Разновидности аккумуляторных батарей. Виды аккумуляторных батарей: характеристики, преимущества и применение

Какие существуют основные виды аккумуляторных батарей. Каковы их технические характеристики и особенности. Где применяются различные типы АКБ. Как выбрать подходящий аккумулятор.

Основные виды аккумуляторных батарей

Аккумуляторные батареи (АКБ) являются важнейшим элементом многих современных устройств и техники. Существует несколько основных видов АКБ, отличающихся по химическому составу, характеристикам и сферам применения:

• Свинцово-кислотные
• Никель-кадмиевые (Ni-Cd)
• Никель-металлгидридные (Ni-MH)
• Литий-ионные (Li-ion)
• Литий-полимерные (Li-pol)
• Литий-железо-фосфатные (LiFePO4)

Рассмотрим особенности и характеристики каждого типа АКБ более подробно.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные АКБ — самый старый и распространенный тип аккумуляторов. Их основные характеристики:

• Напряжение элемента: 2 В
• Удельная энергоемкость: 30-40 Вт·ч/кг
• Срок службы: 300-500 циклов заряд-разряд
• Саморазряд: 3-20% в месяц
• Диапазон рабочих температур: от -40°C до +60°C

Преимущества свинцово-кислотных АКБ:

• Низкая стоимость
• Высокий ток разряда
• Широкий температурный диапазон
• Возможность глубокого разряда

Недостатки:

• Большой вес и габариты
• Низкая удельная энергоемкость
• Выделение водорода при заряде
• Необходимость обслуживания

Основные сферы применения: автомобильные стартерные АКБ, источники бесперебойного питания, тяговые батареи.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы отличаются следующими характеристиками:

• Напряжение элемента: 1,2 В
• Удельная энергоемкость: 40-60 Вт·ч/кг
• Срок службы: 500-1000 циклов
• Саморазряд: 15-20% в месяц
• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +60°C

Преимущества Ni-Cd аккумуляторов:

• Высокий ток разряда
• Широкий температурный диапазон
• Устойчивость к глубоким разрядам
• Большой срок службы

Недостатки:

• «Эффект памяти»
• Токсичность кадмия
• Низкое напряжение элемента

Применяются в портативной технике, электроинструментах, резервных источниках питания.

Никель-металлгидридные аккумуляторы

Никель-металлгидридные (Ni-MH) АКБ являются улучшенной версией никель-кадмиевых. Их характеристики:

• Напряжение элемента: 1,2 В
• Удельная энергоемкость: 60-80 Вт·ч/кг
• Срок службы: 300-500 циклов
• Саморазряд: 20-30% в месяц
• Диапазон рабочих температур: от -20°C до +60°C

Основные преимущества Ni-MH аккумуляторов:

• Высокая удельная энергоемкость
• Отсутствие токсичных материалов
• Слабо выраженный «эффект памяти»

Недостатки:

• Высокий саморазряд
• Меньший срок службы по сравнению с Ni-Cd
• Более узкий температурный диапазон

Сфера применения: портативная электроника, гибридные автомобили.

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы обладают следующими характеристиками:

• Напряжение элемента: 3,6-3,7 В
• Удельная энергоемкость: 100-250 Вт·ч/кг
• Срок службы: 500-1500 циклов
• Саморазряд: 2-8% в месяц
• Диапазон рабочих температур: от -20°C до +60°C

Преимущества Li-ion АКБ:

• Высокая удельная энергоемкость
• Низкий саморазряд
• Отсутствие «эффекта памяти»
• Большой срок службы

Недостатки:

• Высокая стоимость
• Деградация при высоких температурах
• Потеря емкости при длительном хранении

Широко применяются в мобильных устройствах, ноутбуках, электромобилях.

Литий-полимерные аккумуляторы

Литий-полимерные (Li-pol) АКБ являются разновидностью литий-ионных с полимерным электролитом. Их основные характеристики:

• Напряжение элемента: 3,7 В
• Удельная энергоемкость: 130-200 Вт·ч/кг
• Срок службы: 300-500 циклов
• Саморазряд: 5% в месяц
• Диапазон рабочих температур: от -20°C до +60°C

Преимущества Li-pol аккумуляторов:

• Произвольная форма
• Высокая удельная емкость
• Низкий саморазряд
• Отсутствие эффекта памяти

Недостатки:

• Высокая стоимость
• Меньший срок службы по сравнению с Li-ion
• Чувствительность к перезаряду

Применяются в мобильных устройствах, планшетах, квадрокоптерах.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы

Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) АКБ обладают следующими характеристиками:

• Напряжение элемента: 3,2-3,3 В
• Удельная энергоемкость: 90-120 Вт·ч/кг
• Срок службы: 1500-2000 циклов
• Саморазряд: менее 3% в месяц
• Диапазон рабочих температур: от -20°C до +60°C

Преимущества LiFePO4 аккумуляторов:

• Высокая безопасность
• Большой срок службы
• Стабильность при высоких температурах
• Высокий ток разряда

Недостатки:

• Меньшая удельная емкость по сравнению с Li-ion
• Высокая стоимость

Применяются в электромобилях, солнечных электростанциях, источниках бесперебойного питания.

Как выбрать подходящий тип аккумулятора

При выборе типа АКБ следует учитывать следующие факторы:

• Требуемая емкость и напряжение
• Габариты и вес
• Срок службы
• Допустимый ток разряда
• Диапазон рабочих температур
• Стоимость
• Особенности эксплуатации

Для портативной электроники оптимальным выбором являются литий-ионные и литий-полимерные АКБ. В электромобилях чаще используются литий-ионные и литий-железо-фосфатные аккумуляторы. Для стартерных батарей подходят свинцово-кислотные АКБ. В промышленных применениях востребованы никель-кадмиевые аккумуляторы.

Перспективные разработки в области аккумуляторов

Технологии АКБ постоянно совершенствуются. Основные направления развития:

• Увеличение удельной емкости
• Повышение безопасности
• Ускорение процесса зарядки
• Увеличение срока службы
• Снижение стоимости

Перспективными разработками являются твердотельные, натрий-ионные, литий-серные, литий-воздушные аккумуляторы. Их внедрение позволит значительно улучшить характеристики АКБ и расширить сферы применения.

Заключение

Аккумуляторные батареи играют ключевую роль в развитии портативной электроники, электротранспорта и возобновляемой энергетики. Существует несколько основных типов АКБ с различными характеристиками и областями применения. Выбор оптимального типа аккумулятора зависит от конкретных требований и условий эксплуатации. Развитие технологий АКБ позволяет постоянно улучшать их параметры и расширять сферы использования.

типы аккумуляторных батарей и их особенности

Главная » Виды

Одной из важнейших составляющих электрического оборудования и техники любого типа является аккумуляторная батарея, или, проще говоря, аккумулятор. Существуют различные виды аккумуляторов, и в данной статье речь пойдет обо всех типах таких приспособлений.

Самый первый АКБ был создан более полутора столетий назад во Франции ученым Гастоном Планте. С каждой последующими попытками усовершенствования устройства становились все лучше, однако принцип их функционирования и строение остались неизменны. Сейчас же существуют самые разнообразные типы аккумуляторов: Li-Ion, Ni-MH, Ni-Cd и многие другие. Они имеют примерно одинаковый принцип работы, но у каждого — свои особенности. Стоит рассказать обо всех этих разновидностях по порядку.

Содержание

1. Устройства с пониженным содержанием сурьмы
2. Сурьмянистые аккумуляторы
3. Кальциевые альтернативы
4. Щелочные АКБ
5. Литий-ионная альтернатива
6. Литий-полимерные аккумуляторы
7. AGM и GEL-батареи
8. Гибриды
9. Никель-металл-гидрид
10. Свинцово-кислотный аккумулятор
11. Никелево-железные аналоги

Устройства с пониженным содержанием сурьмы

Пожалуй, стоит начать описание с одного из самых часто применяемых видов аккумуляторов. АКБ с содержанием менее 5% сурьмы избавили от необходимости частого добавления дистиллированной воды. Хотя это не делает аккумуляторы данного типа необслуживаемыми из-за имеющихся расходов жидкости.

Также они обладают крайне малой степенью саморазряда батареи и переносимости электрических характеристик автомобильной бортовой сети, в отличие от своих более новых аналогов.

Сурьмянистые аккумуляторы

Данный вид аккумуляторных батарей признан устаревшим. Ему на замену пришли более современные и усовершенствованные типы АКБ с пониженным содержанием сурьмы. Однако до сих пор аккумуляторы данного вида служат по своему назначению в стационарных токовых источниках с неприхотливыми батареями.

Кальциевые альтернативы

Кальциевые АКБ хороши тем, что они уменьшают интенсивность электролиза и снижают уровень электролита. Помимо этого, кальций, заменивший сурьму, увеличил напряжение, нужное для начала осуществления электролиза, что уменьшило критичность последствий перезаряда.

Но не стоит забывать, что, как и все существующие типы аккумуляторных батарей, кальциевые АКБ обладают своими слабыми сторонами. Главный минус — повышенная чувствительность к мощному разряду ведет к резкому падению емкости.

Щелочные АКБ

Щелочными батареями называют такие устройства, в которых электролитом выступает щелочь, а не кислота. Устройства такого вида встречаются в автомобилях далеко не часто, однако они могут выступать в качестве аккумуляторов, например, для шуруповертов.

Одним из таких приспособлений является Ni-Cd аккумулятор — по факту его признали устаревшим, тем не менее он еще может встать наравне со своими более новыми конкурентами за счет дешевизны. Однако так называемый «эффект памяти» и повышенный саморазряд делают применение Ni-Cd устройства весьма проблематичным.

Его никель-металл-гидридный конкурент, разумеется, выше по цене, но при этом по качеству он существенно лучше. По сравнению с Ni-Cd аналогами, «эффект памяти» у них выражается в меньшей степени, хотя он все же присутствует. Также увеличенная вместимость и пониженный саморазряд вполне объясняют высокую цену.

Литий-ионная альтернатива

Пожалуй, из всех существующих видов аккумуляторов для автомобилей и не только самым лучшим можно назвать Li-ion. Он стоит значительно дороже своих Ni-MH и Ni-Cd аналогов. Это можно объяснить тем, что аккумуляторы с ионами лития не имеют тех недостатков, которыми обладают рассмотренные ранее модели. Хотя приспособления такого вида, равно как и все существующие устройства, все же не лишены своих слабых сторон, причем действительно существенных.

Среди главных уязвимостей можно выделить:

• чрезмерную чувствительность к низким температурам, из-за чего уменьшается ток, отправляемый li-ion батареей;
• уменьшение вместимости с каждым годом;
• литий-ионные приспособления не выдерживают тотальной разрядки и зарядки до конца — в противном случае это оканчивается разрушением и даже взрывом прибора. Подробнее о том, как правильно заряжать Li-ion аккумуляторы →

Модели такого типа широко применимы в качестве зарядного устройства для мобильных устройств. В случае, если технологический прогресс дойдет до достаточного уровня, чтобы Li-Ion приспособления лишились своих уязвимостей, они сумеют встать на замену кислотным батареям.

Стоит также заметить, что в старых моделях литий-ионных аккумуляторов применялись разнообразные оксиды лития, в которых также содержался марганец либо кобальт. Однако в более новые модели эти элементы добавлять перестали, заменив их сплавами литий-ферро-фосфатов в связи с их дешевизной, уменьшенной токсичностью и более простой возможносттю переработки.

Литий-полимерные аккумуляторы

Литий-ионный полимерный аккумулятор, известный также как Li-Pol, LiPo, Li-polymer, представляет собой улучшенную версию стандартного литиевого аккумулятора и находит применение во многих видах техники. Электролитом здесь служит полимерный материал.

Такие типы литиевых аккумуляторов хороши тем, что обладают значительной энергетической плотностью на единицу объема и массы, пониженным саморазрядом, донельзя тонкими элементами (всего от 1 мм), возможностью гибкости, крайне несущественным перепадом напряжения в процессе разрядки, широким диапозоном температур, при которых устройство продолжит свою полноценную работу. И, ко всему прочему, LiPo не имеет эффекта памяти.

Хотя не стоит слепо полагать, что батареи такого плана на самом деле можно назвать полностью идеальными. Даже у Li-Pol есть свои изъяны. Один из самых существенных — опасность возгорания в случае перезарядки и избыточного потребления тепла. Недостатком представляется и сравнительно небольшое количество рабочих циклов — 800-900, а также старение аккумуляторов, даже если они лежат в стороне без надобности.

Наконец, даже сама зарядка весьма пагубно влияет на приспособление: если процесс зарядки уменьшает вместимость, то при глубоком заряде прибор можно смело отправлять в металлолом.

AGM и GEL-батареи

Гелевые батареи, как их часто называют, выступили как альтернативный вариант, безопасный в использовании. Проблему безопасности решили посредством перемещения электролита в связанное состояние, чтобы обеспечить уменьшение текучести.

Другими достоинствами GEL-батарей стали:

• пониженное осыпание активной массы пластин;
• пониженный саморазряд;
• переносимость к вибрации.

Их также можно наклонять практически под любым удобным углом, они могут храниться в течение достаточно продолжительного времени за счет медленного саморазряда, а переразряд не «смертелен» и не несет никакого ущерба технике в процессе.

А вот перезарядка устройства этого типа, наоборот, может крайне отрицательно повлиять на него. Поэтому AGM и GEL-батареи все же требуют очень аккуратного и бережного обращения.

К примеру:

• несмотря на то, что их можно класть чуть ли не как угодно, их нельзя держать перевернутыми;
• работа при пониженных температурах может резко снизить функциональность приборов;
• особых мер предосторожности требует особая чувствительность приспособлений к зарядке.

При надежном хранении устройства оно сможет прослужить до десяти лет.

Гибриды

Название говорит само за себя: гибридными считаются те батареи, в строение которых входят неодинаковые пластины, то есть выполненные из различных материалов. Стоит учесть, что положительно заряженные пластины включают в себя компоненты сурьмы (ее содержание в них не превышает 5%), в то время как отрицательно заряженные пластины имеют в составе кальциевые компоненты.

Новый, чуть ли не революционный метод изготовления аккумуляторных батарей смог привести к следующему:

• Во-первых, если сравнивать аккумуляторы с пониженным содержанием сурьмы, расход жидкости очевидно уменьшается.
• Во-вторых, батарея стала более устойчивой и выносливой к перепадам напряжения, даже в случаях интенсивной зарядки и тотальной разрядки.

Конечно, это вовсе не означает, что данные аккумуляторы можно считать полностью идеальными «без единого изъяна». Они не имеют никаких особых преимуществ над всеми вышеописанными устройствами. Но при этом по качеству характеристик их можно поставить прямо посередине этого ряда.

Никель-металл-гидрид

Никель-металл-гидриды, или Ni-MH, как их обозначают в сокращенном варианте, являются такими видами аккумуляторных батарей, где в качестве отрицательного иона выступает водородный металлогидридный электрод, калиевый гидроксид в качестве электролита, никелевый — в качестве положительного иона.

Существует немалое количество различных типов батарей Ni-MH. К примеру, есть батареи долгого хранения LSD NiMH, которым не страшен мороз и длительный срок хранения. Они функционируют и с повышенными токами разряда, не разрываясь и не приходя в негодность из-за чрезмерной нагрузки.

Поэтому, к примеру, никель-металл-гидриды размера АА могут быть применимы в различных видах мелкой техники. Так, АА с большим объемом емкости в 1500-3000 мА/ч можно поместить в музыкальный плеер, радиоуправляемые игрушки, фотоаппарат и многие другие приспособления, где будет произведена зарядка за относительно непродолжительное время.

Весьма хороши и АА-батареи с уменьшенным объемом вместимости — такие АА, где емкость составляет всего 300-1000 мА/ч. АА данного типа применимы в качестве обеспечения питанием неавтоматических фонариков, управляемых пультом ДУ игрушек, раций и электронных приспособлений со сбалансированным энергопотреблением.

Свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцово-кислотная батарея стала первым изобретенным аккумулятором, увидевшим свет и нашедшим широкое применение в автомобилях и ряде других технических приборов.

Свое название приспособление получило за счет опущенных в воду и серную кислоту пластин из свинца, выполняющих роль электродов, хотя с течением времени водород в устройстве начинает теряться.

Популярность такие приспособления получили неслучайно, а благодаря очевидным достоинствам:

• отсутствие эффекта памяти;
• наличие необслуживаемых экземпляров;
• невысокая цена;
• несложная конструкция;
• надежная технология;
• пониженный авторазряд;
• потенциал увеличенной токоотдачи.

Хотя, несмотря на немалое количество достоинств, даже у этих моделей есть и свои слабые стороны:

• невозможность хранения разряженными;
• чрезмерная чувствительность к температурным изменениям, влияющая на продолжительность функциональности и жизни;
• ограниченность транспортов и дозволяемых целых циклов разряда;
• и, разумеется, самый очевидный изъян — пагубное влияние свинца на экологическую среду.

Никелево-железные аналоги

Дешевые и малообслуживаемые Ni-Fe, они же никелево-железные батареи, обладают никель оксидо-гидроксидами, используемые как положительные пластины. В роли отрицательных пластин выступают оксиды-гидроксиды феррума. Жидкий электролит представляется в виде разъедающего калия.

Стоит признать, что данный тип батарей весьма надежен благодаря выносливости к тотальным разрядам, частой перезарядке. В отличие от той же свинцово-кислотной альтернативы, такие аккумуляторы не выйдут из строя, будучи в недозаряженном состоянии.

 

Как вам статья?

Похожие статьи

Рейтинг

( Пока оценок нет )

ca-ca li-ion li-pol ni-cd ni-mh виды аккумуляторов

Типы и виды аккумуляторных батарей (АКБ) к погрузчикам

Это химический источник электричества. Сердце электропогрузчика, это самая дорогая его запчасть.
К выбору АКБ надо подойти со всей серьезностью. Поскольку это определит схему работы погрузчика.
На сегодня используются три основных типа батарей – щелочные, кислотные и литий-ионные.

Основные типы

Щелочные

Щелочные практически ушли со сцены, поскольку очень дороги как в покупке, так и в обслуживании.

Кислотные

Кислотные, в разных вариантах исполнения занимают большую часть рынка складской техники.

Литий-ионные

Литий-ионные – относительно новый тип, который только начинает использоваться в складской технике. Это те же батареи, что используются в современных смартфонах. Заметными преимуществами – высокая плотностью энергии, возможностью подзаряда дают ясные перспективы для использования. Но главный их недостаток – цена. Именно стоимость является причиной относительно небольшого распространения этих типов батарей на средствах напольного транспорта.

Свинцово-кислотные АКБ

В качестве анода выступает свинец, катода – окись свинца, а электролит – кислота. Технология изготовления достаточно совершенна и общеизвестна.
Недостатком использования классических кислотных с жидким электролитом является стоимость обслуживания. Для нормальной эксплуатации необходим специалист – аккумуляторщик и специальная оборудованная зарядная комната. При зарядке выделяется взрывоопасный газ – водород, а также необходимо проверять и доливать в батарею дистиллированную воду. Кроме этого, сам процесс зарядки занимает 8 – 12 часов. Проводить подзаряд не рекомендуется. Только полный разряд и полный заряд.

Если упустить что-либо из этого процесса, то срок службы резко сократится.

Все это вместе привело к разработке новых типов кислотных батарей, обслуживание которых было бы упрощено, не требовалось бы использование зарядных комнат и специально подготовленного специалиста.

Расчетное время жизни:
1500 циклов заряд/разряд

Гелевые

Следующим этапом развития кислотных стали батареи, в которых электролит был не жидким, а связанным. Например – гель.

Это достаточно распространенный класс кислотных АКБ, которые по конструкции повторяют классические, но в электролит добавлен желирующий агент – гелевые батареи.
В результате получились необслуживаемые, для зарядки которых не требуются зарядные комнаты.

Правда зарядные устройства для этих батарей дороже обычных. Гель проводит электричество хуже, чем жидкость, поэтому внутреннее сопротивление выше, чем в классических. Как следствие – у этих есть ряд серьезных недостатков – меньший жизненный цикл, запрет на интенсивную эксплуатацию, опасность перегрева, большое время заряда, опасность перегрева и так далее. Конечно, цена гелевых АКБ выше, чем цена обычной кислотной.
Тем не менее, они очень широко распространены и рекомендованы для использования в пищевой и фармацевтической промышленности.

Расчетное время жизни:
1200 циклов заряд/разряд

Absorbent Glass Mat (AGM)

Для устранения этих недостатков были разработаны новые типы батарей, в которых увеличена площадь электродов при помощи использования тонких платин из сверхчистого свинца. Для связывания электролита стали использовать сорбент Absorbent Glass Mat (AGM). В результате получились необслуживаемые, с относительно низким внутренним сопротивлением, способные выдерживать большой ток зарядки без выделения водорода. Следствием этого стало уменьшение времени заряда, и возможность проводить подзаряд. Соответственно, для обеспечения такого режима заряда зарядное устройство должно быть мощнее, чем обычное. Время заряда 5 часов, за 1 час возможен подзаряд на 40%. Такое ЗУ дороже, как, впрочем, дороже и сама АКБ.

Возможность использования подзаряда позволяет работать на одной батарее больше, чем одну смену.
Примером является NexSys от компании EnerSys.

Этот тип объединил в себе преимущества всех типов.
От литий ионных – возможность безболезненного подзаряда, от гелевых отсутствие необходимости в зарядных комнатах и обслуживании, от кислотных – проверенная технология и пожаробезопасность. По цене комплект АКБ NexSys + ЗУ сопоставимо с комплектом Гелевая батарея + ЗУ.

Расчетное время жизни:
1500 циклов заряд/разряд

Литий-ионные АКБ (ЛИА)

Существует множество различных видов литий-ионных батарей (ЛИА). Проблема безопасности, отражённая во множестве историй про взорвавшиеся телефоны, существует. В отличие от свинцовых, там есть чему гореть. Поэтому для промышленного применения используют ячейки на основе Литий-Железо-Фосфатов (LiFePO4). В результате при высокой плотности энергии получили относительно низкую пожароопасность.
Эти необслуживаемые, быстро заряжаются, время полного заряда не превышает 2 часа. Поэтому при правильной организации эксплуатации техники с ЛИА с подзарядом возможна круглосуточная работа без замены АКБ. Конечно, ЛИА дороже чем остальные виды АКБ.

Расчетное время жизни:
5000 циклов заряд/разряд

Сравнительная таблица по разным видам АКБ

Тип	Подкласс	Преимущества и сферы применения	Недостатки
Щелочные батареи		Долговечность. В армии и обороне.	Высокая стоимость и дорогое обслуживание.
ЛИА		Быстрый заряд, возможность подзаряда, необслуживаемые. Могут применяться повсеместно.	Самая высокая стоимость и более высокая пожароопасность
Кислотные батареи	Классические батареи с жидким электролитом	Самый распространённый вид батарей из-за низкой цены. Повсеместно.	Высокая стоимость обслуживания – необходимость в зарядных комнатах и специалистах, большое время заряда и запрет подзаряда.
	Гелевые батареи	Широко используемые в пищевой и фармакологической отраслях, низкая стоимость владения.	Высокая стоимость батареи, малый ресурс, большие риски перегревов, большое время заряда и запрет подзаряда.
	NexSys	Большой ресурс, возможность подзаряда, большая скорость заряда, использование с большой интенсивностью.	Высокая стоимость батареи и зарядного устройства.

3 типа основных батарей: щелочные, NiMH и литий-ионные

{{@if(it.product. customBadgeText)}}

{{ it.product.customBadgeText | сейф }}

{{/если}} {{@if(it.product.soldBadgeText)}}

{{ it.product.soldBadgeText | сейф }}

{{/если}} {{@if(it.product.preorderBadgeText)}}

{{ it.product.preorderBadgeText | сейф }}

{{/если}} {{@if(it.product.saleBadgeText)}}

{{ it.product.saleBadgeText | сейф }}

{{/если}} {{@if(it.product.savingBadgeText)}}

{{ it.product.savingBadgeText | сейф }}

{{/если}}

Том Бишоп 09 апреля 2020 г.

Остановитесь и подумайте, сколько у вас устройств, работающих от аккумуляторов. Электроника с батарейным питанием, от компьютеров до сотовых телефонов и личных средств по уходу за собой, является синонимом современного общества. Мы бы пропали без батарей.

Для потребительского использования доступны три основных типа аккумуляторов. Это щелочные, никель-металлгидридные (NIMH) и литий-ионные. У каждого типа есть свои плюсы и минусы. Каждый из них также занимает особое место в истории технологий. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Щелочные батареи

Щелочные батареи с первыми коммерчески доступными батареями. Они были изобретены одновременно, но независимо, Вальдемаром Юнгнером и Томасом Эдисоном. Однако их первые батареи были омрачены первыми щелочными батареями с сухими элементами, изобретенными канадцем Льюисом Урри в 1950-х годах.

Щелочная батарея использует цинк в качестве отрицательного электрода и диоксид марганца в качестве положительного электрода. Оба вещества расходуются по мере разрядки аккумулятора. Таким образом, щелочные батареи являются одноразовыми батареями одноразового использования. После разрядки их нельзя безопасно перезарядить.

Щелочные батареи являются самыми дешевыми в пересчете на единицу. Они обеспечивают стабильную производительность от начала до конца. Другими словами, вы не заметите падения мощности до тех пор, пока не закончится срок службы щелочной батареи. К сожалению, щелочные батареи очень трудно перерабатывать.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлгидридные батареи были изобретены в конце 1960-х годов. Развитие было более или менее результатом инвестиций в автомобильный сектор таких компаний, как Volkswagen и Daimler-Benz. Автомобильные компании хотели более качественные аккумуляторы, которые были бы менее дорогими и более надежными.

 Отрицательный электрод в батареях этого типа представляет собой интерметаллическое соединение, в состав которого входит никель. Положительный электрод — гидроксид никеля. Поскольку компоненты не расходуются во время разряда, аккумуляторы NiMH перезаряжаемы.

 NiMH аккумуляторы дороже щелочных. Типичная батарея получает около 500 зарядов до окончания срока службы. К сожалению, производительность ухудшается с разрядкой, и вы заметите определенное падение мощности с течением времени. Батареи NiMH также требуют довольно много времени для зарядки.

Литий-ионные батареи

Литий-ионные батареи, также известные как литий-ионные батареи, являются новейшим из трех основных типов. Это перезаряжаемые батареи, обычно используемые в портативной электронике. Аккумулятор в вашем мобильном телефоне, например, литий-ионный.

 Серьезные исследования литий-ионных аккумуляторов начались в 1970-х годах. Однако только в начале 1990-х годов появилась первая коммерчески доступная литий-ионная батарея. Благодаря бурному развитию персональной электроники за последние два десятилетия литий-ионные технологии значительно продвинулись вперед.

 Хотя литий-ионные аккумуляторы являются самыми дорогими из трех, они, как правило, очень быстро окупаются, что является их основным преимуществом. Хороший литий-ионный аккумулятор можно заряжать в два раза чаще, чем аккумулятор NiMH. Действительно, литий-ионные аккумуляторы Pale Blue Earth можно заряжать более 1000 раз.

 Другим преимуществом литий-ионных аккумуляторов является постоянная выходная мощность. При разрядке аккумулятора производительность не снижается. Литий-ионные аккумуляторы также очень быстро заряжаются; обычно через 1-3 часа. Вишенкой на торте является то, что литий-ионные батареи на 30 % легче, чем щелочные и никель-металлгидридные батареи, что делает их идеальными для портативности.

История поколений

Когда вы смотрите на историю науки о батареях, вы замечаете, что разворачивается история поколений. Как и многие другие технологии, батареи начинались как очень примитивные устройства, которые со временем улучшались. С каждым последующим поколением батарея становилась лучше.

Литий-ионный аккумулятор представляет собой современную технологию. Он питает почти все наши портативные электронные устройства. И теперь такие компании, как Pale Blue Earth, работают над тем, чтобы вытеснить эти старые химические вещества, чтобы позволить людям и всему миру работать на меньшем количестве физических батарей, экономя затраты, отходы и ресурсы.

• Теги: Удобство Экономичный Спектакль устойчивость

Ссылка скопирована

← Предыдущее сообщение Новая запись →

различных типов батарей | Использование и применение

— Реклама —

Батарейки в настоящее время являются одним из наиболее важных компонентов электронных приборов и используются почти во всех портативных электронных устройствах. От дронов до телефонов, от планшетов до автомобильных электромобилей, одним распространенным электронным компонентом, который вы найдете, является аккумулятор.

Текущий рынок аккумуляторов достиг примерно 113,4 млрд долларов США. И этот рынок продолжает расти с развитием электромобилей и распространением портативной электроники и носимых электронных устройств.

Различные типы аккумуляторов

В различных устройствах, таких как телефоны, EVS, беспилотники и автомобили, аккумулятор и тип также различаются и зависят от вариантов использования.

— Реклама —

Итак, давайте разберемся в глубине этих типов аккумуляторов.

Первая основная классификация батарей включает два типа, т. е. первичные батареи и вторичные батареи.

Первичная батарея

Первичные батареи — это неперезаряжаемые одноразовые батареи. После полного разряда первичные элементы не могут быть перезаряжены, и вы можете сказать, что это батарея с одним циклом. Они состоят из химического вещества внутри, которое расходуется со временем и использованием, и как только оно полностью сливается, вам необходимо избавиться от него.

Типы основных батарей

Щелочные батареи:

Этот тип батарей вырабатывает энергию за счет реакции металлического цинка и оксида марганца, и мы назвали ее щелочной батареей, потому что вместо кислотного электролита мы используем щелочной электролит, такой как гидроксид калия (KOH).

Щелочные батарейки

Преимущества:

1. Больше жизни
2. Срок годности более
3. Малый размер
4. Высокоэффективный
5. Низкое внутреннее сопротивление, поэтому состояние разряда в режиме ожидания меньше
6. Утечка низкая

Воздушно-алюминиевые батареи:

Это батарея с самой высокой плотностью энергии, вырабатывающая энергию в результате реакции кислорода с алюминием. Как только алюминий израсходуется и весь алюминий прореагирует с кислородом воздуха, мы не сможем использовать эту батарею дальше, и нам нужно будет утилизировать ее после однократного использования.

Сухие элементы:

Это другой тип первичных батарей, и большинство из нас использовали его в наших игрушках и пультах дистанционного управления телевизорами, но эти батареи теперь заменяются щелочными батареями из-за их длительного срока службы и плотности энергии по сравнению с сухими. клетки. Сухой элемент назван в честь типа электролита, так как мы используем в нем сухой электролит вместо жидкого или влажного электролита.

Сухая батарея

Существует много других типов первичных батарей, но мы в основном используем упомянутые выше батареи.

Существуют следующие другие типы первичных батарей или вы можете сказать одноразовые однотактные батареи .

• Лимонно-картофельная батарея
• Литиевая батарея
• Литий-воздушная батарея
• Магниевая батарея
• Аккумулятор Меркурий
• Батарея с расплавленной солью
• Аккумулятор с оксигидроксидом никеля
• Аккумулятор Oxyride
• Батарея органических радикалов
• Бумажная батарейка
• Цепь Пульвермахера
• Батарея из оксида серебра
• Твердотельный аккумулятор
• Сахарная батарея
• Вольтов столб
• Пенни-батарейка
• Батарея желоба
• Активируемая водой батарея
• Уэстон сотовый
• Воздушно-цинковая батарея
• Цинк-угольная батарея
• Цинк-хлоридная батарея
• Свая Zamboni

Сравнительная таблица удельной мощности батареи

Тип батареи	Плотность энергии (Втч/кг)	Жизненный цикл	Токсичность
Литий-ионный	126-190	500-1000	Низкий
Ni-Cd	45-80	1000	Высокий
Никель-металлогидридный сплав	100	300-500	Низкий
Литий-ионный полимер	185	300 – 500	Низкий
Свинцово-кислотный	30-50	200-300	Высокий
Литий-сера	55	50-100	Нетоксичный

Аккумуляторная батарея

Аккумуляторы такого типа являются многотактными. Мы можем заряжать эти батареи и использовать такие батареи во многих циклах перезарядки. В основном мы используем такие батареи в электромобилях, телефонах, автомобилях, портативных гаджетах и ​​во многих других областях.

В зависимости от условий окружающей среды, потребностей и использования у нас также есть различные типы вторичных батарей; одними из самых популярных вторичных батарей, которые мы используем в большинстве мест, являются литий-ионные батареи, литий-полимерные батареи и свинцово-кислотные батареи.

Типы вторичных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы

В этом типе аккумуляторов используется металлический литий, так называемый Li-Ion аккумулятор. Эти батареи состоят из ячеек, и ионы лития от отрицательного электрода перемещаются к положительному электроду, и когда мы заряжаем, ионы возвращаются на свое место; этот цикл происходит в каждом процессе зарядки и разрядки.

Литий-ионные аккумуляторы

Плотность мощности литий-ионных аккумуляторов составляет 126 Втч/кг.

Читайте также: Литий-ионные аккумуляторы могут выдерживать низкие температуры

Литий-полимерные аккумуляторы

Литий-полимерные аккумуляторы литий-полимерные аккумуляторы, и мы назвали их полимерными аккумуляторами, поскольку они используют полимерный электролит вместо жидкого электролита. Используется гелеобразная полимерная форма электролита с высокой электропроводностью. Эти батареи обладают высокой плотностью энергии по сравнению с их весом.

Аккумуляторы Li-Po

Они в основном используются в дронах из-за их легкого веса и высокой плотности энергии. Его удельная мощность составляет 185 Втч/кг.

Ni-MH аккумуляторы

Ni-MH (никель-металлогидридные) аккумуляторы используют гидроксид оксида никеля, и они очень похожи на NiCd-кадмиевые аккумуляторы Nikel, но здесь они используют сплав, поглощающий водород, вместо кадмия и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с другими.

Ni-MH батареи

Удельная мощность этих батарей составляет 100 Втч/кг.