Ni-Cd vs. Li-Ion в аварийном освещении: противостояние или разумная альтернатива?
(15 votes, average: 4,53 out of 5)
Загрузка...Цикл статей, посвященных аварийному освещению.
– Часть I. Определения, нормативка
– Часть II. Технические решения на рынке
– Часть III. Интегрированные БАПы
– Ni-Cd vs. Li-Ion: противостояние или разумная альтернатива?
Современный мир сложно представить без аккумуляторов. Мы применяем их во многих приборах, гаджетах и электрооборудовании. При этом мы редко задумываемся о том, какой аккумулятор установлен и почему выбор производителя сделан в пользу именно такого типа аккумулятора. И если говорить про обыденные в использовании смартфоны, фонари, пульты управления, электроинструменте и пр., то применение аккумуляторов в менее известных, но оттого не менее важных сферах нашей жизни остается уделом профессионалов. В нашей статье мы рассмотрим такую узкую область применения аккумуляторов, как аварийное освещение.
Вопрос этот нельзя назвать праздным, так как на наш взгляд практика применения аккумуляторов различных типов отстает от современных разработок в этом направлении. Так, например, еще 10 лет назад для автономных светильников аварийного освещения почти повсеместно применялись никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы, и альтернативы им не виделось. В последние годы производители аккумуляторов балуют производителей аварийных светильников более широким рядом своей продукции. Все чаще на рынок выходят светильники с аккумуляторами других типов — литий-ионные (Li-Ion). В чем же отличия, преимущества и недостатки этих двух типов аккумуляторов? Когда можно применять эти аккумуляторы в аварийном освещении?
Алексей Лобановский, руководитель направления проектных продаж ООО «Трион»
Мы не будем глубоко вдаваться в технические особенности строения, эксплуатации и утилизации этих аккумуляторов. Давайте рассмотрим эти вопросы с точки зрения эксплуатации в аварийных светильниках.
Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы
Наибольшую популярность этот вид аккумуляторов получил для использования в электроинструменте, где эти аккумуляторы являются признанным стандартом качества.
Пример блока аварийного освещения с никель-кадмиевым (Ni-Cd) аккумулятором
С точки зрения применения в аварийных светильниках, Ni-Cd аккумуляторы имеют множество преимуществ:
– сравнительно низкая цена;
– возможность отдавать наибольший ток нагрузки при той же емкости;
– возможность быстрого заряда аккумуляторной батареи;
– сохранение высокой ёмкости аккумулятора при низких температурах (до -20°C);
– большое количество циклов заряда-разряда (до 1 000 циклов заряда-разряда).
Как и все технические решения, применение Ni-Cd аккумуляторов имеет свои недостатки:
– Ni-Cd аккумулятор теряет до 10% своей ёмкости в первые сутки после полного заряда (если при этом не находится в состоянии постоянного подзаряда);
– требователен к условиям хранения – такой аккумулятор теряет до 10% заряда каждый месяц в режиме StandBy;
– после длительного хранения емкость Ni-Cd восстанавливается только после нескольких циклов разряда-заряда;
– присутствует «эффект памяти», при котором аккумулятор «помнит» уровень остаточного заряда, с которого его полностью зарядили. При заряде не полностью разряженного Ni-Cd аккумулятора происходит уменьшение его емкости;
– Ni-Cd аккумуляторы содержат кадмий – тяжёлый металл повышенной токсичности.
Как мы видим, Ni-Cd аккумуляторы имеют свои достоинства и недостатки. Посмотрим, что можно сказать про его оппонента.
Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы
Применение этого вида аккумуляторов в аварийном освещении сравнительно недавнее явление.
Пример блока аварийного освещения с литий-ионным (Li-Ion) аккумулятором
В последнее время они набирают объемы использования в силу своих специфических достоинств. К таким мы относим:
– практически незаметный «эффект памяти», благодаря чему Li-Ion аккумулятор можно заряжать или подзаряжать по мере необходимости, исходя из потребностей. Это серьезное преимущество в условиях нестабильности работы электросетей в России;
– высокая емкость Li-Ion аккумуляторов;
– сравнительно небольшая масса;
– крайне низкий уровень саморазряда – не более 5% емкости в месяц;
– быстрый подзаряд Li-Ion аккумуляторов.
Чтобы уравновесить сравнение двух типов аккумуляторов, приведем ниже и недостатки Li-Ion аккумуляторов:
– высокая стоимость Li-Ion аккумуляторов;
– невысокие показатели при температуре ниже нуля градусов Цельсия;
– ограниченный срок службы, независящий от числа циклов разряда-заряда.
До недавнего времени стоял вопрос о взрывобезопасности этого типа аккумуляторов. Сейчас эта проблема уже решена, производители научились делать безопасные Li-Ion аккумуляторы и в последние годы количество инцидентов с ними не превышает среднестатистических цифр по рынку. В современных аккумуляторах используется не литий, а его ионы, которые гораздо менее активны. Нужно очень постараться, чтобы повредить заряжающийся аккумулятор физически (устроить КЗ) или заряжать батарею очень высоким напряжением.
С технической точки зрения Ni-Cd и Li-Ion аккумуляторы схожи между собой в возможности использования при необходимости быстрого заряда повышенными токами.
Главным отличием Li-Ion аккумуляторов от Ni-Cd считается повышенное рабочее напряжение и увеличенная энергетическая емкость.
Если продолжить разговор про отличия этих двух типов аккумуляторов, то в этот спор вмешивается… наше государство, которое в 2015 году ввело неоднозначно трактуемый рынком ГОСТ 60598-2-22-2012, где в обязательном Приложении «А», пункт А.1 сказано «Аккумуляторы, входящие в состав светильников, должны быть одними из следующих:
a) герметичные никель-кадмиевые;
b) свинцово-кислотные с регулируемым клапаном.
Примечание. Допускаются аккумуляторы другого типа, если они удовлетворяют требованиям соответствующих стандартов безопасности и области применения, а также требованиям настоящего стандарта».
ГОСТ 60598-2-22-2012, обязательное Приложение «А», пункт А.1
По сути, при разработке аварийного светильника приоритет отдается Ni-Cd аккумуляторам, но при этом нет запрета на использование Li-Ion аккумуляторов. Юридически это означает равные возможности в применении как Ni-Cd, так и Li-Ion аккумуляторов.
Таким образом, рассуждая о технической применимости тех или иных аккумуляторов, их сторонники обязательно найдут доводы в пользу своего выбора и недостатки в выборе оппонента. На наш взгляд, вопрос выбора должен ставиться исходя из поставленной задачи, которая редко бывает однозначной.
Срабатывание аварийного светильника – это почти всегда ЧП, влияние которого всегда хочется минимизировать. Поэтому, чтобы сделать правильный выбор, следует внимательно относиться к разработке, производству и условиям эксплуатации будущего аварийного светильника, включая выбор правильного аккумулятора.
Похожие Записи
-
Групповая линза с адаптивным силиконом с КПД 102%? Мы измерили и опубликовали результаты
-
Аварийное освещение – просто о сложном. Часть III. Интегрированные БАПы
-
Аварийное освещение – просто о сложном. Часть II. Технические решения на рынке
« Освещение Philips сделает Псков «умнее» и энергоэффективнее Аксиома-2 96LED 350mA 100W — испытания светодиодного уличного светильника от компании ЭлектроСвет, ноябрь 2019 »
