Zamiast kabla... bateria. Narzędzia zasilane akumulatorowo

Choć wiertarkowkrętarki sieciowe znajdują się w ofertach wielu producentów elektronarzędzi i nadal mają swoich zwolenników wśród użytkowników, to trend mobilności we wszystkim, co nas otacza, zaczyna wypierać te narzędzia z rynku, wprowadzając na ich miejsce rozwiązania zasilania akumulatorowego. Czy podobnie stanie się z pozostałymi narzędziami? Jeszcze kilka lat temu niewiele osób wyobrażało sobie, że praktycznie każde narzędzie będzie dostępne z zasilaniem bateryjnym, dziś na półkach sklepowych znajdziemy całe serie narzędzi, które można zasilać z jednego akumulatora. Czy to bateryjna rewolucja, czy tez naturalna skłonność człowieka do wygody?

Narzędzia zasilane prądem elektrycznym czerpać mogą energię: bezpośrednio z sieci elektrycznej, z agregatu prądotwórczego lub akumulatorów mocowanych w obudowie.

Mobilna rzeczywistość

W tej chwili wkrętarki sieciowe są znacznie mniej popularne niż ich odpowiedniki zasilane bateryjnie. Wpływają na to mniejsza uniwersalność i poręczność. Miejsce pracy uzależnione jest od dostępu do gniazda elektrycznego. Podobnie rzecz się ma ze zdobywającymi coraz większą popularność innymi elektronarzędziami, w których zastosowano zasilane bateryjne. Na rynku znajdziemy duży wybór maszyn zasilanych za pomocą coraz mocniejszych akumulatorów. Słowo „mobilność” jest odmieniane na wszystkie możliwe sposoby, a użytkownicy oczekują potrzebujemy coraz nowszych rozwiązań, które będą eliminowały ograniczenia. Jeśli więc mamy uwolnić się od ludzkich ułomności, to nie mogą nas ograniczać kable zasilające. Stąd dążenie, by jak największa liczba gadżetów zasilana była bezprzewodowo. Obecnie znamy tylko jeden sposób na realizację tych zamierzeń, a mianowicie wbudowanie w wybrane urządzenie magazynu energii w postaci akumulatora bądź innego nośnika energii elektrycznej. Sprawa wydaje się oczywista, jednak czy obecna technika przechowywania energii nadąża za wymaganiami stawianymi przez rozwój innych dziedzin? Z drugiej strony, pozbawienie narzędzia akumulatora zmniejsza jego masę, cenę i eliminuje potrzebę ładowania baterii. Elektronarzędzie sieciowe jest zawsze gotowe do pracy, o ile jest możliwość podłączenia go do prądu. W segmencie popularnych wiertarkowkrętarek można znaleźć zaledwie kilka modeli wyposażonych w kabel. Jedynie profesjonalne wkrętarki do płyt występują właściwie częściej w wersji sieciowej. Jest to logiczne, gdyż płyty gipsowo-kartonowe zazwyczaj montuje się wewnątrz budynków z już rozprowadzoną instalacją elektryczną, poza tym seryjne przykręcanie dużej liczby wkrętów wymagałoby bardzo częstego ładowania baterii, co – jak wiemy – wymaga czasu. Jednak w tym segmencie rynku technika akumulatorowa już szuka swojego miejsca.

Akumulatory w elektronarzędziach

Bez dwóch zdań w rodzinie narzędzi zwanych wkrętarkami najpopularniejsze są modele zasilane z akumulatorów, jednak i wiertarki coraz częściej mają montowane zasilanie bateryjne. Baterie mogą różnić się od siebie pojemnością, napięciem pracy, a przede wszystkim typem ogniw. Podstawową cechą wyróżniającą akumulatory i urządzenia przez nie zasilane jest napięcie pracy. W wypadku elektronarzędzi może ono zawierać się w zakresie między 3,6 V a 36 V, a narzędzia ogrodowe wyposażane są w akumulatory o napięciu 48-, a nawet 56 V. Spotkać możemy się z następującymi wartościami napięcia akumulatorów: 3,6 V, 7,2 V, 9,6 V, 10,8 V, 12 V, 14,4 V, 18 V, 36 V, 48 V, 56 V. Różnica wynika z mocy, a raczej maksymalnego momentu obrotowego generowanego przez silnik maszyny. Duży moment obrotowy wymusza stosowanie wyższego napięcia akumulatora. Najpopularniejszym segmentem wkrętarek są te o napięciu baterii od 12 V do 18 V. Łączą w sobie lekkość, kompaktowe wymiary i moc niezbędną do wiercenia z użyciem udaru. Mniejsze modele, pracujące na niższym napięciu, przeznaczone są do lekkich prac montażowych. Najcięższe prace wymagają pewnego zasilania o napięciu 36 V. . Ciekawym rozwiązaniem w większych urządzeniach jest zastosowanie specjalnych adapterów pozwalających na wykorzystywanie dwóch akumulatorów jednocześnie. Inne nie mniej ważne parametry akumulatorów to:

• pojemność – wyrażana w amperogodzinach (Ah). Im większa, tym dłużej narzędzie będzie pracować na naładowanej baterii. W klasie wkrętaków akumulatorowych wartość ta z reguły nie przekracza 1,5 Ah. Najnowsze rozwiązania pozwalają osiągać w klasie 12 V – 18 V nawet 4 Ah przy bateriach litowo-jonowych;
• czas ładowania – wynika z techniki, w jakiej wykonano akumulator, jego pojemności, jakości wykorzystanych surowców i jakości montażu. Najdłużej ładują się baterie typu Ni-Cd, niektóre nawet 18 godzin. Nowoczesne baterie litowo-jonowe potrzebują do pełnego naładowania najczęściej około godziny, choć dobierając odpowiednią ładowarkę, można czas skrócić do pół godziny, a nawet 12 minut;
• liczba cykli rozładowania/naładowania – wyznacza trwałość baterii. W poszczególnych typach akumulatorów po określonej liczbie cykli następuje zmniejszenie faktycznej pojemności ogniw. Najnowocześniejsze baterie litowo-jonowe osiągają wynik nawet 1000 cykli, po czym pojemność energetyczna spada do poziomu 70–80 proc. pierwotnej pojemności.

Podstawowymi wymaganiami stawianymi współczesnym akumulatorom są: duża pojemność (gęstość energii), stabilność, odporność na zużycie, mała masa i szybkość ładowania. Stale prowadzone są badania nad ulepszeniem dotychczasowych technik, a nowe materiały pozwalają sądzić, że w najbliższej przyszłości uda się wprowadzić na rynek rewolucyjny zasobnik energii, uwalniający nas od plątaniny kabli i ciągłego, gorączkowego poszukiwania ładowarki i gniazdka elektrycznego. Wygoda użytkowania otaczających nas sprzętów jest w dzisiejszych czasach ich nieodłącznym atrybutem. Akumulatorowe elektronarzędzia sukcesywnie wypierają klasyczne, przewodowe konstrukcje. Ma to przede wszystkim znaczenie praktyczne. Zasilana niezależnym akumulatorem maszyna działa wszędzie, niezależnie od tego, gdzie pracujemy. Wprowadzenie elektronarzędzi tego typu było wręcz rewolucją na rynku profesjonalnym. Wreszcie nie trzeba było rozkładać kabli czy agregatu prądotwórczego. Wraz z rozwojem techniki i upowszechnianiem się elektronarzędzia akumulatorowe zaczęły zdobywać rynek segmentu konsumenckiego. Dziś bez problemu kupić można niedrogie urządzenie, które parametrami roboczymi nie będzie odbiegać od wersji z kablem. Producenci oferują całe „rodziny” elektronarzędzi, obejmujące po kilkanaście czy nawet kilkadziesiąt urządzeń, które mogą być zasilane z jednego akumulatora. Mechanika bateryjnych i przewodowych narzędzi jest w zasadzie ta sama. Różnice w zasilaniu determinują jednak przydatność danego urządzenia podczas pracy, a konkretnie jej długości. Otóż każde elektronarzędzie zasilane akumulatorem ma określony czas pracy na jednym naładowaniu. Czas ten różnić może się w zależności od intensywności pracy i temperatury zewnętrznej oraz rodzaju akumulatora, jaki zastosowano w danym narzędziu.

Typy akumulatorów

Ze względu na rodzaj ogniw akumulatory możemy podzielić na:

• kondensatory – bardzo rzadko spotykany nośnik energii. Montowane są na stałe w obudowach lekkich wkrętaków. W przeciwieństwie do akumulatorów faktycznie przechowują energię elektryczną, a nie wytwarzają jej przez reakcje chemiczne. Zaletą kondensatora jest bardzo szybkie ładowanie. W niektórych modelach ładowanie całkowicie rozładowanego kondensatora może trwać jednie 45 sekund. Ceną za taką szybkość ładowania jest równie szybkie rozładowanie. Energii wystarczy na kilka – kilkanaście wkrętów, później należy go doładować. Imponująca jest liczba cykli ładowania, która może wynosić w sprzyjających warunkach nawet 1 milion. Kondensatory są też odporne na niskie temperatury. Nie tracą swej pojemności podczas pracy przy temperaturach dochodzących do -30 °C;
• Ni-MH (niklowo-metalowo-wodorkowe) – w tego typu bateriach katodę stanowi płytka niklowa, a anodę specjalny stop metali (m.in. niklu, manganu, magnezu, wanadu, cyrkonu, aluminium, chromu i kobaltu), który reaguje z wytwarzanym w procesie ładowania wodorem. Elektrolitem jest wodorotlenek potasu. Akumulatory tego typu mieszczą kilkakrotnie więcej energii niż konkurencyjne rozwiązania Ni-Cd. Mniej podatne są na efekt pamięci (nie trzeba ich rozładowywać do końca, by móc ładować ponownie), lecz występuje on nadal. Problemem jest też krótka trwałość baterii. Ładowanie należy przeprowadzać z zastosowaniem zaawansowanych ładowarek sterowanych elektronicznie, gdyż ogniwa są mało odporne na przeładowanie. Baterie Ni- -MH są za to najbardziej ekologiczne z wymienionych typów. Jako jedyne nie zawierają metali ciężkich. Nie oznacza to jednak, że zużyte można wyrzucać do zwykłych koszy na śmieci. Powinny podlegać selektywnej zbiórce odpadów i recyklingowi. W zależności od składu stopu użytego do budowy anody mogą występować w nich cenne pierwiastki. Gęstość energii wynosi około 0,25 Mj/kg. Zaletą jest też możliwość pracy w dość dużym zakresie temperatury (od -10 do +40 °C).

Współczesne elektronarzędzia zasila się właściwie tylko dwoma rodzajami baterii: niklowo- kadmowymi i litowo-jonowymi. Oba typy różnią się parametrami takimi jak masa, pojemność, gęstość energii, jak również innymi cechami eksploatacyjnym mającymi wpływ na produktywność. Technika niklowo-kadmowa jest starsza i uważana powszechnie za już przestarzałą.

• Ni-Cd (niklowo-kadmowe) – jeszcze do niedawna najpopularniejszy typ baterii wykorzystywanych w elektronarzędziach. Obecnie wyparty przez technikę litowo- -jonową. Największym zarzutem stawianym tym ogniwom jest wykorzystywanie do ich produkcji szkodliwych metali ciężkich (głównie kadmu), stanowiących poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi i środowiska naturalnego. Unia Europejska planuje w najbliższym czasie wycofanie tego rodzaju źródeł zasilania z rynku elektronarzędzi. Akumulatory tego typu mają też względnie niedużą pojemność energetyczną, wyrażaną w megadżulach na kilogram (Mj/kg) – około 0,14 Mj/kg. Technika niklowo- kadmowa obarczona jest tzw. efektem pamięci ogniw. Polega to na rzeczywistej lub pozornej utracie pojemności wywołanej nieodpowiednim ładowaniem. Efekt pamięci może wywołać doładowywanie nie w pełni rozładowanej baterii lub jej przeładowanie. Wskaźnik może wtedy pokazać, że bateria jest w części rozładowana. To nie jest jednak stan faktyczny. Aby uniknąć tego efektu, należy zawsze rozładowywać baterię do końca bez doładowywania i nie przechowywać ich całkowicie rozładowanych. Akumulator z występującym efektem pamięci można zregenerować, używając ładowarki z funkcją refresh. Nowa bateria wymaga przeprowadzenia tzw. procesu formowania, czyli kilkukrotnego rozładowania i naładowania w celu uzyskania maksymalnej pojemności. Zaletą akumulatorów niklowo-kadmowych jest stosunkowo duża odporność na samorozładowanie, czyli utratę ładunku elektrycznego wywołaną długim przechowywaniem. Popularność tego typu nośników energii wynika też z ich relatywnie niskiej ceny – są tańsze niż konkurencyjne rozwiązania.
• Li-Ion (litowo-jonowe) – najnowocześniejszy typ baterii, łączący zalety akumulatorów Ni-Cd i Ni-MH, jednocześnie pozbawiony ich wad. W profesjonalnych urządzeniach praktycznie wyparły dwa powyższe typy, a w klasie amatorskich wkrętarek konsumenckich stają się coraz popularniejsze. Wadą jest wciąż wyższa cena, choć w warunkach rosnącej konkurencji ma ona drugorzędne znaczenie. Gęstość energetyczna waha się w okolicach 0,54 Mj/kg. Baterie tego typu nie są obarczone tzw. efektem pamięci. Nie tracą swej pojemności nawet po dłuższym przechowywaniu. Można je zatem doładowywać w dowolnym momencie. Ich zaletą jest krótki czas ładowania. Wadą akumulatorów litowo-jonowych jest nieodporność na przeładowanie i głębokie rozładowanie. Te wady niweluje zaawansowana elektronika montowana w nich samych i specjalnych ładowarkach. Dodatkową zaletą jest możliwość szybkiego ładowania. W najlepszych modelach pełne naładowanie rozładowanej baterii może trwać tylko 12 minut. Baterie Li-Ion są stosunkowo lekkie, co ma niebagatelne znaczenie w elektronarzędziach ręcznych. Można je użytkować w większym zakresie temperatury niż ogniwa oparte na katodzie niklowej, zazwyczaj mieści się ona w zakresie od -20 C do +50 °C. Należy jednak szczególnie uważać, by akumulatorów litowo-jonowych nie narażać na długie działanie wysokich temperatur, gdyż w skrajnych wypadkach może dojść do wycieku zawartości akumulatora. Mają też inne wady. Problemem jest elektrolit, czyli rozpuszczone w organicznych rozpuszczalnikach jonowe sole litu. Jak wiadomo, lit jest bardzo niestabilnym pierwiastkiem. Akumulatory z domieszką litu mają skłonność do znacznego nagrzewania się podczas pracy, co może skutkować pożarem bądź eksplozją. Jednak producenci elektronarzędzi poradzili sobie z tym problemem stosując w akumulatorach specjalne systemy chłodzenia i elektroniczną ochronę ogniw.

Nowoczesne rozwiązania

By zapobiec tego typu wypadkom, stosuje się układy chłodzące wnętrze baterii i zaawansowaną elektronikę, która ma uniemożliwić przeciążenie ogniw. Dzięki zastosowaniu innowacyjnych rozwiązań ogniwa akumulatorów litowo- jonowych o napięciu mają zapewnioną doskonałą ochronę, a bardzo dobrze przewodzący materiał odprowadza powstające ciepło bezpośrednio na zewnątrz, zapobiegając ewentualnemu przegrzaniu ogniw. Pozwoliło to wydłużyć trwałość akumulatora nawet o 100 proc. w porównaniu z akumulatorami bez systemu chłodzenia. Dodatkowo elektroniczny system ochrony ogniw chroni akumulator i zapewnia mu trwałość. Specjalny moduł elektroniczny oferuje ochronę przed przeciążeniem (przy zbyt dużym obciążeniu akumulatora zmniejszana jest moc urządzenia), przegrzaniem (zanim dojdzie do przegrzania akumulatora, system elektroniczny zmniejsza moc urządzenia) oraz całkowitym rozładowaniem, co zapobiegając jego zniszczeniu. By umożliwić ciągłą pracę elektronarzędziem, producenci często dołączają do sprzedawanego urządzenia co najmniej dwa akumulatory. Podczas gdy jedna bateria pracuje, druga jest ładowana. Odpowiednio skonstruowany system łączenia pozwala szybko zmienić źródło prądu. Baterie mają też wbudowane wskaźniki poziomu naładowania, przez co można stale kontrolować ilość energii w ogniwach. Wspomniane wcześniej adaptery pozwalają natomiast podłączyć do jednego urządzenia jednocześnie dwa akumulatory, zapewniając efektywną i długą pracę Pewną innowacją pozwalającą zwiększyć wygodę używania elektronarzędzi akumulatorowych może być wprowadzenie techniki bezprzewodowego ładowania baterii. Rozwiązanie to stosuje się od niedawna w elektronarzędziach. Wykorzystywane jest zjawisko indukcji elektrycznej. Wzbudzone w podstawie ładowarki pole magnetyczne jest odbierane przez specjalny układ wmontowany w obudowę akumulatora. Rozwiązanie tego typu z pewnością przyspiesza pracę, jednak akumulator wciąż musi stykać fi zycznie się z ładowarką.

Rozwiązania jutra

Prawdziwą rewolucję mogłoby przynieść zdalne przesyłanie energii na większe odległości. Firma Intel prowadzi badania nad takim rozwiązaniem. Podstawą jest zjawisko rezonansu magnetycznego. Dotychczas pokazano możliwości tego rozwiązania na przykładzie żarówki, która podłączona do specjalnego adaptera świeciła w oddaleniu od nadajnika energii o kilka metrów. Być może za parę lat na rynku znajdziemy bardzo lekkie narzędzia pozbawione akumulatorów, które energię pobierać będą z podłączonego do sieci nadajnika oddalonego o kilka metrów. Technika ta jednak wymaga wielu lat pracy i wciąż nie do końca wiadomo, jaki wpływ na zdrowie człowieka ma promieniowanie tego typu. Stałą tendencją jest zwiększanie pojemności akumulatorów. Można to zrobić na dwa sposoby – powiększając fi zycznie akumulator bądź stosując pojemniejsze ogniwa, z których zbudowana jest bateria. Pierwsza metoda niesie ze sobą poważne ograniczenia. Zaletą elektronarzędzi jest ich kompaktowa budowa, czyli wspomniana wcześniej „mobilność”. Wraz ze wzrostem rozmiarów narzędzie traci tę cechę. Zostaje więc droga powiększania zdolności ogniw do magazynowania energii. Jednak przy obecnym stanie techniki dochodzimy do ściany. Chcąc „upakować” więcej elektronów w małym pojemniku, trzeba by zminiaturyzować wewnętrzne elementy ogniw i zwiększyć ich chłonność energii. Ale i z tym producenci elektronarzędzi coraz lepiej sobie radzą. Jeszcze całkiem niedawno rewolucją na rynku były wprowadzane przez kolejne marki akumulatory 4 Ah, które dziś już są standardem. Producenci prześcigają się w przekraczaniu i tych granic. Hitachi wprowadziło nowe wysokowydajne oraz wysokopojemne baterie 5 Ah, wyposażone w zaawansowany system gwarantujący ich stabilną pracę. Rolą elektronicznego systemu MPC jest zabezpieczenie baterii przed wpływem trzech najczęściej spotykanych w warunkach roboczych zagrożeń: nadmiernego rozładowania, przeładowania i przeciążenia. Akumulatory o pojemności 5 Ah wprowadził również Bosch, a Metabo poszło o krok dalej i zaoferowało pierwszy na świecie akumulator o pojemności 5,2 Ah. Innowacyjne rozwiązanie Ultra-M gwarantuje „inteligentne” zarządzanie energią akumulatora. Wszystkie istotne informacje są zapisane w jego mikroczipie. Przez komunikację z układem elektronicznym urządzenia oraz ładowarki czip zapewnia efektywne ładowanie oraz optymalne wykorzystanie energii podczas pracy. Elektroniczny system monitorowania ogniw (ESCP) chroni poszczególne ogniwa akumulatora przed głębokim rozładowaniem lub przeładowaniem, co zapewnia wyjątkowo długą trwałość akumulatorów. Opatentowana technika ładowania Air Cooled sprawia, że akumulator jest w ładowarce chłodzony powietrzem, co skraca czas ładowania i wydłuża jego trwałość. Inni producenci szukają rozwiązań alternatywnych. Ciekawym rozwiązaniem szczyci się model 360 BPS BiPower marki Kress. Jest to profesjonalne elektronarzędzie oferujące możliwość pracy zarówno na zasilaniu akumulatorowym, jak i sieciowym. 360 PBS BiPower może być zasilana prądem DC z baterii o pojemności 3,5 Ah, jak też prądem AC z sieci elektrycznej (230 V, 50 Hz). W trybie akumulatorowym użytkownik nie jest ograniczony kablem zasilającym, co sprawia, że może pracować elastycznie i docierać do każdego miejsca. Wyświetlacz na baterii informuje przez cały czas o ilości pozostałej energii. By naładować akumulator i pracować bez ograniczeń czasowych, wystarczy przyłączyć się do zatrzaskowego kabla zasilającego, podłączonego do gniazdka sieci 230 V/50 Hz. Oznacza to oszczędność czasową, gdyż jednocześnie można pracować i ładować akumulator, zaś po naładowaniu (ok. 55 minut dla naładowania baterii do pełna) znów przełączyć się w tryb akumulatorowy. Dzięki takiemu rozwiązaniu konstruktorzy z fi rmy Kress zaoferowali narzędzie akumulatorowe, przy którym użytkownik nie traci cennego czasu na ładowanie czy też zmianę baterii. Wszystkie procesy odbywają się jednocześnie. Wciąż jednak opracowywane są nowe techniki budowy akumulatorów. Najbliżej realizacji, tj. masowej produkcji, jest chyba technika litowo- powietrzna. Zaoferować ona może nawet pięciokrotny przyrost pojemności w porównaniu z wcześniejszymi rozwiązaniami. Główną innowacją jest zastąpienie węglowej katody powietrzem. Dzięki temu uzyskać można lekkie ogniwo, które przy zachowaniu parametrów baterii litowo-jonowej ważyć będzie ok. 10 proc. jej masy. Największą rewolucję przynieść może jednak implementacja rozwiązań opartych na grafenie. To materiał sto razy wytrzymalszy od stali, który jest jednocześnie elastyczny i rozciągliwy, przewodzi elektryczność lepiej niż miedź czy srebro i transferuje elektrony sto razy szybciej niż krzem. Ten ultranowoczesny materiał ma szanse odmienić nasze życie w każdej dziedzinie, także jeśli chodzi o zasobniki energii. Niektóre fi rmy, np. California Lithium Battery, są już gotowe na komercyjne wprowadzenie akumulatorów wykorzystujących ten materiał. Jednostka CLBattery ma mieć aż trzy razy większą pojemność w porównaniu z najwydajniejszymi obecnie bateriami litowo-jonowymi. To dopiero początek. Naukowcy z Japońskiego Narodowego Instytutu Inżynierii Materiałowej opracowali superkondensatory, które cechują się pojemnością zbliżoną do baterii litowo-jonowych i zachowują przy tym szybkość ładowania znaną z kondensatorów. Przyszłość ludzkości uzależniona jest od racjonalnego wykorzystania zasobów Ziemi. To, jak będzie wyglądało życie nasze i naszych dzieci, uzależnione jest od decyzji, które podejmujemy teraz. Jednocześnie chyba nigdy w historii nie mieliśmy takiego jak dziś wpływu na otaczający świat. Warto zatem zastanowić się nad tym, co możemy jeszcze zmienić na lepsze.Prawdziwą rewolucję mogłoby przynieść zdalne przesyłanie energii na większe odległości. Firma Intel prowadzi badania nad takim rozwiązaniem. Podstawą jest zjawisko rezonansu magnetycznego. Dotychczas pokazano możliwości tego rozwiązania na przykładzie żarówki, która podłączona do specjalnego adaptera świeciła w oddaleniu od nadajnika energii o kilka metrów. Być może za parę lat na rynku znajdziemy bardzo lekkie narzędzia pozbawione akumulatorów, które energię pobierać będą z podłączonego do sieci nadajnika oddalonego o kilka metrów. Technika ta jednak wymaga wielu lat pracy i wciąż nie do końca wiadomo, jaki wpływ na zdrowie człowieka ma promieniowanie tego typu. Stałą tendencją jest zwiększanie pojemności akumulatorów. Można to zrobić na dwa sposoby – powiększając fi zycznie akumulator bądź stosując pojemniejsze ogniwa, z których zbudowana jest bateria. Pierwsza metoda niesie ze sobą poważne ograniczenia. Zaletą elektronarzędzi jest ich kompaktowa budowa, czyli wspomniana wcześniej „mobilność”. Wraz ze wzrostem rozmiarów narzędzie traci tę cechę. Zostaje więc droga powiększania zdolności ogniw do magazynowania energii. Jednak przy obecnym stanie techniki dochodzimy do ściany. Chcąc „upakować” więcej elektronów w małym pojemniku, trzeba by zminiaturyzować wewnętrzne elementy ogniw i zwiększyć ich chłonność energii. Ale i z tym producenci elektronarzędzi coraz lepiej sobie radzą. Jeszcze całkiem niedawno rewolucją na rynku były wprowadzane przez kolejne marki akumulatory 4 Ah, które dziś już są standardem. Producenci prześcigają się w przekraczaniu i tych granic. Hitachi wprowadziło nowe wysokowydajne oraz wysokopojemne baterie 5 Ah, wyposażone w zaawansowany system gwarantujący ich stabilną pracę. Rolą elektronicznego systemu MPC jest zabezpieczenie baterii przed wpływem trzech najczęściej spotykanych w warunkach roboczych zagrożeń: nadmiernego rozładowania, przeładowania i przeciążenia. Akumulatory o pojemności 5 Ah wprowadził również Bosch, a Metabo poszło o krok dalej i zaoferowało pierwszy na świecie akumulator o pojemności 5,2 Ah. Innowacyjne rozwiązanie Ultra-M gwarantuje „inteligentne” zarządzanie energią akumulatora. Wszystkie istotne informacje są zapisane w jego mikroczipie. Przez komunikację z układem elektronicznym urządzenia oraz ładowarki czip zapewnia efektywne ładowanie oraz optymalne wykorzystanie energii podczas pracy. Elektroniczny system monitorowania ogniw (ESCP) chroni poszczególne ogniwa akumulatora przed głębokim rozładowaniem lub przeładowaniem, co zapewnia wyjątkowo długą trwałość akumulatorów. Opatentowana technika ładowania Air Cooled sprawia, że akumulator jest w ładowarce chłodzony powietrzem, co skraca czas ładowania i wydłuża jego trwałość. Inni producenci szukają rozwiązań alternatywnych. Ciekawym rozwiązaniem szczyci się model 360 BPS BiPower marki Kress. Jest to profesjonalne elektronarzędzie oferujące możliwość pracy zarówno na zasilaniu akumulatorowym, jak i sieciowym. 360 PBS BiPower może być zasilana prądem DC z baterii o pojemności 3,5 Ah, jak też prądem AC z sieci elektrycznej (230 V, 50 Hz). W trybie akumulatorowym użytkownik nie jest ograniczony kablem zasilającym, co sprawia, że może pracować elastycznie i docierać do każdego miejsca. Wyświetlacz na baterii informuje przez cały czas o ilości pozostałej energii. By naładować akumulator i pracować bez ograniczeń czasowych, wystarczy przyłączyć się do zatrzaskowego kabla zasilającego, podłączonego do gniazdka sieci 230 V/50 Hz. Oznacza to oszczędność czasową, gdyż jednocześnie można pracować i ładować akumulator, zaś po naładowaniu (ok. 55 minut dla naładowania baterii do pełna) znów przełączyć się w tryb akumulatorowy. Dzięki takiemu rozwiązaniu konstruktorzy z fi rmy Kress zaoferowali narzędzie akumulatorowe, przy którym użytkownik nie traci cennego czasu na ładowanie czy też zmianę baterii. Wszystkie procesy odbywają się jednocześnie. Wciąż jednak opracowywane są nowe techniki budowy akumulatorów. Najbliżej realizacji, tj. masowej produkcji, jest chyba technika litowo- powietrzna. Zaoferować ona może nawet pięciokrotny przyrost pojemności w porównaniu z wcześniejszymi rozwiązaniami. Główną innowacją jest zastąpienie węglowej katody powietrzem. Dzięki temu uzyskać można lekkie ogniwo, które przy zachowaniu parametrów baterii litowo-jonowej ważyć będzie ok. 10 proc. jej masy. Największą rewolucję przynieść może jednak implementacja rozwiązań opartych na grafenie. To materiał sto razy wytrzymalszy od stali, który jest jednocześnie elastyczny i rozciągliwy, przewodzi elektryczność lepiej niż miedź czy srebro i transferuje elektrony sto razy szybciej niż krzem. Ten ultranowoczesny materiał ma szanse odmienić nasze życie w każdej dziedzinie, także jeśli chodzi o zasobniki energii. Niektóre fi rmy, np. California Lithium Battery, są już gotowe na komercyjne wprowadzenie akumulatorów wykorzystujących ten materiał. Jednostka CLBattery ma mieć aż trzy razy większą pojemność w porównaniu z najwydajniejszymi obecnie bateriami litowo-jonowymi. To dopiero początek. Naukowcy z Japońskiego Narodowego Instytutu Inżynierii Materiałowej opracowali superkondensatory, które cechują się pojemnością zbliżoną do baterii litowo-jonowych i zachowują przy tym szybkość ładowania znaną z kondensatorów. Przyszłość ludzkości uzależniona jest od racjonalnego wykorzystania zasobów Ziemi. To, jak będzie wyglądało życie nasze i naszych dzieci, uzależnione jest od decyzji, które podejmujemy teraz. Jednocześnie chyba nigdy w historii nie mieliśmy takiego jak dziś wpływu na otaczający świat. Warto zatem zastanowić się nad tym, co możemy jeszcze zmienić na lepsze.