Со времени своего появления около 50 лет назад аккумуляторные батареи постепенно совершенствовались, и также повышалось их рабочее напряжение. Но каждый новый прирост напряжения сопровождался увеличением веса. В самом деле, 24-вольтовая никель-кадмиевая (NiCd) или никель-металлгидридная (NiMH) аккумуляторная дрель-шуруповерт может весить почти 4 кг, как кирпич, но кто захочет носить ее целый день по мастерской или стройплощадке? Ответом на запросы пользователей стало появление целого ряда 28-вольтовых беспроводных инструментов компании Milwaukee. Литий-ионная технология, впервые примененная в серийно выпускаемых инструментах, обеспечивает большую мощность при меньшем весе по сравнению с никель-кадмиевыми и никель-металлгидридными аккумуляторами, и это означает, что 18-вольтовый шуруповерт может весить столько же, сколько 12-вольтовый с никель-кадмиевым аккумулятором. Эта технология, в принципе, позволяет сделать беспроводными и более мощные машины, такие как фрезеры или портативные станки.
Литий-ионные аккумуляторы: от мобильного телефона до мастерской
Возможно, с термином «литий-ионный» вы не знакомы, но почти наверняка пользуетесь устройствами, в которых применяется эта химическая технология, ведь она обеспечивает электрической энергией мобильные телефоны, цифровые видеокамеры, ноутбуки и планшетные компьютеры. Эти устройства потребляют сравнительно мало энергии в течение продолжительного времени, и именно в таком режиме литий-ионные батареи работают лучше других. Однако команде разработчиков компании Milwaukee удалось добиться почти невозможного. Они сумели заставить литий-ионную технологию работать с устройствами, потребляющими много энергии, такими как профессиональные электроинструменты.
«Эти аккумуляторы не являются чемпионами по силе разрядного тока (а от этого зависит продолжительность работы), но они дольше сохраняют заряд, и это напрямую влияет на производительность», — говорит один из них. Но насколько они лучше? Компания Milwaukee поделилась с нами результатами испытаний в независимой лаборатории, где сравнивались ее аккумуляторы серии V28, которые работали вдвое дольше 18-вольтовых никель-кадмиевых батарей.
Этот успех частично зависит от напряжения, которое почти наполовину больше, чем в 18-вольтовой батарее, а не от химии. Но литий-ионные аккумуляторы с микрочипом, установленным внутри корпуса батареи и контролирующим процесс их заряда и разряда, могут работать намного дольше. Специалисты компании говорят: «Напряжение никель-кадмиевых аккумуляторов постоянно снижается по мере расходования заряда, что приводит к снижению мощности, требуемой для работы. Наши аккумуляторы продолжают выдавать постоянную мощность от первого нажатия на кнопку до последнего. Когда уровень заряда батареи снизится до определенного порога, микрочип просто отключит ее». Инженеры также добавили индикатор, сигнализирующий о скором отключении.
Обратная сторона достоинств
Мощность и время работы существенно увеличились, но не только они. Цена инструментов с литий-ионными аккумуляторами системы V28 на 40% выше, чем у 18-вольтовых профессиональных моделей с никель-кадмиевыми батареями. «На самом деле материалы для производства литий-ионных батарей обходятся дешевле, чем для никель-кадмиевых, но никель-кадмиевые батареи выпускаются массово в огромных количествах, и этим объясняется их доступная цена».
Другой недостаток относится к долговечности, измеряемой количеством циклов заряда и разряда батареи в течение срока службы. Хотя в компании Milwaukee утверждают, что их литий-ионные аккумуляторы прослужат столько же, как и никель-кадмиевые, специалисты из других компаний, производящих электроинструменты, считают, что литий-ионные батареи выдерживают меньше циклов заряда-разряда, чем никель-кадмиевые, особенно при значительной нагрузке.
Литий-ионная технология — шаг в будущее?
Мы сомневаемся, что когда-нибудь в столярной мастерской будет необходима 28-вольтовая дрель. Зачем, если под рукой есть розетка и сетевая дрель, которая справится с любой работой? Тем не менее мы испытали циркулярную пилу Milwaukee с аккумулятором V28, и она работала как привычная сетевая пила, но провода не путались под ногами. Мы поинтересовались у специалистов компании Milwaukee, стоит ли ожидать, что беспроводные инструменты с литий-ионными аккумуляторами вытеснят остальные, с более низким напряжением, обеспечивая большую мощность при меньшем весе? «Вполне возможно. Уже разрабатываются беспроводные версии инструментов, которые до сих пор работали только от электросети». Литий-ионная технология способна обеспечивать электрическую мощность более 700 Вт, а никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи могут давать только 300 Вт. Это означает, что любой электроинструмент, потребляющий ток 25 ампер (а в перспективе и до 40 ампер), является кандидатом для перехода в группу беспроводных устройств. Может быть, скоро мы увидим и беспроводной пильный станок?