Enamik inimesi lihtsustavad need kaks näitajat enda jaoks järgmiselt: voldid annavad aimu, kui palju jõudu akul (või akuga varustatud masinal) on ja ampertunnid ütlevad meile, kui kaua selle akuga töötada saame. See on ka enam-vähem täpne kirjeldus. Need mõõtühikud määravad aga ära akus peituva energia kogumahutavuse, mida mõõdetakse vatt-tundides. Viimast on võimalik volte ja ampreid omavahel korrutades teada saada: V x Ah = Wh. Enamikel akudel on ka selle vatt-tunnid põhja peal kirjas, sisuliselt mida rohkem neid (Wh) on, seda suurem on ka aku energiapotentsiaal. Küsimus on ainult selles, kuidas seda kasutada.
Kuidas saadakse suur akupinge?
Iga traditsiooniline tööriistaaku koosneb omavahel ühendatud väiksematest, AA patarei välimusega akudest ehk akuelementidest, ning enamjaolt on tööriistaakude tootjate kasutatavad akuelemendid 3.6V pingega. Kuidas aga saame oma trelli 12V aku pista, kui selle elemendid näitavad voltmeetril vaid 3.6V? Saladus peitub akuelementide õiges ühendamises - kolm elementi ühendatakse lihtsalt üksteise külge jadamisi, ning pinge kolmekordistub. Vajad aga 18V akut? Jadadamisi ühendatakse 5 akuelementi, ning pinge viiekordistub.
Midagi ei klapi - 3.6V x 3 = 10.8V, mitte 12V - miks? Akuelementide pinge varieerub kergelt, sõltuvalt laengust, mida nad hetkel hoiavad. Akut laadides suureneb ka iga individuaalse akuelemendi pinge, ning need samad 3.6V elemendid on täielikult täis laadides võimelised endast veidi üle 4V välja andma.
Sisuliselt saab iga jadamisi "juurde liidetud" akuelemendiga kogu aku pinget umbes 4V võrra suurendada. Teoorias saaks teha 12V, 16V, 20V, 24V jne... akupingega tööriistu. Õnneks on tööriistafirmad elektrilistel käsitööriistadel aga 10.8V/12V, 18V/24V ja 36V piiresse jäänud, nendest suuremaid akusid kasutatakse näiteks aiatööriistades.
Kuidas saadakse suur akumahutavus?
Aku ampertunnid näitavad, kui palju ampreid aku ühes tunnis väljastada suudab. 3.0Ah akust saab ühe tunni jooksul 3A, 5.0Ah akust 5A jne... Erinevalt aku pingest ei ole aga ampertunnid fikseeritud väärtus, kuna akust on võimalik vähem ampreid tõmmates pikemat tööaega saada ja vastupidi. Tõmmates 5.0Ah akust 5 amprit, saad akuga tund aega töötada, rõmmates 2.5 amprit, saad 2 tundi töötada, tõmmates samast akust aga 10 amprit, saad pool tundi töötada - see kõik toimib lineaarselt.
Enamik akuelemente hoiab endas 2.0Ah. Kui näiteks 3 elementi jadamisi ühendada, saame 12V pingega aku, kuid ampertunnid jäävad samaks (ehk 2.0Ah). Kui nüüd need samad (3.6V, 2.0Ah) akuelemendid rööbiti ühendada, saame 3.6V (täis laetuna 4.0V), kuid 6.0Ah aku.
Voldid ja amprid töötavad omavahel koos
Lõpptarbija tahab aga mõlemat - piisavalt suurt pinget, et akul oleks jõudu mootorit vedada, ning rahuldavat ampertunni reitingut, et iga 20 minuti tagant akut jälle laadima ei peaks. Selleks, et mitte täielikult ühte head omadust teisele ohverdada, ühendatakse 5 elementi jadamisi, et saada soovitud 20V, sellele aga rööbiti veel 5 elementi, et saada 4.0Ah. Kui eelmainitud aku kõik elemendid aga jadamisi ühendada, saame nüüd 40V pingega, 2.0Ah aku.
Tulles tagasi vatt-tundide juurde - ükskõik, kuidas sa ka ühe aku elemente ei ühendaks, saad ikka sama numbri - antud juhul 40V x 2Ah = 80Wh.
Muud tegurid
Siiamaani oleme rääkinud vaid teooriast, kuid kui lisada võrrandisse ka tööpaigas paratamatud tegurid, (nagu näiteks kõrged ja madalad temperatuurid, vibratsioon, akukeemia pidev muutumine jne...) jõuame tõdemusele, et saame akust volte ja ampreid märgatavalt vähem kätte, kui ideaalis. Seetõttu märgivadki enamik tootjad klientide ootuste ületamiseks näiteks ideaaltingimustes 20V oleva aku pingeks 18V, 16V aku pingeks 14.4V jne...
Akude arendus
Kuidas aga tootjad praktiliselt samade mõõtmete ja kaaluga, kuid pikema tööajaga akusid arendada ja turule paisata saavad, kui pinge või mahutavuse suurendamiseks tuleb lihtsalt rohkem akuelemente omavahel kokku ühendada? Üks võimalus on suurendada akude Ah väärtust, ehk katsetada akuelementides oleva keemiaga: seda tehes muutuvad ka akuelementide füüsikalised ja keemilised omadused, näiteks väheneb takistus, näivtakistus jne... Selle tulemusel annab meile sama pingega aku järsku 3.0Ah asemel 4.0Ah, mõne aja pärast juba 5.0Ah jne...
Teine võimalus on paremini akut väliste mõjutuste eest kaitsta. Seda saab teha näiteks kummist puksidega, mis akuelemente üksteisest eraldavad, vähendades tööriistast tekkivat vibratsiooni, või kavalalt konstrueeritud jahutusradiaatoriga, mis tekkivat soojust efektiivsemalt eemale juhib. Lisaks sellele arendatakse ka pidevalt tarka elektroonikat, mis aku ja tööriistaga suhtleb, ning selle läbi voolu kokku hoiab.
Kuna erinevad firmad kasutavad oma akudes erinevaid elemente, elektroonikat ja materjale, et neid kõiki väliste mõjutuste eest turvaliselt kaitsta, näeme ka ilmselgeid erinevusi sarnaste näitajatega akude jõudluses. Amprite või voltide suurendamine on aga lihtsalt akuelementide ümber ühendamise küsimus, ning päris maailmas võib tarbija enamjaolt enda jaoks asja lihtsustada selliselt: rohkem volte tähendab rohkem jõudu ja rohkem ampreid annab ühelt laadimiselt pikema tööaja.
