Нікель-кадмієві батареї найпоширеніші і дешеві. Налагоджена технологія і надійна робота забезпечили їм широке застосування для харчування портативної техніки та обладнання.
До основних переваг нікель-кадмієвих акумуляторних батарей відносяться:
• чудова працездатність в широкому діапазоні температур навколишнього середовища, в тому числі можливість заряду при негативних температурах;
• здатність віддавати в навантаження великий струм;
• тривалий термін служби - понад 1000 циклів заряда- розряду при правильній експлуатації і обслуговуванні;
• низька чутливість до неправильної експлуатації;
• легке відновлення при зниженні ємності і після тривалого зберігання;
• низька вартість.
В Ni-Cd акумуляторної батареї робоча речовина знаходиться у вигляді дрібних кристалів, що забезпечує максимальну площу їхнього зіткнення з електролітом. При несприятливих умовах експлуатації кристали укрупнюються до розмірів, в 150 разів перевершують початкові, що призводить до різкого зменшення площі активної поверхні. Як наслідок, знижується напруга і зменшується ємність акумулятора. У деяких випадках гострі грані кристалів навіть проколюють сепаратор, викликаючи швидкий саморозряд або коротке замикання.
Відмінні переваги Ni-MH батарей:
• їх ємність приблизно на 30% більше ємності Ni-Cd батарей при тих же габаритах;
• вони менше схильні до ефекту пам'яті, ніж Ni-Cd батареї (періодичні цикли відновлення потрібно виконувати рідше);
• низька токсичність (Ni-MH технологія вважається екологічно чистою).
На жаль, Ni-MH батареї мають багато недоліків. У порівнянні з Ni-Cd батареями, у них менший термін служби (близько 500 циклів заряду-розряду), швидший саморазряд (в 1,5-2 рази) і більш висока собівартість.
Втрату заряду відповідно викликає і їх старіння. У відносно зношеної батареї пластини електродів розбухають і починають злипатися один з одним, що призводить до підвищення струму саморозряду. Укрупнення кристалічних утворень в батареях на основі нікелю відбувається, в основному, через занадто тривале перебування її в зарядному пристрої та багаторазового заряду без періодичного повного розряду. Розукрупнити кристалічні освіти дозволяє проведення такої процедури, як тренування, яку досить проводити один раз в 30. 60 днів.
Є у літій-іонних батарей і недоліки. Батареї деяких виробників працюють тільки при позитивних температурах. Всі акумуляторні батареї, створені за цією технологією, дороги і схильні до процесу старіння, навіть якщо вони не використовуються. Зменшення ємності спостерігається приблизно після 1 року. Після 2 років зберігання така батарея, як правило, виходить з ладу. Тому не рекомендується зберігати Li-ion акумулятори протягом тривалого часу без експлуатації.
Li-ion батареї пошкоджуються при заряді в «чужих» зарядний пристрій, а також при зберіганні в надмірно розрядженому стані. Зменшення ємності Li-ion батарей необоротно, так як використовувані в них токсичні матеріали розраховані на роботу тільки протягом певного часу (до кінця терміну служби батареї токсичність застосовуваних в них речовин знижується).
Електрична ємність акумуляторних батарей складається з номінальної ємності і реальною.
Реальне значення ємності нової батареї на момент введення її в експлуатацію коливається від 80 до 1 10% від номінального значення. Воно залежить від фірми-виробника, умов і терміну зберігання, а також від технології введення в експлуатацію. Нижня межа (80%) зазвичай розглядається як мінімально допустиме значення для нової батареї. Наприклад, батарея з номінальною ємністю 1000 мАг в ідеалі повинна віддавати ток 1000 мА протягом 1 год, 100 мА - протягом 10 год, або 10 мА протягом 100 ч. Однак реально цього не відбувається.
На практиці при високому струмі розряду номінальна ємність акумуляторної батареї не досягається, а при низькому струмі - перевищує розрахункову. В процесі експлуатації ємність батареї зменшується. Швидкість зменшення залежить від типу батареї, технології обслуговування в процесі експлуатації, використовуваних зарядних пристроїв, умов і тривалості експлуатації. Внутрішній опір батареї визначає її здатність віддавати в навантаження великий струм. Ця залежність підпорядковується закону Ома. При низькому значенні внутрішнього опору батарея здатна віддати в навантаження більший піковий струм (без істотного зменшення напруги на її висновках), а значить, і велику пікову потужність, в той час як високе значення внутрішнього опору призводить до різкого зменшення напруги на виводах батареї при різкому збільшенні струму навантаження. Це призводить до того, що зовні хороший акумулятор не може повністю віддати накопичену в ньому енергію в навантаження.