносять електричні заряди з катода на анод, внаслідок чого і виникає електричний струм.
Характеристики елемента живлення – місткість, сила струму, видавана напруга – залежать від матеріалу, з якого виготовлені електроди, і від хімічного складу електроліту.
Вступ
В цифровій техніці використовуються тільки лужні акумулятори чотирьох типів нікель-кадмієві, нікель-металогідридні, літій-іонні і літій-полімерні. Свинцеві акумулятори з кислотним електролітом (автомобільні), незважаючи на високу енергоємність і довговічність, в цифровій техніці не використовуються. Але їх можна знайти в імпульсних блоках резервного (безперебійного) живлення для персональних комп’ютерів.
Нікель-кадмієві акумулятори (Ni-Cd) практично вийшли із вжитку (сьогодні випускає тільки Sanyo), хоча вони володіють відмінною енергоємністю і дуже довготривалі (оскільки не схильні до ефекту старіння, як літієві акумулятори, тому їх можна купувати про запас). Це найдоступніші за ціною акумулятори, але при цьому їх практичне використовування ускладнене проявом ефекту «пам’яті». Суть даного ефекту виявляється у тому, що якщо неповністю розряджений акумулятор зарядити, то його місткість зменшиться до значення залишкового заряду. Щоб відновити такий акумулятор доведеться влаштувати йому тренувальний цикл заряду/розряду, тобто кілька разів повністю розрядити і зарядити батарею.
Ефект «пам’яті»
Ефект «пам’яті», хай і у меншій мірі, але все-таки виявляється і в джерелах живлення іншого типу, що перезаряджаються, – в нікель–металогідридних акумуляторах (Ni-Mh). Заява виробників про те, що нікель-металогідридні акумулятори повністю позбавлені від ефекту «пам’яті», спростовується практикою. Щоб уникнути різкого зниження енергоємності нікель-металогідридний акумулятор варто час від часу піддавати тренуванню, тобто розряджати його до мінімальної напруги і потім повністю заряджати (краще всього щомісячно).
Правила користування акумуляторами
І нікель-кадмієві, і нікель-металогідридні акумулятори володіють достатньою для цифрової портативної техніки енергоємністю. Елементи формату АА, наприклад, випускаються місткістю до 3200 мАh. Комплект нікель-металогідридних акумуляторів при щоденному використовуванні прослужить близько 2 років, оскільки акумулятори цього типу витримують до 600 циклів заряду/розряду. Якщо акумулятори використовуються не так інтенсивно, термін їх придатності збільшиться. Більш того, нові, ще жодного разу не використані акумулятори, або не дуже зношені елементи можна берегти досить тривалий час без ризику зниження їх місткості.
Для цього акумулятори треба повністю зарядити і покласти в темне прохолодне місце. Додамо, що нікель-металогідридні акумулятори найпоширеніший тип перезарядних елементів у форматі АА і ААА. Саме вони частіше всього працюють в цифрових фотоапаратах початкового рівня (для техніки Canon, наприклад, це камери з індексом «Аххх»), в цифрових плеєрах, диктофонах, радіоприймачах.
Практичні рекомендації
Нарешті, декілька практичних рекомендацій. Якщо доводиться брати цифровий фотоапарат на зимову фотосесію або плеєр на зимову прогулянку, хоча з плеєром простіше, він знаходиться в теплій кишені, то краще всього замінити (якщо є можливість, кінцево) літієвий акумулятор на нікель-металогідридний.
Річ у тому, що нормальний температурний режим роботи всіх типів акумуляторів – від 0 до +40°С. При цьому підвищення температури не стільки небезпечне для акумулятора, скільки для самої техніки. А ось з пониженням температури ситуація інша. Нікель-металогідридні акумулятори здатні працювати при дуже низьких температурах (до -25°С і навіть нижче), втрачаючи при цьому значну частину заряду, але відновлюючись при відігріванні. Літієві акумулятори обох типів при температурах нижче 0°С швидко втрачають енергію, а при -20°С руйнуються з викидом лужного електроліту тобто, просто вибухають. Залишивши взимку стільниковий телефон в машині на ніч, вранці ви ризикуєте знайти його уламки, а заразом і попсований електролітом салон (про небезпеку бризок їдкого електроліту для здоров’я людини і говорити не варто).
Експеримент
А чи можна зарядити звичайну батарейку, що не перезаряджається, якщо нічим замінити «акумулятор», що розрядився? Можна, але не потрібно. Заряджати слід тільки малим струмом від іншого елемента або акумулятора, що зводить нанівець практичну користь від цієї процедури. Зарядка в звичайному мережному зарядному пристрої справа ризикована – «батарея» може запросто потекти (при цьому електроліт пошкодить схему зарядного пристрою).
Крім того, звичайна «алкалайнова» може витримати дуже обмежене число зарядок, а довговічність такого «акумулятора» важко передбачити. Зазвичай це не більше 2-3 циклів.
Правила поведінки із зарядним пристроєм
Режим зарядки:
Після установки акумуляторів, зарядний пристрій автоматично починає процес імпульсної зарядки. Час зарядки пов’язаний з об’ємом і рівнем зарядженості акумуляторів. Під час зарядки рівень потужності акумуляторів постійно контролюється, тому результати вимірювання напруги після кожного зарядного імпульсу впливають на те, продовжувати зарядку або перейти в режим підтримки. Контрольні функції процесу зарядки виконує мікропроцесор. Режим зарядки сигналізується червоним індикатором.
Режим розрядки:
Після натиснення кнопки DISCHARGE, зарядний пристрій перемкнеться з режиму зарядки в режим розрядки. Акумулятори після розрядки до напруги 0,9V готові до зарядки. Ефект "пам’яті" і втрата об’єму відбуваються тільки у випадку з акумуляторами NiCd в результаті неповної розрядки перед черговою зарядкою. Акумулятори NiMH стійкі до ефекту "пам’яті", тому їх не потрібно розряджати перед зарядкою. Режим роботи сигналізує жовтий індикатор. Після розрядки акумуляторів зарядний пристрій автоматично перемикається в режим зарядки.
Режим підтримки:
Після повної зарядки акумуляторів зарядний пристрій автоматично перемикається в режим підтримки. Акумулятори зарядили 1/10 частиною сили струму зарядки. В цьому режимі батарейки можуть залишатися в зарядному пристрої протягом довгого часу, не піддаються при цьому саморозрядці – вони завжди готові до використання. Режим підтримки сигналізує зелений індикатор.
Режим виключення ефекту "пам’яті"
Цей режим можна вибрати, натискуючи перемикач BATTERY CARE. Після установки батарей, зажевріє жовтий індикатор. Виключення індикатора означає готовність акумуляторів до зарядки. Процес зарядки не починається автоматично, а тільки після вибору одного з режимів зарядки 2 або 4 акумуляторів. Цей режим слід використовувати в окремих випадках спаду потужності батарей.
