Ni-Cd или Ni-Mh — что лучше для портативной техники? В этой заметке вы узнаете, какие отличия у этих двух типов аккумуляторов и насколько существенная разница между элементами с маркировкой «NiMh» и «NiCd» на корпусе.
Ниже мы сделали подробное сравнение плюсов и минусов. В конце статьи вы найдёте особенности хранения NiCd и NiMh, основные характеристики элементов и параметры заряда, подробности взаимозаменяемости, например, в шуруповёртах или других автономных инструментах.
В чём разница между Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторами?
Основные отличия Ni-Cd от Ni-Mh элементов заключены по характеристикам ёмкости, эффекту памяти и экологичности. Как правило, батареи с маркировкой «NiMh» на корпусе дольше питают устройство (у них больше ёмкость), не страдают от «эффекта памяти» (почти отсутствует) и не наносят вреда окружающей среде.
Все сравнительные особенности (плюсы и минусы) указаны при условии примерно одинаковых габаритов и формы обоих типов аккумуляторов. Если отходить от этого условия, то могут быть значительные отклонения по количеству циклов (вплоть до 2000 циклов у NiMh, Лебедев О.А. Химические источники тока. - СПб.: ЛЭТИ, 2002. - 55с., Хрусталев Д.А. Аккумуляторы. - М.: Изумруд, 2003. - 224с.). В остальном интересны следующие у аккумуляторов Ni-Mh и Ni-Cd отличия.
Аккумуляторы типа Ni-Cd (NiCd)
Изобретены в 1899-м году Вальдемаром Юнгнером (Waldemar Jungner) и получили широкое распространение в 1980-х годах после успешных экспериментов по наращиванию активного материала с увеличением ёмкости на 60%. Никель-кадмиевые (NiCd) элементы питания остаются одними из самых прочных и устойчивых, что особенно актуально в таких ответственных отраслях, как авиастроение.
- • Недорогие (самый дешевый тип аккумуляторов при пересчёте на цикл).
- • Высокая производительность нагрузки (способны отдавать большой ток).
- • Долгий срок службы (до 1000 циклов заряда/разряда).
- • Способны получать сверхбыструю зарядку (нужен контроль температуры и избыточного давления внутренних газов).
- • Длительный срок хранения (может храниться в разряженном состоянии, перед использованием необходимо активировать).
- • Складирование и транспортировка безопасны (принимаются авиакомпаниями в качестве груза).
- • Эффективны при экстремальных температурах (от -50°C до +40°C, зарядка при температуре ниже 0°C).
- • «Гибкий» форм-фактор (широкие возможности создания в любых размерах и вариантах установки).
- • Меньше ёмкость и больше вес (по сравнению с альтернативными типами при тех же размерах).
- • «Эффект памяти» (необходимо полностью разряжать перед зарядкой).
- • Кадмий токсичен (металл со сложным и трудоёмким процессом утилизации).
- • Высокая степень саморазряда (нужно заряжать после хранения, иначе теряется до 10% за первый месяц).
- • Периодически требуется «тренировка» аккумулятора (3-4 цикла заряда/разряда для восстановления).
- • Низкое напряжение со снижением от 1,5 (при первых 10%) до 1,2 В (требует много элементов для достижения высокого напряжения).
Аккумуляторы типа Ni-Mh (NiMh)
Впервые исследования в области гидрида никеля и металла проводились в 1967-м году в Женевском научно-исследовательском институте Баттеля и упирались в ограничение образования никель-водорода (NiH) из-за нестабильности гидрида металла. В 1980-х был открыт новый гидридный сплав, с которым разработку удалось завершить в 1987-м с улучшением ёмкости на 40% в сравнении со стандартными NiCd-аккумуляторами.
- • Высокая удельная ёмкость (до 40% больше от стандартной ёмкости NiCd и меньший вес).
- • В большинстве случаев отсутствует «эффект памяти» (частота обслуживания снижена в 2-3 раза).
- • Экологически чистые (выгодная переработка, не содержат кадмий, ртуть, свинец, вредные химические вещества).
- • Складирование и транспортировка безопасны (принимаются авиакомпаниями в качестве груза).
- • Эффективны при отрицательных температурах (но в меньшей степени, чем NiCd).
- • Более высокая цена у NiMh, чем у NiCd.
- • Сложный алгоритм зарядки (более длительный, чувствителен к перезаряду, плохо поглощает перезаряд, должен быть на меньшем токе).
- • Требуют особое зарядное устройство (со стадийным алгоритмом и контролем перезаряда).
- • Излишнее тепловыделение (при быстрой зарядке и во время разрядки на высокой нагрузке).
- • Меньшая производительность при экстремальных температурах (в сравнении с NiCd).
- • Небольшой срок службы (до 500 циклов, значительно сокращается из-за глубокого разряда).
- • Скорость саморазряда почти в 2 раза выше (20% в течение первых 24 часов и растёт на 10% в месяц).
Замена гидридного материала уменьшает саморазряд и уменьшает коррозию сплава, но это сокращает и удельную энергию. Аккумуляторы для электрических силовых агрегатов используют это улучшение для достижения требуемого ресурса и длительного срока службы.
Что лучше — NiCd или NiMh?
Обычно нужно установить тот или иной аккумулятор, например, в электроинструмент. Работать предстоит на улице или в неотапливаемом помещении холодными зимними вечерами. В таком случае характеристики Ni-Cd подойдут лучше.
У NiCd лучшая эффективность на холоде и возможность заряжать при минусовых значениях температуры выручат при работе с тем же шуруповёртом в российских реалиях.
Во всех стандартных тепличных ситуациях Ni-Mh объективно выигрывает по своим техническим характеристикам у более древнего типа аккумуляторов Ni-Cd, у которых и «эффект памяти» и меньшая ёмкость. Однако в этом случае важно соблюдать правила зарядки по инструкции производителя, чтобы элемент питания прослужил как можно дольше.
Есть ли что-то лучше NiMh?
Если вас беспокоит высокая степень саморазряда Ni-Mh, то обратите внимание на усовершенствованный тип LSD Ni-Mh. Такие элементы питания стоят дороже, но оправдывают инвестиции в условиях, когда между зарядкой и непосредственно эксплуатацией проходит значительное время (например, пульты дистанционного управления).
Усовершенствованные никель-металлогидридные аккумуляторые с низким саморазрядом впервые появились в 2005-м году благодаря усилиям компании Sanyo. Сегодня их производством занимается множество других брендов. Они замедляют электрический разряд за счёт более качественного разделения анода и катода с помощью полиолефинового сепаратора.
Если Ni-Cd заменить на Ni-Mh, то какой зарядник подойдёт?
Вы можете продолжить заряжать старым зарядником устройство после замены NiCd на NiMh и наоборот. Однако следует иметь ввиду, что если для Ni-Cd используется специальный адаптер (старого, даже древнего типа), то после замены аккумулятора на Ni-Mh не стоит им пользоваться.
Сейчас зарядных устройств специально для никель-кадмиевых аккумуляторов практически не существует (обязательно напишите в комментарии, если видели их в продаже).
Главное, что вам следует знать — сперва полностью разряжайте Ni-Cd и Ni-Mh, а лишь затем подключайте зарядное устройство. Так вы избежите «эффекта памяти» и всегда будете получать полностью работоспособное оборудование после зарядки. Следуйте этому правилу даже с Ni-Mh, у которого хоть и намного в меньшей степени, но всё равно проявляется эта проблема.
Есть ли особые требования для хранения Ni-Cd и Ni-Mh?
Когда нужно максимально сберечь штатные характеристики аккумуляторов обоих типов, следует придерживаться некоторых рекомендаций от производителей. Их мы выделили в этот список.
- • В сухом прохладном месте (при высоких температурах усиливается саморазряд).
- • С любым промежуточным процентом заряда (кроме полного разряда или полного заряда).
- • Оптимально зарядить до уровня 40%-60%.
- • В процессе хранения 1 раз в 3 месяца дозарядите (иначе саморазряд сократит процент).
- • Храните NiCd и NiMh не дольше 5 лет.
- • Перед началом эксплуатации после длительного хранения активируйте (полностью разрядите и зарядите).
Спасибо, очень хорошее описание,я полностью удовлетворен ответом.
Спасибо за информацию, всё ясно и понятно,я полностью удовлетворен ответом!
Автор сам себе противоречит: в плюсы Mh пишет "сопротивление перезаряду и чрезмерному разряду". В минусы ему же - "сложный алгоритм зарядки (более длительный, чувствителен к перезаряду, плохо поглощает перезаряд, должен быть на меньшем токе)". Вот и иди пойми.
Спасибо, это ошибка, поправили.
Ну наконец то "разложили всё по полочкам", огромное спасибо.
Статья очень хорошая, но как и везде одна и таже проблема: не указано напряжение без нагрузки (для Ni-MH напряжение без нагрузки 1.4-1.43v, для Ni-Cd без нагрузки досихпор не знаю предположительно 1.44-1.55v) и минимальное напряжение = разряженное состояние (для Ni-MH 1v, для Ni-Cd 0.9v), номинальное значение напряжение (Ni-MH 1.20-1.25v, Ni-Cd 1.35-1.37v) говорит только о мощности тока к напряжению (рекомендуемый разряд). Так повелось что Ni-MH и Ni-Cd в одну корзинку закинули написали 1.2v номинал и 1.45v заряженное состояние = без нагрузки, а потом все удивляются почему они служат в 4 раза меньше чем положено
Здравствуйте Не совсем так, для Ni-CD минимальное 1В (для большинства бытовых 0.8-0.9В), максимальное 1.35В для Ni-MH минимальное 1-1.1В, максимальное 1.4В (напряжение на заряженном без нагрузки)
Ну правильно. Под вашим"не совсем так" я указал "...досихпор не знаю предположительно 1.44-1.55v". Спасибо за уточнение. Суть в том чтобы добавить все эти цифры в статью, а не лазить по форумам и википедиям, да я понимаю что по даташиту у всех акб все по разному, но в целом все примерно так в цифрах.
Я так и не понял: могу я вместо двух кадмиевых АА на 600мАч в маникюрный дремель поставить аналогичные метал-гидридные без переделок цепей заряда или нет?
Здравствуйте Скорее всего да, настолько старых зарядок для Ni-cd почти не осталось.
2007год - это старые?
Для зарядки нет.
•Из текста по хранению - " В процессе хранения 1 раз в 3 месяца дозарядите (иначе саморазряд сократит процент)". Здесь непонятно. Дозарядите от какого состояния. Надо полностью разрядить и потом снова зарядить или "дозарядить" к оставшемуся заряду? Как в этом случае "эффект памяти"?
Здравствуйте Дозарядить из текущего состояния на хранении. Эффект памяти не имеет значения т.к. находится на хранении. При первом запуске разрядите и зарядите полностью.
Доброго. Есть фонарик ан-0-004. Аккумуляторы Д-0,26 NiCd. Возможно заменить на NiMH battery 3.6v 330mAh coin 3S1P + Nickel (size: 25x26mm) (GEB) без переделок? Основное отличие NiCD > NiMH.
Здравствуйте Можно, если заряжать будет в современном зарядном устройстве для Ni-MH
Здравствуйте. Имеется шуруповерт BOSCH GSR 12V 2004г в рабочем состоянии.К нему зарядное устр. D-70745. Input 230 V-50*60 Hz 28W Output 7,2V - 14,4V =1,1A. Использовал аккум.батарею (без адаптера) Bosch 2 607 335 709/ 12V 1,5Ah Cs NiCd A48922U. Можно ли использовать данный зарядник с аккум.батареей для Bosch (3,3Ач, 12В, Ni-Mh) Pitatel TSB-048-BOS12A-33M для работы с данным шуруповертом? Спасибо!
Здравствуйте Да, можно.
Здравствуйте! Можно ли в зарядном для Ni-Cd, заряжать Ni-Mh?
Здравствуйте Да, если зарядное не сильно старое, более 20-30 лет. Смотрите в инструкции к зарядному.
Доброе утро.Интересует можно ли в аккамуляторе от шуруповерта заменить один из десяти "боченков" nimh на nicd в цепи? Спасибо.
Здравствуйте Можно, только результат будет плохой, через какое-то время нужно будет менять еще и еще, но уже другие. Обычно меняют сразу все, можно на Ni-CD.
Здравствуйте! Спасибо за информацию, очень познавательная статья. К вопросу о заряднике для никель-кадмиевых аккумуляторов, у меня зарядное устройство AcmePower RC-6, в котором есть режим Ni-Cd, он сперва разряжает аккумулятор. По этому поводу и прочитал статью, было интересно, для чего он это делает. Зарядник подходит для AA, AAA, C, D, Крона и даже для ALK солевых батареек, если они разряжены не более 50%.
У меня встал вопрос поменять АКБ в рациях Icom. Ранее там стояли Ni-Cd, а сейчас планирую поменять на Ni-Mh и столкнулась с тем, что на родных старых АКБ маркировка ёмкости 2000 стоит, а реализуются сейчас с ёмкостью 1650 и не больше. Интересно, насколько плохо для использования это окажется, имею ввиду, не придётся ли ходить обвешанной дополнительными АКБ, т.к. 1650 будут быстрее разряжаться?
Здравствуйте Да, будут быстрее разряжаться.
Здравствуйте. К шуруповерту Хитачи ds 9dvf3, 15 лет назад прилагались родные Ni-Mh, сейчас в продаже есть только NiCd. Можно ли заряжать NiCd в зарядке от Ni-Mh?
Здравствуйте. Да, можно. Чтобы продлить срок службы NiCd, всегда разряжайте до конца прежде, чем подключать зарядное устройство.
Здравствуйте, у меня такая проблема у меня шуроповерт Макита старый аккумуляторы Ni-Cl, заказал новый аккумулятор Ni-Mg , зарядное устройсва этот аккумулятор не зарежает .подскажите в чем причина
Здравствуйте. Вы наверное имеете ввиду, что старые аккумуляторы Ni-Cd, а новый Ni-MH. В этом случае старый зарядник может не работать с новыми батареями. Нужно приобрести любой современный Ni-MH-зарядник с подходящим разъёмом. Он подходит и для Ni-Cd, и для Ni-MH.
Здравствуйте! Ni-mh батарейки полностью заряжены, когда лампочка заряда перестает гореть?
Здравствуйте. Поведение индикатора различается в зависимости от конкретной модели зарядного устройств и логики его схемы. В некоторых случаях индикатор мигает пока идёт заряд и горит непрерывно, когда аккумуляторная батарея полностью заряжена. Другие зарядники наделены режимом, когда лампа мигает очень часто при неисправности батареи (слишком низкий заряд, например, или перегрев). В большинстве зарядников очень простая логика: лампа горит при заряде и не горит, если не идёт заряд. Судя по Вашему описанию, Вы используете зарядное устройство с логикой последнего типа. Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нашей компании Neovolt.
Здравствуйте! Спасибо за информацию! Прочитал Вашу статью и возник вопрос: после 5 лет эксплуатации у налобного китайского фонаря сдох свинцовый аккумулятор, хотел тупо заменить на 3 аккумулятора Ni-Mh ёмкостью 1800 mAh cоединённых последовательно, зарядка (классика Китай) конденсатор, резисторы, диоды. Теперь не знаю что делать. Есть ещё 3 аккумулятора Ni-Cd, но ёмкость 600mAh. Можно ли произвести замену и какими?
Здравствуйте. Свинцовый лучше переделать на литий-ионные. Какая модель фонаря?
Здравствуйте! Можно ли в китайский налобный фонарик вместо свинцового аккумулятора поставить 3 Ni-Mh или 3 Ni-Cd тип АА не меняя зарядки(конденсатор, резисторы, диоды)
Здравствуйте. Можно, но не ясно какого типа свинец, напряжение?
Шикарная статья - чётко, лаконично, без лишней "воды", одним словом - Супер!!! Спасибо.
Здравствуйте. Спасибо за Вашу поддержку. Будем стараться делать побольше полезных материалов. Скоро обновим сайт и порадуем более скоординированной информацией в блоге. Оставайтесь с нами, подписывайтесь в Дзен: dzen.ru/neovolt и Вконтакте: vk.com/neovoltru
Получается Ni MH современные не имеет смысл ставить на разряд вначале, а уже потом на заряд? Хотелось бы увидеть материал по Ni Zn вашего авторства ) p.s.: пошёл гуглить как выглядят 20-30летние зарядники для Ni Cd, стало любопытно)
Здравствуйте. Спасибо за обратную связь. По Ni-Zn сейчас такие элементы производит компания PKCELL, других не встречали. Посмотрим, что интересного в этой области есть для применения на практике. Для бытового применения рекомендуется переходить с Ni-Cd на NiMH-элементы или, лучше, Li-ion, LiFePO4, Li4Ti5O12. Значительных переделок не требуется.Что касается Вашего вопроса: > Ni MH современные не имеет смысл ставить на разряд вначале, а уже потом на заряд? Имеет смысл так делать для тренировочного цикла раз в месяц-два-три. Чем чаще используете неполную ёмкость, тем чаще следует разряжать перед использованием, но не обязательно каждый раз. Со временем становится заметно, что заряд заканчивается быстрее, чем обычно, тогда сделайте тренировочный разряд-заряд-разряд.
Здравствуйте Для газовых колонок что предпочителнее Ni-Mh с емкостью 2500 mAh или Ni-Cd с емкостью 1200 mAh ? Заранее спасибо
Здравствуйте. Лучше всего рассмотреть вариант перехода на LiFePO4 с балансировочной платой. Ni-Cd используйте, если готовы выполнять каждый раз разряд перед использованием. Иначе быстро проявится так называемый «эффект памяти», когда ёмкость в нужный момент будет доступна не полностью. В этом смысле NiMH предпочтительнее. Они устойчивее и современнее.
Лучше всего Panasonic Eneloop на 1900 мАч + фирменная зарядка Panasonic для Eneloop с контролем перезаряда. Лучшая это - Panasonic CC17 "Advanced" Individual Battery Charger with 4 LED Charge Indicator Lights (White). Ваша батарея на 2500 мАч через 2 дня будет уже емкостью 1500 мАч из-за явления потери емкости после зарядки до 40% в течении 3-х дней от саморазряда. У Eneloop саморазряд в разы меньше и за более длительный период!
По Ni MH все немного не так. Перебрал этих аккумуляторов очень много и удивлялся - почему в mp3 плейере на 1 AAА любая марка аккумуляторов служит 1,5--3 месяца? Где же заявленные 500 или 1000 циклов заряда? Решение нашел в одном учебнике старом. Суть - чем меньше разряжается батарея, тем больше циклов она служит. Степень разряда батарей ниже 70% емкости не допускаю. При использовании устройств желательно вставлять батареи прямо с зарядника. Так вот, по этой схеме у меня 4 батареи Антсмен служили с режиме нон-стоп с 2014 по 2017 (командировки 4 дня в неделю, выгул собаки - 4-5 часов ежедневного использования). Плейер на 1 батарее может работать часов 6-8, но я более 1 часа батарею не разряжал, а просто вставлял новую. По такой же схеме 4 батареи AA Sanyo Eneloop в фонаре работают с 2011 года. Дополнительно - лучшие батареи AA это Panasonic Eneloop на 1900 мАч. Любые другие им и в подметки не годятся. И не ведитесь на емкость типа 2500 или 2700 мАч. Eneloop на 1900 мАч делает их как пацанов.
Полностью поддерживаю. Испытано на себе, в фототехнике. 1900 (белые) рулят. Выше серии, типа про 2500 или 2700 (не помню, черные такие у енелупы))) стоят дороже, заряжаются дольше, а работают-отдают меньше.
Здравствуйте. можно ли поставить в электро бритву филипс литиевые акамуляторы, где изначально стоят никель магниевые, но при этом использовать родную зарядку? спасибо.
Здравствуйте. Смотря какая модель бритвы. Поставить можно вместо никель-металлгидридных, зарядку нужно использовать ту, которая поддерживает заряд литий-ионных (обычно они способны заряжать, как NiCd, так и Ni-Mh, и Li-ion).