Какие основные виды аккумуляторных батарей используются в современных автомобилях. Чем отличаются свинцово-кислотные, гелевые, AGM и литий-ионные аккумуляторы. Каковы преимущества и недостатки разных типов АКБ. На что обратить внимание при выборе аккумулятора для своего авто.
Основные типы автомобильных аккумуляторов
В современных автомобилях используется несколько основных типов аккумуляторных батарей:
- Свинцово-кислотные (классические жидкостные)
- Гелевые
- AGM (с абсорбированным электролитом)
- Литий-ионные
Каждый тип имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.
Свинцово-кислотные аккумуляторы
Это классический тип АКБ, который используется в автомобилях уже многие десятилетия. Основные характеристики:
- Жидкий электролит (раствор серной кислоты)
- Свинцовые пластины
- Относительно низкая стоимость
- Требуют обслуживания (доливка дистиллированной воды)
- Чувствительны к глубоким разрядам
В чем заключаются основные преимущества свинцово-кислотных АКБ? Это надежная и проверенная временем технология, батареи имеют низкую цену, неприхотливы в эксплуатации.
Особенности гелевых аккумуляторов
Гелевые АКБ представляют собой усовершенствованную версию свинцово-кислотных батарей. Их отличительные черты:
- Электролит в виде геля
- Полностью герметичная конструкция
- Не требуют обслуживания
- Устойчивы к глубоким разрядам
- Низкий саморазряд
Главные достоинства гелевых аккумуляторов — длительный срок службы, безопасность и универсальность применения. Недостатком является более высокая стоимость по сравнению с классическими АКБ.
AGM аккумуляторы: особенности конструкции
AGM (Absorbent Glass Mat) — технология, при которой электролит абсорбирован в стекловолоконном сепараторе. Ключевые характеристики:
- Электролит в связанном состоянии
- Устойчивость к вибрациям
- Быстрая зарядка
- Низкое внутреннее сопротивление
- Высокий пусковой ток
AGM аккумуляторы отлично подходят для современных автомобилей с большим количеством электроники. Они обеспечивают стабильное напряжение и высокую мощность.
Литий-ионные автомобильные аккумуляторы
Литий-ионные АКБ — наиболее современная технология. Основные особенности:
- Высокая плотность энергии
- Малый вес
- Большое количество циклов заряда-разряда
- Отсутствие эффекта памяти
- Высокая стоимость
Литий-ионные батареи обладают отличными характеристиками, но пока не получили широкого распространения в автомобилях из-за высокой цены. Они чаще используются в электромобилях.
Сравнение характеристик разных типов АКБ
Рассмотрим основные параметры аккумуляторов разных типов в сравнении:
Параметр | Свинцово-кислотные | Гелевые | AGM | Литий-ионные |
---|---|---|---|---|
Срок службы | 3-5 лет | 5-7 лет | 5-8 лет | 8-10 лет |
Цена | Низкая | Средняя | Высокая | Очень высокая |
Обслуживание | Требуется | Не требуется | Не требуется | Не требуется |
Устойчивость к глубоким разрядам | Низкая | Высокая | Высокая | Очень высокая |
Как видно из таблицы, более современные типы АКБ обладают лучшими характеристиками, но и стоят дороже.
Выбор аккумулятора для конкретного автомобиля
При выборе АКБ для своего автомобиля следует учитывать несколько факторов:
- Рекомендации производителя автомобиля
- Климатические условия эксплуатации
- Режим использования автомобиля
- Бюджет
Для большинства современных автомобилей оптимальным выбором будут AGM аккумуляторы. Они обеспечивают высокую мощность и надежность при умеренной цене.
Особенности эксплуатации разных типов АКБ
Правильная эксплуатация поможет продлить срок службы аккумулятора. Основные рекомендации:
- Для свинцово-кислотных АКБ — регулярно проверять уровень электролита
- Для гелевых и AGM — не допускать глубоких разрядов
- Для литий-ионных — избегать высоких температур
- Для всех типов — своевременно заряжать при длительных простоях
Соблюдение этих простых правил поможет сохранить работоспособность аккумулятора на долгие годы.
Перспективные разработки в области автомобильных АКБ
Технологии аккумуляторов постоянно совершенствуются. Основные направления развития:
- Увеличение энергоемкости
- Сокращение времени зарядки
- Повышение безопасности
- Снижение стоимости литий-ионных АКБ
В ближайшие годы можно ожидать появления новых типов аккумуляторов с улучшенными характеристиками и более доступной ценой.
Разновидности аккумуляторов, их достоинства и недостатки
В интернет-магазине Midlandrus большой выбор аккумуляторов разных типов. Являясь премьер-диллерами брендов Motorola, Icom, Vertex Standard, Alan, мы реализуем сертифицированный оригинальный товар. Перед покупкой аккумулятора нужно определиться с его типом. Сделать это можно, изучив достоинства и недостатки оборудования разных видов.
Основные типы аккумуляторов
Устройства, которые нужны для работы большинства современных электронных приборов, различаются материалом изготовления. Бывают Ni-Cd (никель-кадмиевые), Ni-MH (никель-металлогидридные) и Li-Ion (литий-ионные) аккумуляторы.
Различия также в емкости, экологичности и наличии/отсутствии эффекта памяти. Последний заключается в том, что при неполной разрядке устройства подзарядка ведет к уменьшению емкости. Новый заряд происходит ровно до того уровня, с которого произвели подзарядку.
Аккумулятор ni-cd появился первым. Его используют с 1899 года. Широкое применение оборудованию, состоящему из никелевого катода и анода из гидроксида кадмия, нашли в авиастроении. Его элементы питания отличаются особой прочностью.
Аккумуляторы ni-mh появились в 1987 году. Ввиду улучшенной емкости устройств, полученной в связи с использованием нового гидридного сплава, они начали вытеснять с рынка никель-кадмиевые аналоги.
Аккумуляторы Li-Ion появились в середине 1980-х годов. Их коммерческое использование началось в 1991 году. Сначала в продажу поступило оборудование данного типа компании Sony. Несмотря на улучшенные характеристики, в некоторых ситуациях люди продолжают использовать nicd и nimh аналоги.
Плюсы аккумуляторов разных видов и их минусы
Сказать, какой аккумулятор лучше nicd или nimh или же современные Li-Ion батареи нельзя. Оборудование всех типов:
- в зависимости от условий эксплуатации ведет себя по-разному;
- имеет достоинства и недостатки.
Никель кадмиевый аккумулятор отличается невысокой ценой. Отдача максимального тока нагрузки и быстрота зарядки – достоинства батареи. Высокая емкость сохраняется даже при температурах до -20 градусов Цельсия. Если соблюдать нормы эксплуатации, никель кадмиевый аккумулятор выдержит до 1000 циклов зарядки-разрядки.
Основной недостаток никель-кадмиевой батареи – потеря до 10% заряда в первые 24 ч после отключения от источника питания. При таком уровне саморазряда оборудование даже большой емкости надо часто заряжать. Еще один существенный недостаток – ежемесячное сокращение емкости. В среднем этот показатель составляет 9%. Если аккумулятор долго не использовали, то для восстановления емкости нужно произвести около 5 циклов зарядки-разрядки. Он обладает эффектом памяти. Для предотвращения его появления оборудование нужно заржать после того, как оно полностью разрядилось. Это не всегда удобно, ведь в нужный момент рядом может не оказаться источника питания.
Nimh аккумуляторы экологичны. При их использовании не выделяются опасные для здоровья вещества. Они обладают эффектом памяти. Однако он проявляется меньше, чем у ni-cd предшественников. Устройства хорошо работают при температуре ниже 00С и обладают повышенной в сравнении с nicd аналогом емкостью. Недостатки гидридных устройств:
- высокая степень саморазрядки;
- снижение первоначальной емкости после определенного количества циклов зарядки-разрядки;
- ограниченный срок службы.
Снижение емкости в среднем происходит после 250 рабочих циклов. Этот показатель зависит от емкости и характеристик конкретной модели аккумулятора. Nimh батарея стоит дороже, чем nicd.
В Li-Ion батареях нет эффекта памяти. Также к их достоинствам относится:
- большая емкость;
- низкий уровень саморазряда;
- быстрота зарядки;
- маленькая масса.
Основной недостаток Li-Ion аккумуляторов – высокая цена. Их время работы значительно снижается при температурах ниже 00С. Соответственно, для уличного оборудования современные Li-Ion батареи не подходят. Даже при большой емкости зимой они будут разряжаться быстрее, чем nicd или nimh аналоги. У Li-Ion аккумуляторного элемента ограниченный срок эксплуатации.
Аккумуляторы используются не только в телефонах, фотоаппаратах, плеерах, но и в оборудовании, которое нужно нечасто (аккумуляторный шуруповерт, к примеру). Чтобы приборы любого типа максимально долго сохранили исходные характеристики, хранить их нужно в сухом и прохладном месте. Нежелательно, чтобы батарея была полностью заряжена или разряжена. Не менее чем раз в 3 месяца устройство нужно подзарядить. Перед использованием после длительного хранения следует полностью разрядить и зарядить аккумулятор. Максимальный срок хранения никель-металл-гидридных и кадмиевых устройств — 5 лет.
виды батарей, их преимущества и недостатки
Аккумуляторные батареи прочно вошли в жизнь современного человека и активно используются в мобильных электронных устройствах и автомобилях. Однако не все они одинаковые: существует несколько типов аккумуляторов. Различия между ними заключаются в материалах, из которых изготовлены электролит и электроды. От этого зависят технические характеристики АКБ, например, электрическая емкость и количество циклов перезарядки .
Содержание
- Принцип работы и устройство
- Основные виды АКБ
- Сурьмянистые или традиционные
- Малосурьмянистые батареи
- Кальциевые и гибридные
- Гелевые аккумуляторы и AGM
- Щелочные устройства
- Литий-ионные и полимерные
Принцип работы и устройство
Аккумуляторы представляют собой химические источники электрического тока. Для увеличения электрической емкости в их состав включается несколько элементов питания. Например, в автомобильных АКБ чаще всего используется шесть элементов (банок) с напряжением в 2,1 вольта. В результате аккумуляторная батарея способна выдавать около 12,6 В.
Первый аккумулятор был создан много лет назад, но его конструкция и принцип работы остались прежними. С тех времен изменились только материалы, используемые для изготовления электродов и раствора электролита.
При разговоре о том, какие бывают аккумуляторные батареи, многие сразу вспомнят о литий-ионных (Li — ion). Они сегодня активно используются в портативной электронике, например, смартфонах и ноутбуках.
Принцип работы АКБ можно рассмотреть на примере литий-ионной батареи. Два электрода (катод изготовлен из алюминиевой фольги, а анод из медной) находятся в пористом материале (сепараторе), который пропитан электролитом. Заряд в аккумуляторе переносится с помощью положительных ионов лития, которые во время разрядки перемещаются от катода к аноду. Когда АКБ заряжается, ионы двигаются в противоположном направлении.
Основные виды АКБ
В зависимости от вида, аккумуляторные батареи отличаются техническими характеристиками. Говоря о том, какие бывают АКБ, стоит познакомиться с особенностями наиболее распространенных.
Сурьмянистые или традиционные
Эти батареи содержат 5% и более сурьмы. Хотя они и называются традиционными (классическими), в современных устройствах это вещество используется в меньших количествах. Сурьма входит в состав пластин для увеличения их прочности, так как свинец в чистом виде является очень мягким металлом. Кроме этого, сурьма способствует ускорению процесса электролиза, активизирующегося в аккумуляторе при напряжении в 12 В.
В результате уровень электролита постепенно уменьшается, и пластины оголяются. Это делает сурьмянистый аккумулятор требовательным к обслуживанию, которое заключается в доливании дистиллированной воды. Сегодня этот тип АКБ уже не устанавливается в автомобили, так как был вытеснен более современными типами батарей.
Малосурьмянистые батареи
Снижение количества сурьмы в пластинах (менее 5%) позволило снизить интенсивность процесса испарения воды из раствора электролита. В результате этот тип аккумуляторных батарей не нуждается в частом обслуживании, что является его бесспорным преимуществом. Также, в отличие от традиционных АКБ, малосурьмянистые обладают меньшим показателем саморазряда.
В сравнении с новыми видами АКБ, например, гелевыми, батареи с малым содержанием сурьмы более терпимы к параметрам бортовой сети машины.
Специалисты уверены, что в отечественные автомобили стоит устанавливать именно малосурьмянистые батареи. Это связано с тем, что не все модели российских машин способны обеспечить стабильное напряжение в бортовой электросети.
Кальциевые и гибридные
Введение в кристаллическую решетку свинцовых пластин кальция вместо сурьмы позволило значительно уменьшить потери воды в банках из-за электролиза. Если в обозначении АКБ указана маркировка Са/Са, то кальций входит в состав как положительных, так и отрицательных электродных пластин. Для увеличения эффективности кальциевых аккумуляторов некоторые производители добавляют небольшое количество серебра.
В современных батареях этого типа на протяжении всего срока эксплуатации вода практически не испаряется. В результате автовладельцу не приходится контролировать уровень и плотность раствора электролита. Введение в состав электродов кальция позволило снизить показатель саморазряда примерно на 70% в сравнении с сурьмянистыми. В результате такие батареи могут сохранять свои технические характеристики на протяжении длительного отрезка времени.
Однако без недостатков не обошлось — кальциевые АКБ отличаются высокой чувствительностью к перепадам напряжения в бортовой электросети. Кроме этого, они отличаются более высокой стоимостью в сравнении с содержащими небольшое количество сурьмы. Устанавливать их стоит на иномарки, качественное электрооборудование которых гарантирует стабильность всех электрических характеристик.
В попытке объединить достоинства малосурьмянистых и кальциевых батарей на свет появились гибридные. Отличить их можно по маркировке, в которой встречаются обозначения Са/Sb либо Ca+. Они говорят о том, что пластины электродов изготовлены по разным технологиям. Такие аккумуляторы имеют средние характеристики.
Гелевые аккумуляторы и AGM
В этих батареях электролит находится в связанном состоянии, а создавались они для повышения безопасности эксплуатации. В классических АКБ электролит может протекать, а кислота является весьма агрессивным веществом. Уменьшение показателя текучести раствора позволило не только сделать батареи более безопасными, но и замедлить процесс осыпания активного материала электродных пластин.
Гелевая технология отличается от AGM способом связывания раствора электролита. В первом случае в него добавляются соединения кремния, а во втором — раствором пропитывается пористое стекловолокно, расположенное между электродами. Название технологии AGM (Absorbent Glass Mat) можно перевести, как «абсорбирующий стекломатериал».
Среди преимуществ батарей этого типа следует отметить:
- Большое количество циклов перезарядки.
- Высокий КПД.
- Могут устанавливаться в наклонном положении.
- Не требуется обслуживание.
- Высокая безопасность при эксплуатации.
Среди недостатков стоит выделить непереносимость низких температур, а также требования к стабильным характеристикам бортовой системы автомобиля. Кроме этого, стоимость гелевых АКБ довольно высокая.
Щелочные устройства
В таких батареях в качестве электролита используются не кислоты, а щелочи. Сегодня существует много видов аккумуляторов, изготовленных по этой технологии. Однако они крайне редко используются в автомобилях. В сравнении с кислотными АКБ, щелочные обладают рядом преимуществ:
- Хорошо переносят циклы перезарядки.
- Могут длительное время сохранять характеристики при хранении.
- Менее восприимчивы к низким температурам.
- Не выделяют вредные вещества.
- Способны накапливать большую емкость на единицу собственной массы.
Есть у щелочных АКБ и недостатки. Во-первых, они имеют меньшее напряжение, что приводит к увеличению количества банок и, соответственно, габаритов. Во-вторых, стоимость их выше, чем у кислотных.
Литий-ионные и полимерные
Именно этот тип АКБ считается наиболее перспективным. Используя разный материал электродов, можно изменять характеристики аккумулятора. Среди преимуществ литий-ионных батарей можно отметить:
- Высокий показатель электрической емкости.
- Напряжение каждого отдельного элемента батареи выше в сравнении с другими типами.
- Низкий уровень саморазряда.
Однако и недостатков у них много. Наиболее существенный — это химическая деградация, которая приводит к уменьшению срока хранения батарей. Также они весьма чувствительны к низким температурам. Сегодня литий-ионные аккумуляторы активно используются в портативных электронных девайсах и значительно реже в автомобилестроении.
Литий-полимерные АКБ являются результатом совершенствования технологии изготовления литиевых батарей. Роль электролита в них выполняет особый полимерный материал.
Они лишены некоторых недостатков предыдущей технологии. Однако пока не удалось устранить химическую деградацию: получилось несколько замедлить этот процесс. Кроме этого, полимерные АКБ, в случае перегрева или при получении чрезмерного заряда, склонны к самовозгоранию, что и является их главным недостатком.
Работы над усовершенствованием аккумуляторных батарей ведутся постоянно. В основном они направлены на увеличение показателя энергоемкости, применение максимально безопасных материалов и повышение морозоустойчивости. Большинство специалистов уверены, что в ближайшее время на смену свинцово-кислотным АКБ придут более эффективные источники питания.
Различные типы батарей: использование и применение
Мы можем этого не осознавать, но батареи играют различные важные роли в повседневной жизни. Они оказались полезными, надежными и доступными источниками электроэнергии.
От автомобильных двигателей, медицинских процедур до телекоммуникаций батареи часто обеспечивают начальное питание. Они стали важным источником энергии.
Кроме того, они являются основным источником питания для большинства электронных беспроводных гаджетов. От смартфонов и ноутбуков до наручных часов, датчиков дыма и пультов дистанционного управления — они повсюду!
Возможно, вам в жизни приходилось сталкиваться как минимум с парой разных типов батареек. Их упаковка говорит сама за себя; скорее всего, вы можете сразу отличить некоторые типы, когда увидите их.
Но определить каждый из типов и их использование может быть сложно, и мы здесь, чтобы помочь. В этой статье мы обсудим различные типы аккумуляторов.
Также включены их спецификации, классификации и терминология.
Что такое батарея?
Итальянский физик Алессандро Вольта изобрел первую батарею в 1800 году. С тех пор аккумуляторная технология используется во всем мире.
Батарея представляет собой набор из одной или нескольких ячеек, хранящих электрическую энергию для питания электрических устройств.
Как это работает?
Химические реакции создают поток электронов внутри цепи. Накопленная химическая энергия затем преобразуется в электрическую энергию постоянного тока.
Ячейка и батарея
Все мы знаем, насколько хороша батарея для подачи электроэнергии. Но чего мы можем не знать, так это основного компонента внутри него, который играет основную роль в производстве напряжения и тока.
Ячейка . Этот базовый электрохимический блок отвечает за реальное хранение энергии в батарее.
Элемент содержит три основных компонента: два электрода и электролит.
Начнем с электродов. Существует два типа: анод и катод .
Анод — это отрицательный электрод, а катод — положительный.
Когда анод отдает электроны во внешнюю цепь, он окисляется. Его также называют топливным электродом или восстановительным электродом.
Напротив, как только катод принимает электроны из внутренней цепи, он восстанавливается. Его также называют окислительным электродом.
Здесь происходит преобразование энергии в батарее. Это связано с электрохимической окислительно-восстановительной реакцией компонента клетки.
Третий элемент — электролит . Он действует как среда для переноса заряда в виде ионов между двумя электродами.
Электролит не обладает электропроводностью, но обладает ионной проводимостью. Его часто называют ионным проводником.
В целом элементы батареи обеспечивают необходимые уровни напряжения и тока.
Различные типы батарей
Электрохимические элементы и батареи делятся на два типа. Хотя существует несколько других классификаций, эти две являются основными:
- Основной (неперезаряжаемый)
- Вторичный (перезаряжаемый)
Первичные батареи неперезаряжаемые. Это означает, что они не могут быть перезаряжены электричеством.
Вторичные батареи работают иначе. Они идеально подходят для подзарядки.
Первичные батареи
Первичные батареи являются удобным источником питания для портативной электроники и устройств. Это включает в себя радиоприемники, часы, игрушки, фонари, камеру и многое другое.
Так как они не могут быть перезаряжены после того, как у них закончится заряд, они относятся к типу «немедленно выбрасываются при разрядке» . Короче говоря, их нельзя использовать снова.
Первичные батареи недороги, легки и удобны в использовании, не требуют обслуживания. Большинство используемых в быту устройств относятся к одноэлементному типу.
Обычно они имеют цилиндрическую форму, например Щелочные батареи . Свое название они получили по используемому в них электролиту: едкий кали — чистое щелочное вещество.
Этот тип первичной батареи представляет собой химический элемент, состоящий из цинка (Zn) и диоксида марганца (MnO2). Его удельная мощность составляет 100 Втч/кг.
Первичная батарея других форм и размеров включает батарею в форме монеты, также известную как батарейки типа «таблетка» . Они часто используются в фонариках, пультах дистанционного управления, настенных часах, небольших портативных гаджетах и многом другом.
Химический состав батарейки типа «таблетка» также является щелочным. Но он также содержит химические вещества оксида лития и серебра.
Эти соединения делают эту маленькую батарею более эффективной, обеспечивая постоянное и стабильное напряжение. Его удельная мощность составляет 270 Втч/кг.
Другие типы первичных батарей включают:
Тип батареи | Характеристики | Приложения |
Щелочной (Zn/щелочной/MnO2) | Очень популярный, умеренная стоимость, высокая производительность | Самые популярные первичные батареи |
Магний (Mg/MnO2) | Высокая производительность, длительный срок хранения | Военные и авиационные радиостанции |
Ртуть (Zn/HgO) | Очень высокая производительность, длительный срок хранения | Медицина (слуховые аппараты, кардиостимуляторы), фотография |
Литий/твердый катод | Высокая плотность энергии, низкотемпературные характеристики, длительный срок хранения | Замена кнопочных и цилиндрических ячеек |
Литий/растворимый катод | Высокая плотность энергии, хорошая производительность, широкий диапазон температур | Широкий спектр применения с емкостью от 1 до 10 000 Ач |
Литий/твердый электролит | Низкая мощность, очень долгий срок хранения | Схемы памяти, медицинская электроника |
Серебро/цинк (Zn/Ag2O) | Высокая производительность, высокая стоимость, плоский выпуск | Слуховые аппараты, фотографии, пейджеры |
Цинк – углерод | Обычный, недорогой, различных размеров | Радиоприемники, игрушки, инструменты |
Предоставлено Центром электроники .
Вторичные батареи
Главное преимущество этих батарей в том, что их можно перезаряжать и использовать повторно. Отсюда и другой термин: аккумуляторные батареи.
Вторичные батареи обычно стоят дороже, чем первичные. Но, учитывая, что они перезаряжаемые, они могут иметь более длительный срок службы.
Используется для двух приложений:
- накопители энергии
- приложения, в которых аккумулятор используется и разряжается в качестве основного аккумулятора
В первом приложении вторичные батареи обеспечивают и хранят энергию для таких устройств, как:
- Источники бесперебойного питания (ИБП)
- Гибридные электромобили (HEV)
Это означает, что они используются в качестве накопителей энергии, если они электрически подключены к основному источнику энергии. В то же время они заряжаются от него, поставляя необходимую энергию.
Например, ИБП. Это резервный аккумулятор, особенно для компьютеров. Он обеспечивает резервную мощность, когда ваш обычный источник питания выходит из строя.
Что касается второго приложения, аккумуляторы также подходят для портативной электроники, такой как:
- Мобильные телефоны
- Ноутбуки
- Электромобили
Когда они полностью или почти разряжены, их можно перезарядить с помощью зарядного механизма.
Например, аккумуляторы для смартфонов. Большинство моделей имеют литий-ионный аккумулятор , который работает дольше при частой зарядке.
Аккумуляторы этого типа действуют как их основной источник питания, как основной . Но в отличие от стандартных первичных батарей, литий-ионные перезаряжаемые и многоразовые.
Во-первых, вместо того, чтобы выбрасывать его, вы вытаскиваете кабель или зарядное устройство, а затем подключаете его к розетке, чтобы зарядить.
Другим прекрасным примером являются свинцово-кислотные аккумуляторы , используемые в большинстве автомобилей и транспортных средств. Он поставляется с номинальным напряжением от 2 В до 24 В с удельной мощностью 7 Втч / кг. Кроме того, он считается одним из четырех основных типов аккумуляторов наряду с литий-ионными.
Другие основные типы перезаряжаемых батарей включают:
- Никель-кадмиевые батареи. Один из старейших типов аккумуляторов, доступных на сегодняшний день. Они имеют очень долгий срок службы, а также очень надежны и прочны.
- Никель-металлогидридные батареи. Это новый тип батарей, расширенная версия никель-водородных электродных батарей. Идеально подходит для аэрокосмических приложений (спутники).
Применение аккумуляторов
Первичные и вторичные аккумуляторы используются во многих устройствах, таких как:
- Портативные электронные устройства: Смартфоны, часы, фотоаппараты, ноутбуки, калькуляторы, включая контрольно-измерительное оборудование, такое как мультиметры.
- Развлечения: Радиоприемники, MP3- и CD-плееры, инфракрасные пульты дистанционного управления, игрушки и игры и т. д.
- Бытовая техника: Детекторы дыма, сигнализация, часы, ИБП, переносные электроинструменты и многое другое.
Выбор аккумулятора, подходящего для ваших нужд
Производительность и стоимость — основные характеристики, на которые следует обращать внимание при покупке аккумуляторов. Помимо этих двух, вы также можете рассмотреть следующее:
- Первичный или вторичный
- Энергия или мощность
- Срок годности
- Энергоэффективность и скорость перезарядки
- Срок службы батареи
- Температура батареи
Большой выбор аккумуляторов от Wiltronics
Вы ищете аккумулятор определенного типа для бытовых нужд? Не ищите ничего, кроме нашего большого выбора аккумуляторов, от щелочных до свинцово-кислотных.
Щелочные батареи
- Щелочные батареи 9В. Надежное питание для ваших повседневных устройств, таких как игрушки с электроприводом, фонарики, портативные игровые приставки, пульты дистанционного управления, проигрыватели компакт-дисков и т. д.
- Специальные щелочные батареи . Для камер, автомобильных пультов и многого другого.
- Щелочные батарейки АА .
- Щелочные батарейки ААА .
- Щелочные батареи C и D .
Литиевые батареи
Надежность и длительный срок службы. В отличие от щелочных батарей, высокопроизводительные литиевые батареи имеют исключительный срок годности. Это означает, что они будут готовы, когда они вам понадобятся. Полный ассортимент литиевых аккумуляторов смотрите здесь.
- Литиевые батарейки типа «таблетка» 3 В . Надежная производительность. Часто используется в мониторах сердечного ритма, бесключевом входе, мониторах глюкозы, игрушках и играх.
- Литиевые батареи LiFePO4
- Специальные литиевые батареи
- Литиевые батареи для резервного копирования памяти
- Литиевые батареи ПЛК
Аккумуляторы
В жизни, полной энергии, не хочется останавливаться. Вот почему вы используете перезаряжаемые батареи — они никогда не разрядятся, если вы будете держать некоторые из этих удобных батарей заряженными!
Доступны литиевые, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные аккумуляторы, а также аккумуляторы Tamiya RC Hobby.
- Литиевые аккумуляторы
- Никель-кадмиевые аккумуляторы
- Аккумуляторы NiMH
- Батарейки Tamiya RC Hobby
Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы
Ознакомьтесь с нашими высокопроизводительными универсальными свинцово-кислотными аккумуляторами здесь. Они обеспечивают надежное основное и резервное питание в бытовых и коммерческих целях.
Вам также может понравиться сменная батарея NBN (BA5160CY2). Он идеально подходит для большинства соединительных коробок NBN.
- Замените плоскую резервную батарею соединительной коробки NBN™ на полностью соответствующую требованиям австралийскую батарею.
- Не отключайте подключение к Интернету и телефонную линию во время отключения электроэнергии.
- Полностью сделай сам — не нужно обращаться в сервисную службу. Просто отключите старый и подключите новый.
Помните! Не выбрасывайте батарейки в мусорное ведро. Найдите ближайший пункт утилизации в Recycling Near You.
Различные типы батарей и их применение
Батарея представляет собой набор из одной или нескольких ячеек, которые вступают в химические реакции для создания потока электронов в цепи. В области аккумуляторных технологий ведется много исследований и разработок, и в результате в настоящее время во всем мире испытываются и используются революционные технологии. Батареи пришли в игру из-за необходимости хранить генерируемую электрическую энергию. Поскольку вырабатывалось достаточное количество энергии, было важно хранить энергию, чтобы ее можно было использовать, когда генерация падает или когда есть необходимость в питании автономных устройств, которые нельзя привязать к источнику питания от сети. Здесь следует отметить, что в батареях может быть сохранен только постоянный ток, переменный ток не может быть сохранен.
Элементы батареи обычно состоят из трех основных компонентов;
- Анод (отрицательный электрод)
- Катод (положительный электрод)
- Электролиты
Анод — это отрицательный электрод, который вырабатывает электроны во внешней цепи, к которой подключен аккумулятор. Когда батареи подключены, на аноде инициируется накопление электронов, что вызывает разность потенциалов между двумя электродами. Затем электроны, естественно, пытаются перераспределиться, этому препятствует электролит, поэтому, когда электрическая цепь подключена, она обеспечивает свободный путь для движения электронов от анода к катоду, тем самым питая цепь, к которой он подключен. Изменяя расположение и материал, используемый для создания анода, катода и электролита, мы можем получить множество различных типов химических элементов батареи, что позволит нам разрабатывать различные типы аккумуляторных элементов. В этой статье давайте разберемся с различные типы батарей и их использование , так что давайте начнем.
Типы батарей
Батареи, как правило, можно разделить на различные категории и типы в зависимости от химического состава, размера, форм-фактора и вариантов использования, но все они включают два основных типа батарей;
- Первичные батареи
- Дополнительные батареи
Давайте посмотрим глубже, чтобы понять основные различия между Основная ячейка и вторичная ячейка.
1. Первичные батареиПервичные батареи — это батареи, которые невозможно перезарядить после разрядки. Первичные батареи состоят из гальванических элементов, электрохимическая реакция которых необратима.
Первичные батареи существуют в различных формах , начиная от плоских монет и заканчивая батареями типа АА . Они обычно используются в автономных приложениях, где зарядка нецелесообразна или невозможна. Хорошим примером этого являются устройства военного класса и оборудование с батарейным питанием. Было бы нецелесообразно использовать перезаряжаемые батареи, так как о перезарядке батареи солдаты будут думать в последнюю очередь. Первичные батареи всегда имеют высокую удельную энергию, а системы, в которых они используются, всегда рассчитаны на потребление небольшого количества энергии, чтобы батарея работала как можно дольше.
Некоторые другие примеры устройств, использующих первичные батареи, включают ; Кардиостимуляторы, трекеры для животных, наручные часы, пульты дистанционного управления и детские игрушки, и это лишь некоторые из них.
Самым популярным типом первичных батарей являются щелочные батареи . Они обладают высокой удельной энергией, экологичны, экономичны и не дают течи даже при полной разрядке. Они могут храниться в течение нескольких лет, имеют хорошие показатели безопасности и могут перевозиться в самолете без соблюдения транспортных правил ООН и других правил. Единственным недостатком щелочных батарей является низкий ток нагрузки, что ограничивает их использование устройствами с низкими требованиями к току, такими как пульты дистанционного управления, фонарики и портативные развлекательные устройства.
2. Вторичные батареи
Вторичные батареи — это батареи с гальваническими элементами, химические реакции которых можно обратить вспять, подав на батарею определенное напряжение в обратном направлении. Вторичные элементы, также называемые перезаряжаемыми батареями , в отличие от первичных элементов, могут быть перезаряжены после того, как энергия в батарее была израсходована.
Они обычно используются в приложениях с высоким энергопотреблением и других сценариях, где использование однозарядных аккумуляторов либо слишком дорого, либо практически невозможно. Вторичные батареи малой емкости используются для питания портативных электронных устройств, таких как мобильные телефоны и другие гаджеты и бытовая техника, в то время как сверхмощные батареи используются для питания различных электромобилей и других приложений с высоким энергопотреблением, таких как выравнивание нагрузки при выработке электроэнергии. Они также используются в качестве автономных источников питания вместе с инверторами для подачи электроэнергии . Хотя первоначальная стоимость приобретения перезаряжаемых батарей всегда намного выше, чем у первичных батарей, они являются наиболее рентабельными в долгосрочной перспективе.
Аккумуляторы можно дополнительно разделить на несколько других типов в зависимости от их химического состава . Это очень важно, потому что химический состав определяет некоторые характеристики батареи, включая ее удельную энергию, срок службы, срок годности и цену, и это лишь некоторые из них.
Ниже приведены различных типов аккумуляторов , которые обычно используются.
- Литий-ионный(Li-ion)
- Никель-кадмий (Ni-Cd)
- Никель-металлогидрид (Ni-MH)
- Свинцово-кислотный
1. Никель-кадмиевые батареи
Никель-кадмиевая батарея (никель-кадмиевая батарея или никель-кадмиевая батарея) представляет собой тип перезаряжаемой батареи, разработанной с использованием гидроксида оксида никеля и металлического кадмия в качестве электродов. Ni-Cd аккумуляторы отлично подходят для поддержания напряжения и заряда, когда они не используются. Тем не менее, никель-кадмиевые батареи легко становятся жертвами страшного эффекта «памяти», когда частично заряженная батарея перезаряжается, что снижает будущую емкость батареи.
По сравнению с другими типами перезаряжаемых элементов, никель-кадмиевые батареи обеспечивают хороший жизненный цикл и производительность при низких температурах при достаточной емкости, но их наиболее значительным преимуществом будет их способность обеспечивать полную номинальную емкость при сильном разряде. ставки. Они доступны в различных размерах, включая размеры, используемые для щелочных батарей, от AAA до D. Ni-Cd элементы используются по отдельности или собираются в пакеты из двух или более элементов. Маленькие блоки используются в портативных устройствах, электронике и игрушках, а большие находят применение в пусковых батареях самолетов, электромобилях и резервных источниках питания.
Некоторые свойства никель-кадмиевых аккумуляторов перечислены ниже.
- Удельная энергия: 40-60 Вт-ч/кг
- Плотность энергии: 50-150 Вт-ч/л
- Удельная мощность: 150 Вт/кг
- Эффективность заряда/разряда: 70-90%
- Скорость саморазряда: 10%/месяц
- Долговечность/срок службы: 2000 циклов
2. Никель-металлогидридные батареи Химическая реакция на положительном электроде аккумуляторов аналогична реакции никель-кадмиевого элемента (NiCd), при этом оба типа аккумуляторов используют один и тот же гидроксид оксида никеля (NiOOH). Однако в отрицательных электродах из никель-металлогидридного сплава используется поглощающий водород сплав вместо кадмия, который используется в никель-кадмиевых батареях 9.0003
.
NiMH аккумуляторы находят применение в устройствах с высоким энергопотреблением благодаря их высокой емкости и плотности энергии. Батарея NiMH может иметь емкость, в два-три раза превышающую емкость никель-кадмиевой батареи того же размера, а ее плотность энергии может приближаться к плотности литий-ионной батареи. В отличие от химического состава NiCd, аккумуляторы на основе химического состава NiMH не подвержены эффекту «памяти» , характерному для NiCd.
Ниже приведены некоторые свойства аккумуляторов на основе никель-металлогидридной химии;
- Удельная энергия: 60-120 ч/кг
- Плотность энергии: 140-300 Втч/л
- Удельная мощность: 250-1000 Вт/кг
- Эффективность заряда/разряда: 66–92 %
- Скорость саморазряда: 1,3-2,9%/месяц при 20 o C
- Цикл Прочность/срок службы: 180 -2000
3. Литий-ионные батареи
Литий-ионные батареи являются одним из самых популярных типов перезаряжаемых батарей. Есть много различных типов литиевых батарей , но среди всех литий-ионные батареи являются наиболее часто используемыми. Вы можете найти эти литиевые батареи, которые широко используются в различных формах среди электромобилей и других портативных гаджетов. Если вам интересно узнать больше об батареях, используемых в электромобилях, вы можете прочитать эту статью о батареях для электромобилей. Они находятся в различных портативных устройствах, включая мобильные телефоны, смарт-устройства и некоторые другие аккумуляторные устройства, используемые дома. Они также находят применение в аэрокосмической и военной промышленности благодаря своему легкому весу.
Литий-ионные аккумуляторы — это тип аккумуляторов, в которых ионы лития от отрицательного электрода мигрируют к положительному электроду во время разряда и мигрируют обратно к отрицательному электроду при зарядке аккумулятора. В литий-ионных батареях в качестве материала одного электрода используется интеркалированное соединение лития, по сравнению с металлическим литием, используемым в неперезаряжаемых литиевых батареях.
Литий-ионные аккумуляторы обычно обладают высокой плотностью энергии, небольшим эффектом памяти или его отсутствием и низким саморазрядом по сравнению с другими типами аккумуляторов. Их химический состав, а также производительность и стоимость варьируются в зависимости от различных вариантов использования, например, литий-ионные батареи, используемые в портативных электронных устройствах, обычно основаны на оксиде лития-кобальта (LiCoO 9).0628 2 ), который обеспечивает высокую плотность энергии и низкий риск для безопасности при повреждении, в то время как литий-ионные аккумуляторы на основе литий-железо-фосфата, которые обеспечивают более низкую плотность энергии, более безопасны из-за меньшей вероятности возникновения неблагоприятных событий, широко используются в питании электроинструментов и медицинское оборудование. Литий-ионные батареи предлагают наилучшее соотношение производительности и веса, а литий-серные батареи имеют самое высокое соотношение.
Ниже перечислены некоторые характеристики литий-ионных аккумуляторов;
- Удельная энергия: 100: 265 Вт-ч/кг
- Плотность энергии: 250: 693 Вт-ч/л
- Удельная мощность: 250: 340 Вт/кг
- Процент заряда/разряда: 80-90%
- Стойкость к циклам: 400: 1200 циклов
- Номинальное напряжение ячейки: NMC 3,6/3,85 В
4. Свинцово-кислотные аккумуляторы
Свинцово-кислотные аккумуляторы — это недорогая надежная рабочая лошадка, используемая в тяжелых условиях. Обычно они очень большие, и из-за своего веса они всегда используются в непортативных приложениях, таких как хранение энергии на солнечных батареях, зажигание и освещение транспортных средств, резервное питание и выравнивание нагрузки при выработке/распределении электроэнергии. Свинцово-кислотные аккумуляторы являются старейшим типом перезаряжаемых аккумуляторов, которые до сих пор очень актуальны и важны в современном мире. Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют очень низкое отношение энергии к объему и энергии к весу, но имеют относительно большое отношение мощности к весу и, как следствие, при необходимости могут обеспечивать огромные импульсные токи. Эти качества наряду с низкой стоимостью делают эти батареи привлекательными для использования в ряде сильноточных приложений, таких как питание автомобильных стартеров и для хранения в резервных источниках питания. Вы также можете ознакомиться со статьей о работе свинцово-кислотных аккумуляторов, если хотите узнать больше о различных типах свинцово-кислотных аккумуляторов, их конструкции и применении.
Каждая из этих батарей имеет свою область наилучшего прилегания, и изображение ниже помогает выбрать между ними.
Выбор правильной батареи для вашего приложения
Одной из основных проблем, препятствующих таким технологическим революциям, как IoT, является энергопотребление. Срок службы батареи влияет на успешное развертывание устройств, которым требуется длительное время автономной работы, и даже несмотря на несколько методов управления питанием. используются для продления срока службы батареи, для достижения желаемого результата необходимо выбрать совместимую батарею.
Ниже приведены некоторые факторы, которые следует учитывать при выборе правильного типа батареи для вашего проекта.
1. Плотность энергии: Плотность энергии — это общее количество энергии, которое может храниться на единицу массы или объема.