Udhëzues gjithëpërfshirës për klasifikimin e baterisë: Një referencë e plotë

2023-06-12
Llojet dhe aplikacionet e baterisë (azhurnimi vazhdimisht)
aBateri litium-jon

Artikulli i mëparshëm ka përmendur në të vërtetë shumë herë baterinë litium-jon.Unë besoj se ju tashmë e kuptoni konceptin e tij themelor.(Airticle e lidhur:Udhëzuesi i fundit për bateritë) Por shumë njerëz shpesh ngatërrojnë shumë koncepte, të tilla si bateritë litium-jon, bateritë e fosfatit të hekurit litium etj.Këtu bëhet fjalë për klasifikimin e baterisë litium-jon.Ju lutemi vazhdoni të lexoni më poshtë.

Bateritë litium-jon mund të klasifikohen në disa kategori bazuar në ndërtimin dhe përbërjen e tyre.Këtu janë disa klasifikime të zakonshme të baterive litium-jon:

1 Bateritë e oksidit të kobaltit litium (licoo2): Këto janë një nga llojet më të përdorura të baterive litium-jon, që zakonisht gjenden në elektronikën e konsumit siç janë telefonat inteligjentë dhe laptopët.

Image 1


Komponentët kryesorë: Një katodë (elektrodë pozitive) e bërë nga oksidi i kobaltit litium, një anodë (elektrodë negative) e bërë zakonisht nga grafit, dhe një ndarës që lejon rrjedhën e joneve litium midis elektrodave duke parandaluar kontaktin e drejtpërdrejtë.
Dendësia e energjisë: Përafërsisht 150-200 wh/kg
Jeta e ciklit: Rreth 300-500 cikle
Shkalla e vetë-shkarkimit: Rreth 5-8% në muaj

2 Bateritë e fosfatit të hekurit litium (LIFEPO4): Këto bateri janë të njohura për performancën e tyre të shkëlqyeshme të sigurisë dhe jetën e ciklit të gjatë.Ato shpesh përdoren në automjetet elektrike (EV) dhe sistemet e ruajtjes së energjisë.

Image 1


Komponentët kryesorë: Bateritë LIFEPO4 përbëhen nga një katodë (elektrodë pozitive) e bërë nga fosfat i hekurit litium, një anod (elektrodë negative) e bërë zakonisht nga karboni, dhe një ndarës që lejon rrjedhën e joneve litium duke parandaluar kontaktin e drejtpërdrejtë midis elektrodave.
Dendësia e energjisë: Rreth 130-160 WH/kg
Jeta e ciklit: Në mënyrë tipike cikle 2000-5000
Shkalla e vetë-shkarkimit: Përafërsisht 1-3% në muaj

3 Bateritë e kobaltit të kobaltit të kobaltit të kobaltit të kobaltit: Bateritë NMC ofrojnë një ekuilibër midis densitetit të energjisë, aftësisë së energjisë dhe sigurisë.Ato zakonisht përdoren në automjete elektrike dhe pajisje elektronike portative.

Image 1


Komponentët kryesorë: Përbërja e baterive NMC mund të ndryshojë, por formulimi më i zakonshëm është një raport i nikelit, manganit dhe kobaltit në katodë, siç është NMC 111 (pjesë të barabarta nikeli, mangani, dhe kobalti) ose NMC 532 (5 pjesënikel, 3 pjesë mangani dhe 2 pjesë kobalt).Raporti i saktë ndikon në karakteristikat e performancës së baterisë, përfshirë densitetin e energjisë, densitetin e energjisë dhe jetën e ciklit.
Dendësia e energjisë: Përafërsisht 200-250 wh/kg
Jeta e ciklit: Në mënyrë tipike 500-1000 cikle
Shkalla e vetë-shkarkimit: Rreth 3-5% në muaj

4. Bateri litium nikel kobalt oksid alumini (linicoalo2 ose nca): Bateritë NCA janë të njohura për densitetin e tyre të lartë të energjisë dhe përdoren në automjete elektrike, siç janë disa modele të prodhuara nga Tesla.

Image 1


Komponentët kryesorë: Përbërja e baterive NCA zakonisht përbëhet nga një përqendrim i lartë i nikelit, një sasi e moderuar e kobaltit dhe një sasi e vogël e aluminit në materialin katodik.Ky formulim lejon një densitet të lartë të energjisë dhe performancë të mirë të përgjithshme.

Dendësia e energjisë: Rreth 200-260 wh/kg
Jeta e ciklit: Përafërsisht 500-1000 cikle
Shkalla e vetë-shkarkimit: Përafërsisht 2-3% në muaj

5. Titanate litium (Li4ti5o12) bateri: Këto bateri kanë një aftësi të shkallës së lartë dhe jetë të ciklit të gjatë, duke i bërë ato të përshtatshme për aplikime që kërkojnë karikim të shpejtë dhe prodhim të fuqisë së lartë, të tilla si autobusë elektrikë dhe ruajtje të energjisë së rrjetit.

Image 1


Komponentët kryesorë: Materiali katodik në bateritë Li4TI5O12 është e përbërë nga oksidi i titanit litium, i cili ka një strukturë kristali spinel.Kjo strukturë lejon futjen dhe nxjerrjen e joneve të litiumit me tendosje minimale, duke i mundësuar baterisë të arrijë një jetë të ciklit të gjatë.
Dendësia e energjisë: Në mënyrë tipike 80-120 wh/kg
Jeta e ciklit: Rreth 10,000 cikle ose më shumë
Shkalla e vetë-shkarkimit: Rreth 1-2% në muaj

6. Bateri litium-squfuri (Li-S): Bateritë Li-S kanë potencialin për të ofruar densitet të lartë të energjisë, por ato janë akoma në zhvillim dhe jo komercializohen gjerësisht.

Image 1


Komponentët kryesorë: Katoda e baterive Li-S është zakonisht e përbërë nga komponime elementare të squfurit ose squfurit, ndërsa anoda mund të jetë metal litium ose një material pritës litium-jon.Gjatë shkarkimit, jonet e litiumit transferohen midis anodës dhe katodës përmes elektrolitit, dhe squfuri pëson një seri reaksionesh kimike për të formuar komponime të sulfurit të litiumit.Procesi i kundërt ndodh gjatë karikimit.
Dendësia e energjisë: Aktualisht në zhvillim, por potencialisht mbi 300 wh/kg
Jeta e ciklit: Ende duke u përmirësuar, zakonisht rreth 200-500 cikle
Shkalla e vetë-shkarkimit: ndryshon në varësi të modelit dhe kimisë specifike

7 Bateri litium-jon të ngurtë: Këto bateri përdorin një elektrolit të ngurtë në vend të një elektroliti të lëngshëm ose xhel, duke ofruar avantazhe të mundshme për sa i përket sigurisë, densitetit të energjisë dhe jetës së ciklit.Sidoqoftë, ata janë akoma në fazën e kërkimit dhe zhvillimit.

Image 1


Komponentët kryesorë: Në bateritë litium-jon të gjendjes së ngurtë, si katoda ashtu edhe anoda janë bërë zakonisht nga materiale që përmbajnë litium, të ngjashme me bateritë tradicionale litium-jon.Sidoqoftë, ndryshimi kryesor qëndron në elektrolit, i cili është një material i ngurtë që lehtëson transportin e joneve litium midis elektrodave.
Dendësia e energjisë: Aktualisht në zhvillim, por potencialisht tejkalon 500 wh/kg
Jeta e ciklit: Ende duke u hulumtuar, por pritet të jetë dukshëm më e lartë se bateritë konvencionale të litiumit-jon
Shkalla e vetë-shkarkimit: pritet të jetë më e ulët se bateritë konvencionale të litiumit-jon, por të dhënat specifike nuk janë ende të disponueshme.

Këto janë vetëm disa nga llojet e zakonshme, dhe ka edhe lloje të tjera të specializuara të baterive litium-jon në zhvillim.

b.Bateri fosfati e hekurit litium

Artikulli i mëparshëm ka përmendur në të vërtetë konceptin e baterive të fosfatit të hekurit litium, i cili është anëtar i familjes së baterisë litium-jon.Por për shkak të pronave të tij të veçanta, më duhet të flas më shumë në detaje veç e veç.

Bateritë e fosfatit litium-hekuri kanë karakteristikat e mëposhtme unike në krahasim me bateritë tradicionale të litiumit-jon: siguri të lartë, jetë të ciklit të gjatë, rrezik më të ulët të arratisjes termike dhe një gamë më të gjerë të temperaturës operative.Bateritë e fosfatit litium-hekuri përdorin jonet e litiumit midis elektrodave pozitive dhe negative si material katodë, i cili ka veti kimike më të qëndrueshme dhe mund të sigurojë siguri më të lartë dhe jetë më të gjatë të ciklit.Për më tepër, bateritë e fosfatit litium-hekuri kanë një rrezik më të ulët të arratisjes termike në krahasim me bateritë konvencionale të litiumit-jon në kushte ekstreme siç janë temperatura e lartë ose mbingarkimi.Kjo i bën bateritë fosfat litium-hekuri më të dobishëm në disa aplikacione që kërkojnë siguri më të lartë dhe mund të funksionojnë siç duhet në një gamë më të gjerë të temperaturës.

Image 2


Më poshtë janë parametrat e zakonshëm për bateritë e fosfatit litium-hekuri:

Shkallë temperature: Bateritë e fosfatit litium -hekuri zakonisht funksionojnë në një gamë të gjerë të temperaturës, zakonisht nga -20 gradë Celsius në 60 gradë Celsius.

Normë e vetë-shkarkimit: Shkalla e vetë-shkarkimit është shkalla me të cilën një bateri humbet energjinë më vete kur nuk është në përdorim.Shkalla e vetë-shkarkimit të baterisë LIFEPO4 është 1-3% në muaj.

Efikasitet i ciklit: Efikasiteti i ciklit i referohet përqindjes së energjisë së humbur gjatë ciklit të ngarkimit/shkarkimit të baterisë.Bateritë e fosfatit litium-hekuri zakonisht kanë një efikasitet të ciklit të lartë dhe janë në gjendje ta shndërrojnë energjinë elektrike në energji kimike dhe ta lëshojnë atë me efikasitet të lartë.

Madhësia e baterisë: Bateritë e fosfatit litium-hekuri janë në dispozicion në Mar ket në një larmi madhësish dhe formash të ndryshme, siç janë 18650, 26650, etj.

Formë e baterisë: Prizmatik ose cilindrik.

Tension nominal: Tensioni nominal i një baterie të vetme fosfat litium-hekuri është 3.2 volt (V).

Tension i prerë: Tensioni i prerë i një baterie të vetme litium-hekuri fosfat është përgjithësisht 2.5 volt

Kapacitet: Kapaciteti i qelizave cilindrike LIFEPO4 zakonisht varion nga 1000 mAh në 3000 mAh ose më e lartë.Qelizat katrore LIFEPO4 kanë një kapacitet më të gjerë nga 7AH në 400AH ose më të lartë.

Normë e karikimit: Shkalla e karikimit zakonisht shprehet si një vlerë C, e cila është një shumëfish i kapacitetit të baterisë.Për shembull, një normë karikimi prej 1C do të thotë që bateria ngarkohet në të njëjtën rrymë me kapacitetin e saj.Një bateri tipike LIFEPO4 mund të mbështesë normat e karikimit deri në 1C në 2C ose edhe më të lartë.

Shkalla e shkarkimit: Shkalla e shkarkimit, e shprehur edhe si një vlerë C, paraqet raportin e rrymës së vazhdueshme të shkarkimit të baterisë me kapacitetin e saj.Bateritë e fosfatit litium-hekuri zakonisht kanë një aftësi të lartë të shkallës së shkarkimit dhe mund të mbështesin normat e shkarkimit deri në 3C ose më të larta.

Jeta (Jeta e Ciklit): Bateritë e fosfatit litium-hekuri zakonisht kanë një jetë të gjatë, mund t'i rezistojnë cikleve të ngarkimit dhe shkarkimit 2000-5000.

Dendësi energjie: Dendësia e energjisë e baterive fosfat litium-hekuri është zakonisht midis 130 dhe 160 vat-orë për kilogram (WH/kg).

c.Bateri me acid

Bateria e acidit plumb është përmendur më parë, por ju ende keni dyshime?

Cili është ndryshimi midis AMG dhe baterive të acidit plumb?
Çfarë është një bateri xhel?
...

Mos u shqetëso, këtu do t'ju japë një lloj të qartë të dallimeve dhe ngjashmërive të tyre.

Bateritë e acidit plumb mund të klasifikohen në llojet e mëposhtme:

Bateri të përmbytura me acid plumbi: Këto janë lloji më i zakonshëm i baterive të acidit plumb.Ata kanë një elektrolit të lëngshëm, zakonisht një përzierje të ujit dhe acidit sulfurik, i cili është i lirë të lëvizë brenda zorrës së baterisë.

Image 1


Këtu janë disa karakteristika kryesore dhe tiparet e baterive të përmbytura të acidit plumb:

Elektroliti i lëngshëm: Bateritë e përmbytura përmbajnë një zgjidhje të lëngshme të elektrolitit, zakonisht një përzierje të ujit dhe acidit sulfurik.Elektroliti i lëngshëm është i lirë të lëvizë brenda kutisë së baterisë.

Kapakët e qelizave të heqshme: Bateritë e përmbytura kanë kapele të lëvizshme të qelizave që lejojnë inspektimin dhe mirëmbajtjen e nivelit të elektrolitit dhe gravitetit specifik.Graviteti specifik është një masë e përqendrimit të acidit sulfurik në elektrolit dhe tregon gjendjen e ngarkimit të baterisë.

Topping uji: Bateritë e përmbytura kërkojnë mirëmbajtje periodike, përfshirë shtimin e ujit të distiluar për të ruajtur nivelin e duhur të elektrolitit.Uji avullon gjatë procesit të karikimit, dhe lart me ujë të distiluar ndihmon në parandalimin e pllakave të ekspozuara në ajër, gjë që mund të çojë në sulfacion.

Sistemi i Venting: Për shkak të prodhimit të gazrave gjatë karikimit, bateritë e përmbytura kanë një sistem venting për të lëshuar gazin e tepërt dhe për të parandaluar krijimin e presionit brenda baterisë.Ky sistem i ventimit kërkon ventilim të duhur në zonën e instalimit të baterisë.

Aftësi e thellë e shkarkimit: Bateritë e përmbytura janë krijuar për të trajtuar shkarkime të thella, duke i bërë ato të përshtatshme për aplikime ku priten ngarkesa të rënda të rënda ose shkarkime me kohëzgjatje të gjatë.

Ekonomik: Bateritë e përmbytura të acidit të plumbit janë përgjithësisht më pak të shtrenjta në krahasim me teknologjitë e tjera të baterive, duke i bërë ato një zgjedhje me kosto efektive për aplikacione të ndryshme.

Bateritë e përmbytura të acidit plumb përdoren zakonisht në aplikimet automobilistike, sistemet e energjisë së rinovueshme jashtë rrjetit, sistemet e energjisë rezervë dhe në aplikimet me detyra të rënda ku qëndrueshmëria dhe besueshmëria janë kritike.

Bateritë e mbyllura me acid plumbi (SLA): I njohur edhe si bateritë e rregulluara me acid të plumbit (VRLA) të rregulluara nga valvula, këto bateri janë krijuar për të qenë pa mirëmbajtje dhe janë vulosur për të parandaluar rrjedhjen e elektrolitit.Ata klasifikohen më tej në dy nëntipe:

aBateritë absorbuese të qelqit (AGM): Këto bateri përdorin një dyshek me tekstil me fije qelqi të njomur në elektrolit për të thithur dhe mbajtur elektrolitin brenda baterisë.Mat gjithashtu vepron si një ndarës midis pllakave.

Image 1


Këtu janë disa pika kryesore në lidhje me bateritë AGM:

Ndërtimi: Bateritë AGM përbëhen nga pllaka plumbi dhe një elektrolit i zhytur brenda një ndarës dyshek qelqi.Elektroliti është i imobilizuar në dyshekun e qelqit, duke e bërë atë jo të spikatur dhe pa mirëmbajtje.

Operacioni: Bateritë AGM funksionojnë duke përdorur një reaksion kimik midis pllakave të plumbit dhe elektrolitit për të prodhuar energji elektrike.Ndarësi i përthithur i qelqit ndihmon në mbajtjen e elektrolitit dhe siguron një sipërfaqe të madhe për reaksione kimike, duke rezultuar në densitet të lartë të energjisë dhe aftësi të shpejta të rimbushjes.

Të mbyllura dhe të rregulluara me valvul: Bateritë AGM janë vulosur, që do të thotë se ato nuk kërkojnë rimbushje të ujit ose elektrolitit si bateritë tradicionale të acidit të përmbytura.Ato gjithashtu janë të rregulluara me valvul, do të thotë se ata kanë një valvul lehtësimi të presionit për të ndezur gazin e tepërt dhe për të ruajtur presionin e brendshëm.

Aftësi e ciklit të thellë: Bateritë AGM janë të njohura për aftësinë e tyre të ciklit të thellë, që do të thotë se ata mund të shkarkojnë një pjesë të konsiderueshme të kapacitetit të tyre pa u dëmtuar.Ato zakonisht përdoren në aplikacione që kërkojnë shkarkime të shpeshta të thella dhe rimbushje, siç janë sistemet e energjisë së rinovueshme, automjetet elektrike dhe aplikimet detare.

Pa mirëmbajtje: Bateritë AGM janë praktikisht pa mirëmbajtje pasi ato nuk kërkojnë shtesa të rregullta të ujit ose kontrolle të elektrolitit.Sidoqoftë, ata ende kërkojnë kushte të duhura të karikimit dhe ruajtjes për të maksimizuar jetëgjatësinë dhe performancën e tyre.

Avantazhet: Bateritë AGM ofrojnë disa avantazhe ndaj llojeve të tjera të baterive.Ata kanë një normë të ulët të vetë-shkarkimit, janë më rezistente ndaj dridhjeve dhe shokut, dhe mund të montohen në orientime të ndryshme.Ata gjithashtu kanë një normë më të shpejtë të rimbushjes dhe mund të sigurojnë prodhim të lartë aktual kur është e nevojshme.

Aplikimet: Bateritë AGM përdoren në një gamë të gjerë aplikimesh, duke përfshirë sistemet e energjisë rezervë, furnizimet e energjisë së pandërprerë (UPS), sistemet e alarmit, pajisjet mjekësore, automjetet rekreative (RV), sistemet diellore jashtë rrjetit, dhe më shumë.

b.Bateri xhel: Bateritë e xhelit përdorin një agjent trashësie, zakonisht silicë, për të imobilizuar elektrolitin.Kjo krijon një qëndrueshmëri të ngjashme me xhel, e cila zvogëlon rrezikun e rrjedhjes së elektrolitit dhe lejon orientime të ndryshme të baterisë.

Image 1


Këtu është një përmbledhje e baterive të xhelit:

Elektroliti i xhelit: Bateritë e xhelit përdorin një elektrolit të trashur në formën e një xhel.Elektroliti përbëhet nga një zgjidhje e acidit sulfurik të përzier me silicë për të krijuar një substancë të ngjashme me xhel.Ky elektrolit xhel imobilizon acidin dhe parandalon atë të rrjedhë lirshëm.

Ndërtimi: Bateritë e xhelit zakonisht kanë pllaka plumbi, të ngjashme me bateritë e tjera të acidit plumb, por me një material unik ndarës që thith dhe ruan elektrolit të xhelit.Elektroliti i xhelit zvogëlon rrezikun e rrjedhjes së acidit, duke i bërë bateritë të derdhen dhe pa mirëmbajtje.

Aftësi e ciklit të thellë: Ashtu si bateritë AGM, bateritë e xhelit janë të dizajnuara për aplikime të ciklit të thellë.Ata mund t'i rezistojnë shkarkimeve të përsëritura të thella dhe rimbushjeve pa humbje të konsiderueshme të kapacitetit.Kjo i bën ato të përshtatshme për aplikime që kërkojnë çiklizëm të shpeshtë, të tilla si sistemet e energjisë së rinovueshme, automjetet elektrike dhe aplikimet detare.

Të mbyllura dhe të rregulluara me valvul: Bateritë e xhelit, si bateritë AGM, janë të mbyllura dhe të rregulluara me valvula.Ata nuk kërkojnë mirëmbajtje të rregullt, të tilla si shtimi i ujit ose kontrollimi i niveleve të elektrolitit.Valvula e lehtësimit të presionit lejon që gazi i tepërt të shpëtojë dhe ndihmon në ruajtjen e presionit të brendshëm të baterisë.

Ndjeshmëria e temperaturës: Bateritë e xhelit kanë një ndjeshmëri më të ulët ndaj ekstremeve të temperaturës në krahasim me bateritë AGM.Ata performojnë mirë në të dy mjediset me temperaturë të lartë dhe me temperaturë të ulët.Elektroliti i xhelit siguron një stabilitet të përmirësuar termik, duke i bërë ato të përshtatshme për aplikime në klimat ekstreme.

Dridhje dhe rezistencë e shokut: Bateritë e xhelit janë shumë rezistente ndaj dridhjes dhe shokut për shkak të elektrolitit të xhelit të imobilizuar.Kjo i bën ata një zgjedhje të preferuar për aplikacionet ku bateria mund të pësojë lëvizje të shpeshtë ose stres mekanik.

Shkalla e ngadaltë e ngarkimit: Një kufizim i baterive të xhelit është shkalla e tyre relativisht e ngadaltë e ngarkimit në krahasim me bateritë AGM.Elektroliti i xhelit pengon lëvizjen e joneve, duke rezultuar në një proces më të ngadaltë të karikimit.Shtë e rëndësishme të përdorni një karikues të pajtueshëm të krijuar posaçërisht për bateritë xhel për të shmangur mbingarkesën.

Aplikimet: Bateritë e xhelit përdoren zakonisht në aplikacione të ndryshme, duke përfshirë sistemet e energjisë së rinovueshme, sistemet diellore jashtë rrjetit, karrocat e golfit, karriget me rrota elektrike, skuterat dhe pajisjet e tjera të lëvizshmërisë.Ato gjithashtu preferohen në aplikimet ku siguria, rezistenca ndaj dridhjes dhe aftësia e thellë e çiklizmit janë thelbësore.

Përmbledhje
Megjithëse bateritë e acidit plumb ende zënë një pjesë të lartë të Mar ket në aplikimin Mar ket për shkak të çmimit të tyre të ulët.Por vitet e fundit, me zgjimin e vetëdijes së njerëzve për mbrojtjen e mjedisit, gjithnjë e më shumë njerëz kanë filluar të braktisin bateritë ndotëse të acidit plumb dhe t'i zëvendësojnë ato me bateritë më miqësore me mjedisin litium-jon.

d.Bateri polimer litium
Image 1

Bateritë e polimerit litium, të njohura gjithashtu si bateri Li-Po, janë një lloj i baterisë së rimbushshme që përdoret zakonisht në pajisjet elektronike portative.Ato janë një ndryshim i baterive litium-jon dhe ndajnë shumë ngjashmëri, por ndryshojnë për sa i përket ndërtimit dhe elektrolitit të tyre.

Këtu janë disa informacione kryesore në lidhje me bateritë e Lithium Polymer (LI-PO):

Bateritë Li-Po përdorin një elektrolit polimer në vend të një elektroliti të lëngshëm që gjendet në bateritë tradicionale litium-jon.Ky elektrolit polimer është zakonisht një substancë e ngurtë ose me xhel, e cila lejon fleksibilitet më të madh në faktorin e formës së baterisë.Kjo fleksibilitet i bën bateritë Li-Po ideale për pajisjet me kufizime hapësinore ose forma të parregullta, siç janë telefonat inteligjentë, tabletat, dronët dhe pajisjet e veshshme.

Dendësia e energjisë: Bateritë Li-Po zakonisht kanë dendësi të energjisë që variojnë nga 150 deri në 200 vat-orë për kilogram (WH/kg).Kjo densitet i lartë i energjisë lejon jetë më të gjatë të baterisë dhe modele më kompakte në krahasim me teknologjitë e tjera të baterive.

Shkalla e shkarkimit: Bateritë LI-PO janë të njohura për nivelet e larta të shkarkimit të tyre, shpesh që tejkalojnë 20C (ku C paraqet kapacitetin e baterisë).Disa bateri Li-Po me performancë të lartë madje mund të trajtojnë normat e shkarkimit prej 50C ose më të larta, duke i bërë të mundur që ata të japin sasi të mëdha të energjisë shpejt.

Jeta e ciklit: Bateritë Li-Po zakonisht mund t'i rezistojnë qindra cikleve të ngarkimit dhe shkarkimit përpara se kapaciteti i tyre të fillojë të degradohet ndjeshëm.Një bateri LI-PO e mirëmbajtur mirë mund të mbajë rreth 80% të kapacitetit të saj origjinal pas 300-500 cikleve.

Shkalla e vetë-shkarkimit: Bateritë Li-Po kanë një normë relativisht të ulët të vetë-shkarkimit.Ata mund të mbajnë afërsisht 5-10% të tarifës së tyre në muaj kur ruhen në temperaturën e dhomës.Kjo veçori i bën ato të përshtatshme për pajisjet që mund të jenë boshe për periudha të zgjatura pa humbur shumë ngarkesë.

Tensioni: Bateritë Li-Po zakonisht kanë një tension nominal prej 3.7 volt për qelizë.Sidoqoftë, kur ngarkohet plotësisht, tensioni mund të arrijë rreth 4.2 volt për qelizë.Shtë e rëndësishme të theksohet se bateritë Li-Po kërkojnë ngarkues të specializuar të dizajnuar për të trajtuar karakteristikat e tensionit dhe karikimit të tyre.

Konsideratat e sigurisë: Bateritë Li-Po janë më të ndjeshme ndaj mbingarkesës, largimit të tepërt dhe temperaturave të larta në krahasim me llojet e tjera të baterive.Nëse keqtrajtohen, ata mund të fryhen, të nxehen, apo edhe të kapin zjarr ose të shpërthejnë.Crucialshtë thelbësore të ndiqni udhëzimet e sigurisë, të përdorni karikuesit e duhur dhe të shmangni dëmtimin fizik të baterisë.

e.Bateri e hidridit të nikelit-metalit
Image 6

Përbërja dhe parimi i punës:
Bateritë e hidrideve të nikelit-metal (NIMH) përbëhen nga një elektrodë pozitive (hidroksid nikeli), një elektrodë negative (hidride metalike) dhe një elektrolit.Gjatë shkarkimit, jonet e hidrogjenit nga elektroda e hidridit metalik kombinohen me jonet e hidroksidit nga elektroliti, duke krijuar ujë.Elektronet lëshuan rrjedhën përmes qarkut të jashtëm, duke gjeneruar energji elektrike.

Tension:
Bateritë NIMH zakonisht kanë një tension nominal prej 1.2 volt për qelizë.Qelizat e shumta mund të lidhen në seri për të rritur tensionin e përgjithshëm.

Kapaciteti dhe energjia:
Bateritë NIMH kanë një vlerësim të kapaciteteve, të matura në orët e amperës (AH) ose Milliamper-Hours (MAH), e cila përfaqëson sasinë e ngarkesës që bateria mund të ruajë.Kapaciteti i energjisë i një baterie NIMH përcaktohet duke shumëzuar kapacitetin e tij me tensionin nominal.

Karikimi dhe shkarkimi:
Bateritë NIMH mund të ngarkohen duke përdorur teknikat e duhura të karikimit.Gjatë karikimit, një tension më i lartë aplikohet për të kthyer reagimet kimike që ndodhën gjatë shkarkimit.Shkarkimi përfshin lëshimin e energjisë së ruajtur si energji elektrike.

Efekt i kujtesës:
Bateritë NIMH janë të ndjeshme ndaj efektit të kujtesës, ku kapaciteti i baterisë zvogëlohet nëse ngarkohet vazhdimisht pa u shkarkuar plotësisht së pari.Sidoqoftë, bateritë moderne NIMH janë më pak të prirura për këtë efekt në krahasim me versionet e mëparshme.

Ndikim mjedisor:
Bateritë NIMH janë më miqësore me mjedisin sesa disa lloje të tjera të baterive (siç është bateria e acidit të plumbit), pasi ato nuk përmbajnë metale të rënda toksike si plumbi ose kadmiumi.Sidoqoftë, ata ende kërkojnë asgjësim ose riciklimin e duhur për shkak të pranisë së materialeve të tjera si nikeli dhe hidridi metalik.

Aplikime:
Bateritë NIMH zakonisht përdoren në aplikacione të ndryshme, duke përfshirë elektronikë të lëvizshëm, automjete hibride, mjete të energjisë pa tel dhe pajisje të tjera të kullimit të lartë.Ata ofrojnë një ekuilibër midis kapacitetit, densitetit të energjisë dhe efektivitetit të kostos.

f.Bateri argjendi-zile
Image 6

Përbërja dhe parimi i punës:
Bateritë e argjendit-zinc (AG-ZN) përbëhen nga një elektrodë pozitive (oksid argjendi, AG2O), një elektrodë negative (zink, zn) dhe një elektrolit alkalik.Gjatë shkarkimit, elektroda e oksidit të argjendit zvogëlohet në formimin e argjendit (Ag) dhe lëshon jonet e hidroksidit (OH-) në elektrolit.Njëkohësisht, elektroda e zinkut oksidon, duke u shpërndarë në jonet e zinkut (Zn2+) dhe që gjeneron elektrone (E-).Reagimi i përgjithshëm mund të përfaqësohet si: 2ag2o + zn -> 4ag + zno

Tension:
Bateritë e argjendit-zinc zakonisht kanë një tension nominal prej 1.6 deri 1.9 volt për qelizë.

Kapaciteti dhe energjia:
Bateritë e argjendit-zinkut kanë një densitet relativisht të lartë të energjisë rreth 100-120 wh/kg.Ata ofrojnë një kapacitet që varion nga 150 deri në 500 mAh për qelizë.

Karikimi dhe shkarkimi:
Gjatë akuzës, reagimet kthehen.Argjendi oksidohet përsëri në oksidin e argjendit në elektrodën pozitive, dhe zinku është hedhur përsëri në elektrodën negative.

Përparësitë:
Bateritë e argjendit-zink ofrojnë disa avantazhe, duke përfshirë densitetin e lartë të energjisë, jetën e ciklit më të gjatë (zakonisht mbi 500 cikle), dhe ndikim relativisht të ulët në mjedis.Ato konsiderohen gjithashtu më të sigurta në krahasim me disa kimistri të tjera të baterive.

Kufizime:
Një kufizim i baterive të argjendit-zinkut është potenciali për formimin e dendritëve të argjendit, të cilat mund të shkaktojnë qarqe të shkurtra të brendshme dhe të zvogëlojnë performancën e baterisë me kalimin e kohës.Procedurat e kujdesshme të karikimit dhe shkarkimit janë të nevojshme për të minimizuar formimin e dendritit.

Aplikime:
Bateritë e argjendit-zinc përdoren në aplikime të ndryshme, të tilla si pajisje ushtarake, pajisje mjekësore, aparate dëgjimi dhe aplikime të hapësirës ajrore.Dendësia dhe besueshmëria e tyre e lartë e energjisë i bëjnë ato të përshtatshme për kërkime dhe aplikime me performancë të lartë.

g.Bateri me karbon plumbi
Image 6

Përbërja dhe parimi i punës:
Bateritë e karbonit plumb kombinojnë një elektrodë pozitive të dioksidit të plumbit (PBO2) dhe një elektrodë negative që përmban materiale karboni.Gjatë shkarkimit, elektroda e dioksidit të plumbit shndërrohet në sulfat të plumbit (PBSO4), ndërsa elektroda e karbonit thith dhe lëshon jonet.Ky proces gjeneron energji elektrike.Gjatë karikimit, reagimet kthehen, duke shndërruar sulfatin e plumbit përsëri në dioksidin e plumbit dhe rivendosjen e elektrodës së karbonit.

Tension:
Bateritë e karbonit plumb zakonisht kanë një tension nominal prej 2 volt për qelizë.

Kapaciteti dhe energjia:
Bateritë e karbonit plumb kanë një vlerësim të kapaciteteve që variojnë nga afërsisht 40 AH deri 200 AH për qelizë, në varësi të madhësisë dhe modelit të baterisë.Kapaciteti i energjisë përcaktohet duke shumëzuar kapacitetin me tensionin nominal.

Karikimi dhe shkarkimi:
Bateritë e karbonit plumb mund të ngarkohen duke përdorur teknikat e duhura të karikimit.Gjatë karikimit, një tension më i lartë se tensioni i baterisë është aplikuar për të kthyer sulfatin e plumbit përsëri në dioksid plumbi dhe për të rimbushur elektrodën e karbonit.Shkarkimi përfshin lëshimin e energjisë së ruajtur si energji elektrike.

Përparësitë:
Bateritë e karbonit plumb ofrojnë disa avantazhe ndaj baterive tradicionale të acidit plumb, duke përfshirë jetën e përmirësuar të ciklit (zakonisht mbi 2,000 cikle), pranimin më të lartë të ngarkesës dhe performancën më të mirë në kushte të pjesshme të ngarkimit (PSOC).Shtimi i karbonit në elektrodën negative rrit aftësinë e baterisë për të trajtuar aplikime me rrymë të lartë dhe me normë të lartë.

Aplikime:
Bateritë e karbonit plumb gjejnë aplikacione në sistemet e ruajtjes së energjisë së rinovueshme, automjetet elektrike hibride (HEV), sistemet e energjisë rezervë dhe aplikacionet e tjera industriale.Ato janë veçanërisht të përshtatshme për aplikime që kërkojnë çiklizëm të shpeshtë, norma të larta të ngarkimit dhe shkarkimit, dhe besueshmëri afatgjatë.

Ndikim mjedisor:
Bateritë e karbonit plumb kanë zvogëluar përmbajtjen e plumbit në krahasim me bateritë konvencionale të acidit plumb, duke çuar në përmirësimin e ndikimit në mjedis.Ata gjithashtu shfaqin aftësi më të mirë çiklizmi, duke rezultuar në jetë më të gjatë të shërbimit dhe zvogëlimin e gjenerimit të mbeturinave.

h.Bateri natriumi-squfuri
Image 6

Përbërja dhe parimi i punës:
Bateritë e natriumit-squfur (NAS) përbëhen nga një elektrolit i gjendjes së ngurtë, një elektrodë pozitive natriumi (NA) dhe një elektrodë negative e squfurit (S).Parimi i punës përfshin reaksionet e kthyeshme të redoksit midis natriumit dhe squfurit.Gjatë shkarkimit, jonet e natriumit (Na+) migrojnë nga elektroda pozitive përmes elektrolitit në elektrodën negative, ku reagojnë me squfur për të formuar polisulfidet e natriumit.Ky proces lëshon energji elektrike.Gjatë karikimit, reaksionet kthehen, duke shndërruar polisulfidet e natriumit përsëri në jonet e natriumit dhe squfurin.

Tension:
Bateritë e natriumit-squfur zakonisht kanë një tension nominal prej 2 volt për qelizë.

Kapaciteti dhe energjia:
Bateritë e natriumit-squfur kanë një densitet të lartë të energjisë, duke filluar nga 100 wh/kg deri në 200 wh/kg.Kapaciteti është zakonisht në intervalin prej 200 deri në 500 orë amper (AH) për qelizë.

Temperatura e funksionimit:
Bateritë e natriumit-sulfur funksionojnë në temperatura të larta, zakonisht rreth 300 deri në 350 gradë Celsius (572 deri 662 gradë Fahrenheit), për të lehtësuar lëvizshmërinë e joneve të natriumit dhe për të rritur reagimet elektrokimike.

Karikimi dhe shkarkimi:
Bateritë e natriumit-squfur kërkojnë kontroll të kujdesshëm të temperaturës gjatë karikimit dhe shkarkimit për të ruajtur performancën e tyre dhe për të parandaluar çështjet e sigurisë.Karikimi përfshin aplikimin e një tensioni më të lartë për të çuar jonet e natriumit përsëri në elektrodën pozitive, ndërsa shkarkimi përfshin lëshimin e energjisë së ruajtur si energji elektrike.

Përparësitë:
Bateritë e natriumit-squfur ofrojnë disa avantazhe, duke përfshirë densitetin e lartë të energjisë, jetën e ciklit të gjatë (mbi 3,000 cikle) dhe efikasitetin e shkëlqyeshëm të ngarkimit/shkarkimit.Ato janë të përshtatshme për aplikime që kërkojnë ruajtje të energjisë në shkallë të gjerë, siç janë sistemet e ruajtjes së energjisë në nivelin e rrjetit.

Aplikime:
Bateritë e natriumit-squfur përdoren në aplikacione të ndryshme, duke përfshirë ruajtjen e energjisë së rinovueshme, stabilizimin e rrjetit elektrik dhe sistemet e energjisë jashtë rrjetit.Ato janë veçanërisht të përshtatshme për aplikacione që kërkojnë ruajtjen e energjisë me kohëzgjatje të gjatë dhe prodhimin e energjisë së lartë.

J.Bateri nikel-hekuri
Image 6

Përbërja dhe parimi i punës:
Bateritë e natriumit-jon përbëhen nga një elektrodë pozitive me bazë natriumi, një elektrodë negative me bazë karboni dhe një elektrolit që përcakton natrium-jon.Parimi i punës përfshin ndërlidhjen/deinterkalimin e kthyeshëm të joneve të natriumit (Na+) në/nga materialet e elektrodës.Gjatë shkarkimit, jonet e natriumit migrojnë nga elektroda pozitive në elektrodën negative përmes elektrolitit, duke krijuar një rrjedhë të elektroneve që gjeneron energji elektrike.Gjatë karikimit, jonet e natriumit drejtohen përsëri në elektrodën pozitive.

Tension:
Bateritë e natriumit-jon zakonisht kanë një tension nominal prej 3.7 deri në 4 volt për qelizë.

Kapaciteti dhe energjia:
Bateritë e natriumit-jon kanë një vlerësim të kapaciteteve në mënyrë tipike duke filluar nga 100 deri në 150 milliampers-orë për gram (mAh/g) për materialet e elektrodës.Dendësia e energjisë mund të shkojë nga 100 deri në 150 vat-orë për kilogram (WH/kg).

Karikimi dhe shkarkimi:
Bateritë e natriumit-jon mund të ngarkohen duke përdorur teknikat e duhura të karikimit.Gjatë karikimit, një tension më i lartë aplikohet për të përzënë jonet e natriumit përsëri në elektrodën pozitive.Shkarkimi përfshin lëshimin e energjisë së ruajtur si energji elektrike.

Përparësitë:
Bateritë e natriumit-jon ofrojnë disa avantazhe, duke përfshirë bollëkun dhe koston e ulët të natriumit në krahasim me litiumin, gjë që i bën ata potencialisht më me kosto efektive.Ata gjithashtu kanë një jetë të ciklit të gjatë, siguri të përmirësuar në krahasim me bateritë litium-jon, dhe janë më miqësore me mjedisin.

Aplikime:
Bateritë e natriumit-jon po hulumtohen për aplikacione të ndryshme, duke përfshirë sistemet e ruajtjes së energjisë në shkallë të gjerë, integrimin e energjisë së rinovueshme dhe stabilizimin e rrjetit.Ata kanë potencialin për t'u përdorur në automjete elektrike, elektronikë të lëvizshëm dhe aplikacione të tjera për ruajtjen e energjisë.