В.А. Безрукий, гл. редактор журнала «Справочник потребителя»

Без источников тока современному человеку никак не обойтись. Химические источники пользуются популярностью, прежде всего, благодаря возможности использования в переносной аппаратуре. Все химические источники тока подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят батарейки, к вторичным - аккумуляторы. Принципиальное отличие их состоит в том, что после исчерпания своего ресурса батарейка становится непригодной. Ресурс же аккумуляторов можно возобновлять много раз, просто перезаряжая их с помощью специальных зарядных устройств. Такие возможности, естественно, сказываются на цене, причем существенно. Если автомобили и теперь, и изначально работали и работают на аккумуляторах, то различная техника ранее «предпочитала» батарейки. Однако в наши дни во всем мире наблюдается переход от первичных химических источников тока к перезаряжаемым. В свою очередь аккумуляторы становятся все легче и легче по весу, срок их службы увеличивается, а время переподготовки уменьшается. При этом одновременно с аккумуляторами совершенствуются и зарядные устройства (ЗУ).

Рабочие характеристики. Для аккумулятора важны три характеристики: напряжение, емкость и количество циклов заряда-разряда, при которых сохраняется работоспособность его на должном уровне. Напряжение определяется электрохимической схемой источника, на него влияют концентрация электролита, степень разряженности, внешняя температура. Электрическая схема всех аккумуляторов одинакова и представляет собой два электрода, между которыми располагается электролит, а вот материал электродов и природа электролита отличаются. Аккумуляторы бывают щелочные (никель-кадмиевые, никель-металлогидридные) и кислотные (свинцово-кислотные, используются для автомобилей, медоборудования). В отдельную группу выделяют литиевые аккумуляторы, которые пользуются популярностью у мобильных телефонов. Первыми были никель-кадмиевые аккумуляторы, позднее появились никель-металлогидридные, в которых один электрод изготовлен из никеля, другой из сплава с редкоземельными металлами. Они на сегодняшний день являются самыми популярными среди «пальчиковых» аккумуляторов, поскольку отличаются от кадмиевых экологически более чистым производством и большей емкостью, то есть способность накапливать электрический заряд, который потом можно отдать. Емкость выражается в ампер-часах (А·ч) и обязательно указывается на корпусе источника тока. Главный недостаток никель-металлогидридных аккумуляторов - узкий диапазон рабочих температур: от минус 10 до +40 ºС. Для работы техники в условиях дома этого вполне хватает, а вот зимой на улице может случиться конфуз. Что касается количества циклов заряда-разряда, то никель-металлогидридные аккумуляторы ходового типоразмера АА способны выдержать 1000 таких циклов. Предполагается, что при использовании сплавов на основе ванадия, титана, циркония и никеля срок службы аккумуляторов можно увеличить до 1400 циклов. Количество циклов заряда-разряда не может быть безграничным, так как при перезарядке происходят необратимые изменения в обоих электродах и электролите, называемые деградационными процессами.

Заряд. Работоспособность аккумулятора во многом зависит от правильности режима заряда, время которого определяется конструкцией и природой источника тока. В процессе заряда меняется несколько параметров: напряжение, температура, внутреннее давление. Чаще всего для контроля состояния полной заряженности используется напряжение аккумуляторов, прежде всего из-за простоты его измерения. Второй вариант - это контроль изменения температуры. Температура, при которой прекращают заряд батареи, составляет обычно 50 - 55 ºС. Если вы внимательно читали инструкцию ЗУ, то наверняка заметили, что производитель допускает нагревание аккумуляторов при заряде. Самый оптимальный вариант контроля, приемлемый также при неизвестной остаточной емкости - это контроль по обоим параметрам: напряжению и температуре. Иногда контроль процесса осуществляется по времени, чаще всего при длительной зарядке небольшими токами (15 - 16 часов). Считается, что лучше немного недозарядить аккумулятор, чем перезарядить, ведь длительный перезаряд может привести к порче. Хотя большая часть современных аккумуляторов может выдержать без повреждения и довольно значительный перезаряд, однако емкость их при этом не увеличивается. Если же вам необходимо быстро зарядить аккумуляторы, то необходимо использовать ЗУ с высоким уровнем контроля. Увлекаться особо быстрым зарядом (менее часа) не следует, так как при плохом аппаратурном оформлении ЗУ это сократит срок службы аккумулятора.

Зарядные устройства (ЗУ). Как раз ЗУ и призваны переподготовить источники тока после исчерпания их емкости при разряде на нагрузку. Современные ЗУ обеспечивают несколько режимов: разряд, быстрый заряд и подзаряд. С зарядом все понятно - он необходим для приведения аккумуляторов в полную «боевую готовность». Подзаряд и разряд помогают устранить такие нежелательные эффекты как саморазряд и «эффект памяти». Саморазряд возникает при длительном неиспользовании аккумулятора, его причина кроется в неустойчивости электродов, загрязнении электролита. Преимуществом аккумуляторов по сравнению с батарейками, у которых потери емкости при саморазряде невозвратны, является возможность подзарядки перед использованием. Конечно, аккумуляторы можно заряжать и при наличии остаточной емкости, но постоянно так делать нельзя, иначе срок службы источника тока значительно сократится. Это явление как раз и носит название «эффект памяти», который кроется в технологии изготовления электродов. Чтобы этого избежать, перед зарядом необходимо разрядить, точнее доразрядить аккумулятор. Естественно, что после такой процедуры время заряда аккумулятора увеличивается, но зато он прослужит дольше. Никель-металлогидридные аккумуляторы отличаются меньшей склонностью к «эффекту памяти», чем кадмиевые, но все же с целью профилактики необходимо их периодически разряжать.

ЗУ выполняются в виде отдельных устройств, приспособленных для заряда конкретных источников энергии или универсальных. Обычно они предназначены для переподготовки от 1 до 4 аккумуляторов. Поскольку самый популярный вариант аккумуляторов - так называемые «пальчиковые», то и ЗУ для таких аккумуляторов больше всего. Универсальность бытовых ЗУ означает обычно то, что с их помощью можно заряжать аккумуляторы разных габаритов, например, от 1 до 4 аккумуляторов типа АА или ААА, либо один типа 9В. Для этого некоторые производители прилагают к своим ЗУ сменные платы, на которые устанавливаются батареи различных типов и конструкций.

Поэтому внимательно читайте инструкцию и рассматривайте все рисунки с вариантами установки аккумуляторов, чтобы приобрести то, что вам нужно. Особенно обратите внимание на порядок установки аккумуляторов: при установке четырех ошибиться можно разве что с полярностью, а вот при установке двух - много особенностей. Ни в коем случае не заряжайте одновременно аккумуляторы разных производителей, тем более разных размеров одновременно, если об этом отдельно не оговорено. Не все ЗУ могут заряжать одновременно непарное количество аккумуляторов, а только 2 или 4. Старайтесь использовать ЗУ и аккумуляторы одного производителя. Некоторые ЗУ имеют адаптер, благодаря которому ими можно воспользоваться в любой стране мира. Часть исполнена в таком виде, что подключается к сети без шнура, однако далеко не всегда это удобно.

       Тестирование
       В свете сказанного выше возникает вопрос, можно ли оценить показатели аккумулятора до покупки. С одной стороны, можно: для этого выпускают анализаторы, с помощью которых можно осуществить не только входной и периодический контроль закупаемых источников, но и восстанавливать и тренировать их для устранения «эффекта памяти». С другой стороны, достоверные результаты рабочих характеристик аккумулятора можно получить только после подготовки двумя-тремя циклами разряда-заряда, когда он «выходит» на гарантируемые показатели. Для тестирования были отобраны 7 марок аккумуляторов типа АА емкостью 2500 мАч (исключение - аккумуляторы Panasonic емкостью 2600 мАч и GP емкостью 2450 мАч) и 7 марок ЗУ для них.

Результаты тестирования аккумуляторов приведены в табл. 1, а зарядных устройств - в табл. 2.

Маркировка. Среди ЗУ есть образцы, которые сопровождаются вполне понятной инструкцией на русском или украинском языке, удачно дополненные пошаговыми рисунками. Есть, правда, и образцы без какой-либо информации на доступном языке (ATABA). У HW дела обстоят еще хуже: информация практически отсутствует даже на иностранном языке. Обеим ЗУ за маркировку оценки были существенно снижены. Аккумуляторам с маркировкой «повезло» меньше, может, потому, что они меньше по размеру. Однако производителей это не оправдывает. Порадовала маркировка аккумуляторов Panasonic: предостережения нанесены в виде достаточно крупных рисунков, есть координаты представителя в Украине, даже с телефоном. Energizer и Duracell отличились небольшим количеством сопроводительной информации и ну уж очень мелкими шрифтами. Из-за этого текстовые предостережения на Energizer практически не читаются. Вообще никаких предостережений нет на аккумуляторах GP. На Duracell дополнительная этикетка с переводом только добавляет путаницы: почему-то на ней указано «не перезаряжать», интересно, как это можно применить к аккумуляторам? Да и со страной-производителем не понятно: на самой упаковке значится Япония, на дополнительной наклейке написано Китай. У UFO и «Наша сила» также проблемы с координатами производителей, но хоть шрифт на упаковке крупный.

Лабораторные исследования аккумуляторов. Как показали лабораторные исследования, внутреннее сопротивление всех протестированных аккумуляторов одинаковое. А вот возможности работы при различных нагрузках существенно отличаются. При большой нагрузке (цифровые фотоаппараты, радиотелефоны, радиостанции, измерители давления) отлично работают аккумуляторы «Наша сила», Duracell и Energizer. При средней нагрузке (кассетные плееры, детские игрушки, фонарики) на высоте «Наша сила» и Energizer. Кроме этих характеристик, в лаборатории проверили саморазряд, как один из наиболее интересующих современного потребителя параметров. Стандартное время выдержки аккумулятора без работы при определении этой характеристики - 4 недели. Также проверили время работы при токе 0,2С после двухнедельного саморазряда, то есть после половины «срока выдержки». Результаты проверки удивили: за 28 дней без работы саморазряд аккумуляторов составил от 9 до 50 %, то есть за месяц «отлеживания» некоторые аккумуляторы теряют до половины своей емкости. Наименьший саморазряд - 9 % наблюдался у источников тока «Наша сила» и Duracell, наибольший - 50 % - у Energizer. Не секрет, что как раз никель-металлогидридные аккумуляторы грешат значительным саморазрядом. Это принципиальный недостаток такого вида источников тока. Однако, оказывается, аккумулятор аккумулятору рознь. Поэтому рекомендуется выбирать ЗУ с режимом подзарядки и не лениться брать его с собой в поездки.

Лабораторные исследования ЗУ. Естественно, что параметры, по которым ЗУ и аккумуляторы проверялись в лаборатории, отличаются. ЗУ проверили на предмет обеспечения тока и на нагрев корпуса, а также по электрическому сопротивлению и электрической прочности изоляции, наличию токов утечки на корпус и стойкости к короткому замыканию, остаточному напряжению на штырях, удобству установки и извлечения аккумуляторов, механической прочности корпуса и степени проникновения посторонних предметов. Это стандартные показатели для электротехники, определяющие безопасность. Приятно, что по этим параметрам замечаний не вызвал ни один образец. А вот при проверке надежности установки в электрическую розетку замечания были к ЗУ HW HWBC3, за что оценка ему была снижена. Также было проверено обеспечение тока заряда. Кроме того, в таблице приведено расчетное время заряда аккумуляторов. Однако следует иметь в виду, что реальное время заряда будет больше, поскольку большинство ЗУ выполнено так, что зарядный ток уменьшается в процессе заряда. Это позволяет вести процесс без повреждения аккумуляторов, в том числе и нескольких одновременно. Ведь у аккумуляторов после сообщения им около 70 % номинальной емкости начинается разогрев и крайне нежелательные изменения. Эти моменты особенно актуальны при быстрых режимах заряда, поэтому снижение тока заряда - своеобразная мера предосторожности.

Но не стоит думать, что ЗУ отличаются только ценой: технические возможности у них также разнятся. Чтобы потребителям было легче подобрать наиболее оптимальный для них вариант, в табл. 2 приведены и наиболее важные технические характеристики. Так, ЗУ отличаются по количеству устанавливаемых аккумуляторов, особенно по типоразмеру ААА. Вольное расположение источников тока в слотах допускают ЗУ «Наша сила», Duracell, Varta и UFO. Большинство ЗУ имеют защиту от перегрева и перенапряжения, а также автоматическое отключение при полном заряде. Отсутствием таковых возможностей отличается HW. Это ЗУ в плане технических возможностей самое простое. Есть и более уникальные отличия. Например, у ЗУ «Наша сила» индикация жидкокристаллическая (у остальных - светодиодная). Это единственное ЗУ, которое можно подключить через USB-разъем. Еще одна удобная характеристика - возможность работы ЗУ Varta, ATABA и «Наша сила» в автомобиле. Правда, для Varta придется дополнительно прикупить переходник.

Цена и качество. Надо отметить, что по цене марки аккумуляторов и ЗУ отличаются существенно. Так, цена за аккумулятор составляет от 18,70 грн. для UFO до 31 грн. для Duracell. ЗУ обойдутся Вам в зависимости от марки от 25 грн. за HW до 340 грн. за Duracell. Поскольку замечаний со стороны лаборатории к ЗУ практически не было, то «отличников» среди них не мало. Это ЗУ «Наша сила», Duracell, GP, Varta, UFO. До «плохо» снижена оценка ЗУ ATABA - подвела маркировка. Оценка «очень плохо» у самого дешевого ЗУ HW: замечания по лабораторным испытаниям плюс очень плохая маркировка. Различие в оценках между аккумуляторами более существенна. «Отличник» только один - «Наша сила». Оценки «хорошо» у аккумуляторов Duracell и Panasonic. У источников тока Energizer - оценка «удовлетворительно». Общую оценку «плохо» получили аккумуляторы SANYO и UFO, а «очень плохо» - GP.
Всем потребителям - удачного выбора!