Аккумуляторы AA, AAA и другие Ni-MH, аккумуляторы Li-ion 18650 и подобные - как интерпретировать емкость и количество циклов зарядки, указанные в спецификациях

1. Вместимость аккумулятора

Объясним, снижается ли вместимость аккумулятора со временем. Или, возможно, с каждым циклом зарядки? Разве не так, что данный аккумулятор на 2600 мАч должен сохранять полную вместимость на протяжении всего срока своей эксплуатации, то есть, например, в течение 500 последующих циклов зарядки/разрядки?
 
Каждый аккумулятор медленно деградирует с момента, когда он покинул завод. Это необратимые процессы, поэтому даже неиспользуемый аккумулятор может оказаться бесполезным по истечении соответствующего времени. Как долго это время зависит от типа/вида и вместимости аккумулятора. Определённым правилом здесь является то, что чем более нагруженный/более ёмкий аккумулятор в данном размере, тем быстрее он будет подвергаться самопроизвольной деградации. И так, в случае международных технических норм IEC, для типичных аккумуляторов Ni-MH (включая популярные размеры AA R6, AAA R03) допускается устойчивая деградация вместимости даже на уровне 20% относительно номинальной величины уже по истечении первого года. По истечении 2 лет согласно норме уже нет даже требования, которое должен выполнять данный аккумулятор при измерении вместимости.
 
Конечно, аккумуляторы хорошего качества должны стареть гораздо медленнее, чем допускают нормы. Сам эффект самопроизвольного старения также почти незначителен для аккумуляторов с наименьшими ёмкостями, однако мы должны иметь это в виду и избегать ненадёжных источников покупки, где мы можем купить продукт низкого качества или обычный залежалый товар.
 
Аналогично, ошибочным представлением является то, что наш аккумулятор будет постоянно демонстрировать ту же высокую ёмкость, например, 2600 мАч в течение следующих 500 циклов зарядки. Здесь согласно официальным нормам, конец жизненного цикла аккумулятора Ni-MH может наступить только тогда, когда он достигнет около 60% от своей первоначальной ёмкости. Таким образом, полную, номинальную ёмкость 2600 мАч мы получим только в начале эксплуатации нашего аккумулятора, тогда как в конце эксплуатации допустимые значения будут значительно ниже - даже ниже 1600 мАч! В случае литий-ионных аккумуляторов как конец жизненного цикла чаще принимается значение 80% относительно номинальной ёмкости.

2. Циклы зарядки

Производитель заявляет 500 циклов, а имеющиеся аккумуляторы "не переживают" даже 100. Объясняем, из-за чего это происходит.
 
Долговечность, измеряемая в количестве циклов зарядки, также зависит от возраста аккумуляторов. В случае многолетнего аккумулятора, особенно с высокой ёмкостью, самопроизвольная деградация, связанная с его возрастом, может быть быстрее, чем естественное изнашивание, вызванное циклами зарядки/разрядки.
Другим вопросом является способ, которым производители определяют значение циклов зарядки своих аккумуляторов. На протяжении лет это даже изменялось в технических нормах. В случае распространённых аккумуляторов Ni-MH по-прежнему типично указывать количество полукруговых циклов (где аккумулятор разряжается примерно на 50%), и такое значение всегда в несколько раз выше, чем количество полных циклов. Из-за принятой произвольности в определении жизненного цикла/количества циклов зарядки трудно сравнивать это значение между различными аккумуляторами.
Кроме того, производитель измеряет количество циклов в лабораторных условиях - аккумуляторы не разряжаются слишком глубоко и не перезаряжаются специально.
В типичных условиях использования часто невозможно избежать слишком глубокого разряда аккумулятора, а иногда и его перезарядки - а это имеет очень негативное влияние на конечный срок службы такого элемента. Даже считающиеся очень устойчивыми и прощающими ошибки аккумуляторы Ni-MH с каждым слишком глубоким разрядом или значительным перезарядом могут необратимо терять часть своей ёмкости. Даже считаемый лучшим - японский аккумулятор AA 2450 мАч, который должен выдерживать 150 полных циклов зарядки, в домашних условиях часто не "проживёт" дольше, чем около 75 циклов.
 
Также в этом случае лучше всего проявляют себя менее нагруженные аккумуляторы с низкими ёмкостями - они покажут наивысшую долговечность (измеряемую в циклах зарядки) в типичных применениях.

Резюме

Основным выводом, вытекающим из этой статьи, должно быть правило покупать аккумуляторы в соответствии с нашими потребностями, не покупать их слишком много про запас.

Вопросы старения аккумуляторов и условий использования имеют очень большое влияние на их ёмкость и надёжность в течение длительной эксплуатации.
В очередной раз оказывается, что не всегда более дорогой, более ёмкий аккумулятор будет для нас лучше.

В случае устройств, которые работают на аккумуляторах в течение многих недель, лучше использовать аккумуляторы с низкими ёмкостями, например, 700-800 мАч для размера AAA, 1900-2000 мАч для размера AA или 2200-2600 мАч для литий-ионных аккумуляторов 18650. Такие аккумуляторы обычно выдерживают в несколько раз больше циклов зарядки и значительно медленнее подвергаются самопроизвольному старению и деградации. Наиболее ёмкие и нагруженные аккумуляторы лучше подходят для профессиональных применений, с короткими периодами между последующими зарядками, где временная производительность, время работы аккумуляторов является приоритетом.

Другим важным выводом является тот факт, что заявленная производителем ёмкость для данного аккумулятора обязательна только для фабрично новых элементов. В случае покупки, например, 2-летнего аккумулятора, у нас нет никаких гарантий на сохранение каких-либо параметров. Поэтому необходим разумный выбор надёжного продавца.

Копирование содержания статьи или его частей без согласия представителя компании Baltrade sp. z o.o. запрещено.