Sveobuhvatan vodič za klasifikaciju baterije: potpuna referenca

2023-06-12
Vrste i primjene baterije (kontinuirano ažuriranje)
a.Litijum-jonske baterije

Prethodni članak je zapravo spomenuo litijum-jonsku bateriju mnogo puta.Vjerujem da već razumijete njegov osnovni koncept.(Povezana vaziva:Krajnji vodič za baterije) Ali mnogi ljudi često zbunjuju mnoge koncepte, poput litijum-jonskih baterija, litijumčarskih gvožđeh fosfatnih baterija i tako dalje.Ovdje dolazi do klasifikacije litijum-jonske baterije.Molimo nastavite čitati u nastavku.

Litijum-jonske baterije mogu se klasificirati u nekoliko kategorija na osnovu njihove gradnje i sastava.Evo nekoliko uobičajenih klasifikacija litijum-jonskih baterija:

1. Baterije litijumske kobaltne oksidom (LICOO2): Ovo su jedna od najčešće korištenih vrsta litijum-jonskih baterija, obično se nalaze u potrošačkoj elektronici kao što su pametni telefoni i prijenosna računala.

Image 1


Glavne komponente: Katoda (pozitivna elektroda) izrađena je od litijumskog kobaltnog oksida, anoda (negativna elektroda) izrađena od grafita, a separator koji omogućava protok litijumskih jona između elektroda tokom sprečavanja izravnog kontakta.
Gustina energije: otprilike 150-200 wh / kg
Život ciklusa: oko 300-500 ciklusa
Stopa samoispužnog: oko 5-8% mesečno

2. Litijum-željezo fosfate (LIFEPO4) baterije: Ove su baterije poznate po izvrsnom sigurnosnom učinku i dugog ciklusa.Često se koriste u električnim vozilima (EVS) i sistemima za skladištenje energije.

Image 1


Glavne komponente: LIFEPO4 baterije sastoje se od katode (pozitivne elektrode) od litijum gvožđe fosfata, anode (negativna elektroda) od ugljika, a separator koji omogućava protok litijum-jona dok sprečavaju direktan kontakt između elektroda.
TUŽINENJA ENERGIJE: oko 130-160 Wh / kg
Život ciklusa: obično 2000-5000 ciklusa
Stopa samozaslova: otprilike 1-3% mjesečno

3. Litijumski nikl manganski kobaltni oksid (linimncoo2 ili nmc) baterije: NMC baterije nude ravnotežu između gustoće energije, sposobnosti energije i sigurnosti.Obično se koriste u električnim vozilima i prijenosnim elektroničkim uređajima.

Image 1


Glavne komponente: Sastav NMC baterija može se razlikovati, ali najčešća formulacija je omjer nikla, mangana i kobalta u katodi, poput NMC 111 (jednakim dijelovima) ili NMC 532 (5 dijelova)Nickel, 3 dijela mangana i 2 dijela kobalt).Tačan omjer utječe na karakteristike performansi baterije, uključujući gustoću energije, gustoću energije i život ciklusa.
Gustina energije: otprilike 200-250 wh / kg
Život ciklusa: obično 500-1000 ciklusa
Stopa samoispužja: oko 3-5% mesečno

4. Litijum nikl kobaltni aluminijum oksid (linicoalo2 ili NCA) baterije: NCA baterije su poznate po visokoj gustini energije i koriste se u električnim vozilima, kao što su neki modeli koje proizvodi Tesla.

Image 1


Glavne komponente: Sastav NCA baterija obično se sastoji od visoke koncentracije nikla, umerene količine kobalta i male količine aluminija u katodnom materijalu.Ova formulacija omogućava visoku gustinu energije i dobre ukupne performanse.

Gustina energije: oko 200-260 Wh / kg
Život ciklusa: otprilike 500-1000 ciklusa
Stopa samozaslovnog zalaganja: otprilike 2-3% mjesečno

5. Baterije litijum titanate (li4ti5o12): Ove baterije imaju visoku sposobnost i dugog ciklusa, čineći ih prikladnim za aplikacije za koje je potrebno brzo punjenje i izlaz visoke snage, kao što su električni autobusi i spremanje za električne energije i rešetke.

Image 1


Glavne komponente: Katodni materijal u Li4ti5o12 baterije sastoji se od litijum titanijum oksida, koji ima spistalnu strukturu spisku.Ova struktura omogućava umetanje i vađenje litijumskih jona sa minimalnim naprezanjem, omogućavajući bateriju da postigne dug životni vijek ciklusa.
Gustina energije: obično 80-120 wh / kg
Život ciklusa: oko 10.000 ciklusa ili više
Stopa samozaslova: oko 1-2% mjesečno

6. Baterije litijum-sumpora (li-s): Li-s baterije imaju potencijal da nude visoku gustinu energije, ali oni su još uvijek u razvoju, a ne široko komercijalizirani.

Image 1


Glavne komponente: Katoda Li-S baterija obično se sastoji od elementarnih sumpora ili sumpornih spojeva, dok anoda može biti litijumski metal ili litijum-jonski materijal domaćina.Tijekom otpuštanja, prijevoz litijum-joni između anode i katode kroz elektrolit, a sumpor podvrgava se niz hemijskih reakcija za formiranje litijumskih sulfidnih spojeva.Obrnuti proces nastaje tokom punjenja.
Gustina energije: Trenutno u razvoju, ali potencijalno preko 300 Wh / kg
Život ciklusa: Još uvijek se poboljšava, obično oko 200-500 ciklusa
Brzina samozaslova: varira ovisno o specifičnom dizajnu i hemiji

7. Litijum-jonske baterije sa sobnom stanju: Ove baterije koriste čvrstu elektrolitu umjesto tečnosti ili gel elektrolita, nudeći potencijalne prednosti u pogledu sigurnosti, gustoće energije i životom ciklusa.Međutim, oni su još uvijek u fazi istraživanja i razvoja.

Image 1


Glavne komponente: U čvrstim litijum-jonskim baterijama, i katoda i anoda obično se izrađuju od materijala koji sadrže litijum, slične tradicionalnim litijum-jonskim baterijama.Međutim, ključna razlika leži u elektrolitu, što je čvrst materijal koji olakšava prijevoz litijumskih jona između elektroda.
Gustina energije: Trenutno u razvoju, ali potencijalno veće od 500 Wh / kg
Život ciklusa: Još uvijek se istražuje, ali očekuje se da će biti znatno viši od klasičnih litijum-jonskih baterija
Kamata za samozaslovljivanje: očekuje se da će biti niže od klasičnih litijum-jonskih baterija, ali posebni podaci još nisu široko dostupni.

Ovo su samo neke od zajedničkih vrsta, a postoje i druge specijalizirane vrste litijum-jonskih baterija u razvoju.

b.Litijum-željezna fosfatna baterija

Prethodni članak je zapravo spomenuo koncept litijumčarskih telefonskih baterija, koji je član litijum-jonske baterije.Ali zbog njegovih posebnih svojstava, moram o tome detaljnije razgovarati posebno.

Litijum-željezo fosfatne baterije imaju sljedeće jedinstvene karakteristike u odnosu na tradicionalne litijum-jonske baterije: visok sigurnosni, dugotrajni život, niži rizik od termičkog bijega i šireg raspona radne temperature.Litijum-željezo fosfatne baterije koriste litijum-jone između pozitivnih i negativnih elektroda kao katodnog materijala koji ima stabilniju hemijsku svojstva i može pružiti veću sigurnost i duži život ciklusa.Pored toga, litijum-gvožđe fosfatne baterije imaju niži rizik od termičkog bijega u odnosu na konvencionalne litijum-jonske baterije u ekstremnim uvjetima kao što su visoka temperatura ili preplata.To čini latijum-željezo fosfatne baterije povoljnije u nekim aplikacijama koje zahtijevaju veću sigurnost i mogu raditi ispravno preko šireg temperaturnog opsega.

Image 2


Slede su uobičajeni parametri za litijum-željezo fosfatne baterije:

Temperaturni raspon: Litijum-željezo fosfatne baterije obično rade preko širokog temperaturnog opsega, obično od -20 stepeni Celzijusa do 60 stepeni Celzijusa.

Stopa samozaslužnog: Stopa samozaslovna je stopa na kojoj baterija gubi snagu kad se ne koristi.Stopa samozaslovna lifePo4 baterije je 1-3% mjesečno.

Efikasnost ciklusa: Efikasnost ciklusa odnosi se na procenat izgubljenog energije tokom ciklusa punjenja / pražnjenja baterije.Litijum-željezo fosfatne baterije obično imaju visoku efikasnost ciklusa i mogu pretvoriti električnu energiju u hemijsku energiju i osloboditi ga visokom efikasnošću.

Veličina baterije: Litijum-gvožđe fosfatne baterije dostupne su u MAR ket u različitim različitim veličinama i oblicima, poput 18650, 26650, itd.

Oblik baterije: Prizmatični ili cilindrični.

Nominalni napon: Nominalni napon jedne litijum-željezne fosfatne baterije je 3,2 volta (v).

Izrezani napon: Rešeni napon jedne litijum-željezne fosfatne baterije općenito je 2,5 volti

Kapacitet: Kapacitet cilindričnih životnih ćelija obično se kreće od 1000 mAh do 3000 mAh ili više.Square LifePo4 ćelije imaju šire snage u rasponu od 7Ah do 400Ah ili više.

Stopa punjenja: Stopa punjenja obično se izražava kao vrijednost C, što je višestruko kapacitet baterije.Na primjer, stopa punjenja od 1c znači da se baterija napuni istim strujom kao i njegov kapacitet.Tipična lifePO4 baterija može podržati stope punjenja čak 1C do 2c ili čak viši.

Brzina pražnjenja: Brzina pražnjenja, također izražena kao vrijednost C, predstavlja odnos kontinuirane struje za kontinuiranu bateriju na svoj kapacitet.Akumulatne litijum-željezo fosfatne baterije obično imaju visoku kasku za pražnjenje i mogu podržati stope pražnjenja do 3C ili više.

Život (život ciklusa): Tiho-gvožđe fosfatne baterije obično imaju dug život, mogu izdržati 2000-5000 ciklusa naplate i pražnjenja.

Denzitet energije: Tgušnja energetske gustoće litijum-željezo fosfatnih baterija obično je između 130 i 160 vata po kilogramu (wh / kg).

c.Olovne kiseline baterije

Olovna kiselina baterija je spomenuta prije, ali još uvijek imate sumnje?

Koja je razlika između baterija AMG-a i olova kiselina?
Šta je gel baterija?
...

Ne brinite, evo vam bit će jasno svoje razlike i sličnosti.

Olovne kisele baterije mogu se svrstati u sljedeće vrste:

Poplavljene olovne kiseline baterije: Ovo su najčešća vrsta olovnih baterija.Imaju tekući elektrolit, obično mješavinu vode i sumporne kiseline, koji se slobodno kreće unutar kućišta baterije.

Image 1


Evo nekoliko ključnih karakteristika i karakteristika poplavljenih olovnih baterija:

Tekući elektrolit: poplavljene baterije sadrže tekuće elektrolitsko rješenje, obično mješavinu vode i sumporne kiseline.Tekući elektrolit se slobodno kreće u kućište baterije.

Preklopljive ćelije: poplavljene baterije imaju uklonjive ćelije koje omogućuju pregled i održavanje nivoa elektrolita i specifične težine.Specifična gravitacija je mjera koncentracije sumporne kiseline u elektrolitu i ukazuje na stanje baterije.

Voda preljev: poplavljene baterije zahtijevaju periodično održavanje, uključujući dodavanje destilirane vode za održavanje odgovarajućeg nivoa elektrolita.Voda isparava tokom postupka punjenja, a preliv s destiliranom vodom pomaže u sprečavanju da se ploče izlože u zrak, što bi moglo dovesti do sulfacije.

Odzračivanje: Zbog proizvodnje gasova tokom punjenja, poplavljene baterije imaju odzračivanje za oslobađanje viška plina i spriječiti nakupljanje pritiska unutar baterije.Ovaj odzračni sistem zahtijeva pravilnu ventilaciju u području instalacije baterije.

Mogućnost dubokog pražnjenja: poplavljene baterije dizajnirane su za rukovanje dubokim ispustama, čineći ih prikladnim za aplikacije u kojima se očekuju povremena velika opterećenja ili dugo trajanje.

Ekonomično: poplavljene vodene kiseline uglavnom su jeftinije u odnosu na druge baterije, čineći ih isplativim izborom za različite aplikacije.

Poplavljene olovne baterije obično se koriste u automobilskim aplikacijama, van mrežnim obnovljivim energetskim sistemima, sigurnosnim elektroenergetskim sistemima i u teškim primjenama u kojima su izdržljivost i pouzdanost kritični.

Brtvene olovne kiseline (SLA) baterije: Takođe su poznate kao olovne kiseline ventile (VRLA), ove su baterije dizajnirane tako da budu bez održavanja i zapečaćene za sprečavanje istjecanja elektrolita.Dalje su klasificirani u dvije podtipove:

a.Apsorbirajuće staklene mat (AGM) baterije: Ove baterije koriste prostirku od fiberglasa natopljenu u elektrolitu da apsorbiraju i drže elektrolit unutar baterije.MAT takođe djeluje kao separator između tanjira.

Image 1


Evo nekoliko ključnih bodova o AGM baterijama:

Građevinarstvo: AGM baterije sastoje se od olovah ploča i elektrolita apsorbira se unutar staklenog separatora prostirke.Elektrolit je imobiliziran u staklenoj prostirci, čineći ga bez prelijeva i bez održavanja.

Rad: AGM baterije rade pomoću hemijske reakcije između vodenih ploča i elektrolita za proizvodnju električne energije.Apsorbirani stakleni mat separator pomaže u zadržavanju elektrolita i pruža veliku površinu za hemijske reakcije, što rezultira visokom gustoćom snage i brzim mogućnostima punjenja.

Zapečaćeno i regulirano ventilom: AGM baterije su zapečaćene, što znači da ne zahtijevaju punjenje vode ili elektrolita poput tradicionalnih poplavljenih listovnih baterija.Oni su takođe regulirani ventilom, što znači da imaju ventil za reljefnu pritisak kako bi se izvukli višak plina i održavaju unutrašnji pritisak.

Mogućnost dubokog ciklusa: AGM baterije su poznate po svojoj sposobnosti dubokog ciklusa, što znači da mogu ispuštati značajan dio njihovog kapaciteta bez oštećenja.Obično se koriste u aplikacijama koje zahtijevaju česte duboke ispuštanja i punjenje, poput obnovljivih izvornih sustava, električnih vozila i morskih aplikacija.

Bez održavanja: AGM baterije su gotovo bez održavanja jer ne zahtijevaju redovne dodatke za vodu ili provjere elektrolita.Međutim, još uvijek zahtijevaju pravilno punjenje i uvjeti skladištenja kako bi maksimizirali svoj životni vijek i performanse.

Prednosti: AGM baterije nude nekoliko prednosti u odnosu na druge vrste baterija.Imaju nisku stopu samozaslovna, otporni su na vibracije i udar, a mogu se montirati u raznim orijentacijama.Oni imaju i bržu stopu punjenja i mogu pružiti visok izlaz struje po potrebi.

Primjene: AGM baterije koriste se u širokom rasponu aplikacija, uključujući sigurnosne kopije, neprekidne napajanja (UPS), alarmne sisteme, medicinsku opremu, rekreativna vozila i više solarnih sistema i više.

b.Gel baterije: Gel baterije koriste sredstvo za zgušnjavanje, obično silicijum, da bi imobilizirali elektrolit.To stvara konzistentnost poput gela, koja smanjuje rizik od curenja elektrolita i omogućava različite orijentacije baterije.

Image 1


Evo pregleda gela baterija:

Gel Electrolyte: Gel baterije koriste zadebljani elektrolit u obliku gela.Elektrolit se sastoji od rješenja sumporne kiseline pomiješanog sa silicije da bi stvorila supstancu poput gela.Ovaj gel elektrolit imobilizira kiselinu i sprečava da ga slobodno teče.

Izgradnja: Gel baterije obično imaju olovne ploče, slične drugim olovnim baterijama, ali s jedinstvenim separatornim materijalom koji apsorbuje i zadržava gel elektrolit.Gel Electrolyte smanjuje rizik od curenja kiseline, čineći baterije izlijevanja i bez održavanja.

Mogućnost dubokog ciklusa: poput AGM baterija, gel baterije dizajnirane su za aplikacije za duboke cikluse.Oni mogu izdržati ponovljene duboke ispuštanja i punjenje bez značajnog gubitka kapaciteta.To ih čini pogodnim za aplikacije koje zahtijevaju česte biciklizam, poput obnovljivih izvornih energije, električnih vozila i morskih aplikacija.

Zapečaćeno i regulirano ventilom: gel baterije, poput AGM baterija, zapečaćene su i regulirane ventilom.Ne zahtijevaju redovno održavanje, kao što su dodavanje vode ili provjere nivoa elektrolita.Ventil za reljef pritiska omogućava da višak plina pobjegne i pomaže u održavanju unutarnjeg pritiska baterije.

Temperaturna osjetljivost: Gel baterije imaju nižu osjetljivost na ekstremne temperature u odnosu na AGM baterije.Oni dobro rade u visokim i niskim temperaturnim okruženjima.Gel Electrolyte pruža poboljšanu toplinsku stabilnost, čineći ih prikladnim za aplikacije u ekstremnim klimama.

Vibracija i otpornost na udarce: Gel baterije su vrlo otporne na vibracije i udar zbog imobilisanog gela elektrolita.To ih čini preferiranim izborom za aplikacije u kojima baterija može doživjeti česte kretanje ili mehanički stres.

Sporija stopa punjenja: Jedno ograničenje gela baterija je njihova relativno sporija stopa punjenja u odnosu na AGM baterije.Gel elektrolit inhibira kretanje jona, što rezultira sporijim postupkom punjenja.Važno je koristiti kompatibilni punjač posebno dizajniran za gel baterije kako ne bi došlo do prekomjerne punjenja.

Primjene: Gel baterije se obično koriste u različitim aplikacijama, uključujući obnovljive izvore energije, solarni sustavi izvan mreže, kolica za golf, električne invalidska kolica, skutere i druge uređaje za mobilnost.Preferirani su i u aplikacijama u kojima su sigurnost, otpornost na vibraciju i mogućnost duboke biciklizma.

Sažetak
Iako baterije olova i dalje zauzimaju visoku maru ket udio u aplikaciji Mar ket zbog njihove niske cijene.Ali posljednjih godina, uz buđenje svijesti ljudi o zaštiti okoliša, sve više i više ljudi počelo je napustiti zagađujuće olovne akumulacije i zamijeniti ih ekološki prihvatljivim litijum-jonskim baterijama.

d.Litijum-polimerne baterije
Image 1

Litijum-polimerne baterije, poznate i kao LI-PO baterije, vrsta su punjive baterije koja se obično koristi u prijenosnim elektroničkim uređajima.Oni su varijacija litijum-jonskih baterija i dijele mnoge sličnosti, ali se razlikuju u pogledu njihove građevine i elektrolita.

Evo nekoliko glavnih informacija o litijum-polimernim (LI-PO) baterijama:

Li-Po baterije koriste polimerni elektrolit umjesto tečnog elektrolita nalazi se u tradicionalnim litijum-jonskim baterijama.Ovaj polimer elektrolit obično je čvrsta ili gela slična supstanci koja omogućava veću fleksibilnost u faktoru oblika baterije.Ova fleksibilnost čini LI-PO baterije idealnim za uređaje sa ograničenjima prostora ili nepravilnim oblicima, poput pametnih telefona, tableta, dronova i nosivih uređaja.

Gustoća energije: LI-PO baterije obično imaju gustoće energije u rasponu od 150 do 200 vata po kilogramu (Wh / kg).Ova visoka gustina energije omogućava duže vijek trajanja baterije i kompaktnije dizajne u odnosu na druge baterije.

Brzina pražnjenja: LI-PO baterije su poznate po visokim stopama pražnjenja, često veće od 20c (gdje C predstavlja kapacitet baterije).Neke visoke performanse li-PO baterije mogu čak i rukovati brzinom pražnjenja od 50c ili više, što im omogućava da brzo isporučuju velike količine snage.

Život za ciklus: Li-PO baterije obično mogu izdržati stotine punjenja i ciklusa pražnjenja prije nego što njihov kapacitet počne značajno degradirati.Dobro održavana LI-PO baterija može zadržati oko 80% izvornog kapaciteta nakon 300-500 ciklusa.

Stopa samo-pražnjenja: LI-PO baterije imaju relativno nisku stopu samozaslovnog pražnjenja.Oni mogu zadržati otprilike 5-10% svog naboja mjesečno kada se pohranjuju na sobnoj temperaturi.Ova značajka čini ih pogodnim za uređaje koji mogu biti u praznom hodu za produžene razdoblja bez gubitka puno punjenja.

Napon: Li-Po baterije obično imaju nazivni napon od 3,7 volti po ćeliji.Međutim, kada se potpuno napuni, napon može dostići oko 4,2 volta po ćeliji.Važno je napomenuti da LI-PO baterije zahtijevaju specijalizirane punjače dizajnirane za rukovanje svojim naponom i karakteristikama punjenja.

Sigurnosna razmatranja: LI-PO baterije su osjetljivije na prekomjerne punjenja, prekomjerne pražnjenja i visoke temperature u odnosu na druge vrste baterija.Ako se maltretira, mogu nategnuti, pregrijati ili čak uhvatiti vatru ili eksplodirati.Ključno je slijediti sigurnosne smjernice, koristite odgovarajuće punjače i izbjegavajte fizičku štetu na bateriji.

c.Свінцова-кіслотныя батарэі

Раней згаданы батарэя свінцовай кіслоты, але ў вас усё яшчэ ёсць сумневы?

У чым розніца паміж батарэямі AMG і кіслотнасцю свінцу?
Што такое гель -акумулятар?
...

Не хвалюйцеся, тут дасць вам выразны выгляд іх адрозненняў і падабенства.

Акумулятары свінцова-кіслот можна аднесці да наступных тыпаў:

Затопленыя свінцова-кіслотныя батарэі: Гэта найбольш распаўсюджаны тып батарэі свінцова-кіслот.У іх ёсць вадкі электраліт, як правіла, сумесь вады і сернай кіслаты, якая можа свабодна перамяшчацца ў корпус батарэі.

Image 1


Вось некалькі ключавых характарыстык і асаблівасці затопленых свінцова-кіслотных батарэй:

Вадкі электраліт: затопленыя батарэі ўтрымліваюць вадкі раствор электраліта, як правіла, сумесь вады і сернай кіслаты.Вадкі электраліт можа рухацца ў корпусе батарэі.

Здымныя клеткавыя вечкі: затопленыя батарэі маюць здымныя клеткавыя вечка, якія дазваляюць праверыць і падтрымліваць узровень электраліта і пэўную гравітацыю.Удзельная гравітацыя - гэта паказчык канцэнтрацыі сернай кіслаты ў электраліта і паказвае на стан зарада батарэі.

Навядзенне вады: затопленыя батарэі патрабуюць перыядычнага абслугоўвання, уключаючы даданне дыстыляванай вады для падтрымання належнага ўзроўню электраліта.Вада выпараецца падчас працэсу зарадкі, а перанапружанне дыстыляванай вадой дапамагае прадухіліць падвярганне паветра, што можа прывесці да сульфацыі.

Вэнт -Сістэма: З -за вытворчасці газаў падчас зарадкі, затопленыя батарэі маюць сістэму вентыляцыі, каб вызваліць лішні газ і прадухіліць назапашванне ціску ўнутры батарэі.Гэтая вентыляцыйная сістэма патрабуе належнай вентыляцыі ў зоне ўстаноўкі батарэі.

Глыбокая здольнасць разраду: затопленыя батарэі прызначаны для апрацоўкі глыбокіх разрадаў, робячы іх прыдатнымі для прыкладанняў, дзе чакаецца выпадковыя цяжкія нагрузкі або працяглыя выкіды.

Эканамічныя: затопленыя лідавыя кіслотныя батарэі, як правіла, менш дарагія ў параўнанні з іншымі тэхналогіямі акумулятара, што робіць іх эканамічным выбарам для розных прыкладанняў.

Затопленыя свінцова-кіслотныя батарэі звычайна выкарыстоўваюцца ў аўтамабільных дадатках, сістэмах аднаўляльных крыніц энергіі па-за сеткай, рэзервовых сістэм харчавання і ў цяжкіх прыкладаннях, дзе трываласць і надзейнасць маюць вырашальнае значэнне.

Герметычныя батарэі (SLA) (SLA): Таксама вядомыя як рэгуляваныя клапанам лідавыя батарэі (VRLA), гэтыя батарэі прызначаны для падтрымання і запячатаны для прадухілення ўцечкі электралітаў.Далей яны класіфікуюцца на два падтыпы:

a.Убудаваны шкляны кілімок (AGM) батарэі: Гэтыя батарэі выкарыстоўваюць пітбулічны дыванок, змочаны ў электраліта, каб паглынаць і ўтрымліваць электраліт у батарэі.Мат таксама выступае ў якасці сепаратара паміж пласцінамі.

Image 1


Вось некалькі ключавых момантаў пра батарэі AGM:

Будаўніцтва: батарэі AGM складаюцца з свінцовых пласцін і электраліта, паглынутага ў раздзеле шкла.Электраліт замарожаны ў шкляным дыванку, што робіць яго ненадзейным і без падтрымання.

Эксплуатацыя: батарэі AGM працуюць, выкарыстоўваючы хімічную рэакцыю паміж свінцовымі пласцінамі і электралітам для атрымання электраэнергіі.Раздзяляльнік паглынутага шклянога мата дапамагае захаваць электраліт і забяспечвае вялікую плошчу паверхні для хімічных рэакцый, што прыводзіць да высокай шчыльнасці магутнасці і хуткага папаўнення.

Запячатаныя і рэгуляваныя клапанам: батарэі AGM герметычныя, а значыць, ім не патрабуецца папаўненне вады ці электралітаў, як традыцыйныя затопленыя свінцова-кіслотныя батарэі.Яны таксама рэгулююцца клапанам, гэта значыць, у іх ёсць клапан для зняцця ціску, каб выпускаць лішні газ і падтрымліваць унутраны ціск.

Магчымасць глыбокага цыкла: батарэі AGM вядомыя сваёй магчымасцю глыбокага цыкла, а значыць, яны могуць разрадзіць значную частку сваёй здольнасці, не пашкоджваючы.Яны звычайна выкарыстоўваюцца ў дадатках, якія патрабуюць частых глыбокіх разрадаў і падзарадкі, такіх як сістэмы аднаўляльных крыніц энергіі, электрамабілі і марскія прыкладанні.

Без тэхнічнага абслугоўвання: батарэі AGM практычна не паддаюцца абслугоўванню, паколькі яны не патрабуюць рэгулярных дапаўненняў вады або электралітаў.Аднак яны ўсё яшчэ патрабуюць належных умоў зарадкі і захоўвання, каб максімальна павялічыць тэрмін службы і прадукцыйнасць.

Перавагі: батарэі AGM прапануюць некалькі пераваг перад іншымі тыпамі батарэі.Яны маюць нізкую хуткасць самаадчування, больш устойлівыя да вібрацыі і шоку і могуць быць усталяваны ў розных арыентацыях.Яны таксама маюць больш хуткую хуткасць падзарадкі і пры неабходнасці могуць забяспечыць высокі ток.

Прыкладанні: АГС батарэі выкарыстоўваюцца ў шырокім дыяпазоне прыкладанняў, уключаючы рэзервовыя сілавыя сістэмы, бесперабойныя харчаванне (ІБП), сігналізацыі, медыцынскае абсталяванне, транспартныя сродкі (RVS), сонечныя сістэмы па-за сеткай і многае іншае.

нар.Гелевыя батарэі: Гель -батарэі выкарыстоўваюць патаўшчэнне, як правіла, крэмній, для імабілізацыі электраліта.Гэта стварае гель-падобную кансістэнцыю, што зніжае рызыку ўцечкі электралітаў і дазваляе ажыццяўляць розныя арыентацыі батарэі.

Image 1


Вось агляд гелевых батарэй:

Гель -электраліт: гель -батарэі выкарыстоўваюць патоўшчаны электраліт у выглядзе геля.Электраліт складаецца з раствора сернай кіслаты, змешанага з крэмніем, каб стварыць гель-рэчыва.Гэты гель -электраліт нерухомае кіслату і перашкаджае ёй свабодна цячы.

Будаўніцтва: Гель-батарэі звычайна маюць свінцовыя пласціны, падобныя на іншыя батарэі свінцова-кіслот, але з унікальным матэрыялам для сепаратара, які паглынае і захоўвае гель-электраліт.Гель-электраліт зніжае рызыку ўцечкі кіслаты, робячы батарэі разліву і без падтрымання.

Магчымасць глыбокага цыкла: як і батарэі AGM, гель -батарэі прызначаны для глыбокага цыкла.Яны могуць супрацьстаяць неаднаразовым глыбокім разрадам і падзарадкай без істотнай страты магутнасці.Гэта робіць іх прыдатнымі для прыкладанняў, якія патрабуюць частых веласіпедаў, такіх як сістэмы аднаўляльных крыніц энергіі, электрамабілі і марскія прыкладанні.

Запячатаныя і рэгуляваныя клапанам: гель-батарэі, як і батарэі AGM, герметызуюцца і рэгулююцца клапанам.Яны не патрабуюць рэгулярнага абслугоўвання, напрыклад, дадання вады або праверкі ўзроўню электралітаў.Клапан для зняцця ціску дазваляе ўцячы і дапамагае падтрымліваць унутраны ціск батарэі.

Адчувальнасць да тэмпературы: гель -батарэі маюць меншую адчувальнасць да тэмпературных крайнасцей у параўнанні з батарэямі AGM.Яны добра працуюць як у высокіх, так і ў нізкатэмпературных умовах.Гель -электраліт забяспечвае палепшаную цеплавую ўстойлівасць, робячы іх прыдатнымі для прымянення ў экстрэмальным клімаце.

Вібрацыя і ўдарная ўстойлівасць: гель -батарэі вельмі ўстойлівыя да вібрацыі і шоку з -за імабілізаванага гель -электраліта.Гэта робіць іх пераважным выбарам для прыкладанняў, дзе батарэя можа адчуваць часты рух альбо механічны стрэс.

Па меншай хуткасці зарада: Адным з абмежаванняў гелевых батарэй з'яўляецца іх адносна павольная хуткасць зарада ў параўнанні з батарэямі AGM.Гель -электраліт інгібіруе рух іёнаў, што прыводзіць да больш павольнага працэсу зарадкі.Важна выкарыстоўваць сумяшчальнае зараднае прылада, спецыяльна распрацаванае для гель -батарэй, каб пазбегнуць пераплаты.

Прыкладанні: Гель-батарэі звычайна выкарыстоўваюцца ў розных дадатках, уключаючы сістэмы аднаўляльных крыніц энергіі, сонечныя сістэмы па-за сеткай, каляскі для гольфа, электрычныя каляскі, скутэры і іншыя прылады мабільнасці.Яны таксама аддаюць перавагу ў дадатках, дзе бяспека, супраціў вібрацыі і здольнасць глыбокага веласіпеда маюць вырашальнае значэнне.

Сціслы пераказ
Нягледзячы на тое, што батарэі свінцова-кіслотнага па-ранейшаму займаюць высокую долю MAR ket у дадатку MAR ket з-за іх нізкай цаны.Але ў апошнія гады, з абуджэннем інфармаванасці людзей аб ахове навакольнага асяроддзя, усё больш людзей пачалі адмаўляцца ад забруджвальных літычных батарэй і замяняць іх больш экалагічна чыстымі літый-іённымі батарэямі.

в.Літый палімерныя батарэі
Image 1

Літый-палімерныя батарэі, таксама вядомыя як батарэі Li-Po,-гэта тып акумулятара, якая звычайна выкарыстоўваецца ў партатыўных электронных прыладах.Яны ўяўляюць сабой варыяцыю літый-іённых батарэй і маюць шмат падабенстваў, але адрозніваюцца па іх будаўніцтве і электраліце.

Вось некалькі асноўных звестак пра літый-палімер (LI-PO) батарэі:

Батарэі Li-Po выкарыстоўваюць палімерны электраліт замест вадкага электраліта, які змяшчаецца ў традыцыйных літый-іённых батарэях.Гэты палімерны электраліт, як правіла, з'яўляецца цвёрдым або гель -падобным рэчывам, што дазваляе атрымаць вялікую гнуткасць у форме батарэі.Гэтая гнуткасць робіць батарэі Li-Po ідэальнымі для прылад з прасторавымі абмежаваннямі або няправільнымі формамі, такімі як смартфоны, планшэты, беспілотнікі і носныя прылады.

Шчыльнасць энергіі: батарэі LI-PO звычайна маюць шчыльнасць энергіі ад 150 да 200 ват-гадзін на кілаграм (WH/KG).Гэтая высокая шчыльнасць энергіі дазваляе больш працяглы тэрмін службы батарэі і больш кампактныя канструкцыі ў параўнанні з іншымі тэхналогіямі акумулятара.

Хуткасць разраду: батарэі LI-PO вядомыя сваімі высокімі хуткасцямі разраду, якія часта перавышаюць 20С (дзе C уяўляе сабой магутнасць батарэі).Некаторыя высокапрадукцыйныя батарэі LI-PO могуць нават апрацоўваць хуткасць разраду 50С і вышэй, што дазваляе ім хутка забяспечваць вялікую колькасць магутнасці.

Жыццё цыкла: батарэі LI-PO звычайна могуць супрацьстаяць сотням цыклаў зарада і разраду, перш чым іх магутнасць пачне значна разбурацца.Дагледжаная батарэя LI-PO можа захаваць каля 80% ад першапачатковай ёмістасці пасля 300-500 цыклаў.

Хуткасць самаадчування: батарэі LI-PO маюць адносна нізкую хуткасць самаадчування.Яны могуць захаваць прыблізна 5-10% ад зарадкі ў месяц пры захоўванні пры пакаёвай тэмпературы.Гэтая функцыя робіць іх прыдатнымі для прылад, якія могуць прастойваць на працягу доўгага перыяду, не губляючы асаблівай платы.

Напружанне: батарэі Li-Po звычайна маюць намінальнае напружанне 3,7 вольт на клетку.Аднак пры поўнай зарадцы напружанне можа дасягаць каля 4,2 вольт на клетку.Важна адзначыць, што батарэі LI-PO патрабуюць спецыялізаваных зарадных прылад, прызначаных для апрацоўкі іх напружання і зарадкі.

Меркаванні бяспекі: батарэі LI-PO больш адчувальныя да перавышэння зарадаў, празмернага зарада і высокіх тэмператур у параўнанні з іншымі тыпамі батарэі.Калі яны жорстка абыходзіліся, яны могуць набрацца, перагрэцца ці нават загарэцца альбо выбухнуць.Важна выконваць рэкамендацыі па бяспецы, выкарыстоўваць адпаведныя зарадныя прылады і пазбягаць фізічных пашкоджанняў акумулятара.

e.Nikal-metal hidridna baterija
Image 6

Sastav i princip rada:
Nickel-Metal Hydride (NIMH) baterije sastoje se od pozitivne elektrode (nikl hidroksida), negativne elektrode (metalni hidrid) i elektrolit.Tokom pražnjenja, vodikov joni iz metalnog hidridne elektrode kombinuju sa hidroksidnim jonima iz elektrolita, stvarajući vodu.Elektroni su puštali protok kroz vanjski krug, stvarajući električnu energiju.

voltaža:
NiMH baterije obično imaju nazivni napon od 1,2 volta po ćeliji.Više ćelija se može povezati u seriju za povećanje ukupnog napona.

Kapacitet i energija:
NiMH baterije imaju ocjenu kapaciteta, izmjerene u ampere-sate (AH) ili miliampere-satima (MAH), što predstavlja količinu napunjenosti koju baterija može pohraniti.Energetski kapacitet NiMH baterije određuje se množenjem svoj kapaciteta nominalnim naponom.

Punjenje i pražnjenje:
NiMH baterije mogu se napuniti pomoću odgovarajućih tehnika punjenja.Za vrijeme punjenja primjenjuje se veći napon za obrnutost hemijskih reakcija koja su se dogodila tijekom pražnjenja.Ispuštanje uključuje oslobađanje pohranjene energije kao električne energije.

Efekat memorije:
NiMH baterije su podložne memorijskom efektu, gdje se kapacitet baterije smanjuje ako se više puta napuni, a da se prvo ne puni, a da se prvo ne puni, a da se prvo napuni bez potpuno ispražnjenog.Međutim, moderne NIMH baterije manje su sklone ovom učinku u odnosu na ranije verzije.

Uticaj na životnu sredinu:
NiMH baterije su ekološki prihvatljivije od nekih drugih vrsta baterija (kao što su olovna kiselina), jer ne sadrže otrovne teške metale poput olova ili kadmijuma.Međutim, još uvijek zahtijevaju pravilno odlaganje ili recikliranje zbog prisutnosti drugih materijala poput nikla i metalnog hidrida.

Aplikacije:
NiMH baterije se obično koriste u različitim aplikacijama, uključujući prijenosna elektronika, hibridna vozila, bežični električni alati i druge uređaje sa visokim odvodom.Nude ravnotežu između kapaciteta, gustoće energije i ekonomičnosti.

f.Silver-cink baterija
Image 6

Sastav i princip rada:
Silver-Cink (AG-Zn) baterije sastoje se od pozitivne elektrode (srebrni oksid, ag2o), negativna elektroda (cink, zn) i alkalni elektrolit.Tijekom pražnjenja, srebrna oksidna elektroda se smanjuje za formiranje srebrnog (AG) i oslobađa hidroksidni joni (OH-) u elektrolit.Istovremeno, cink elektroda oksidizira, rastvara u cink joni (ZN2 +) i generiranje elektrona (e-).Ukupna reakcija može biti predstavljena kao: 2AG2O + ZN -> 4AG + ZNO

voltaža:
Silver-cink baterije obično imaju nominalni napon od 1,6 do 1,9 volti po ćeliji.

Kapacitet i energija:
Silver-cink baterije imaju relativno visoku gustinu energije od oko 100-120 Wh / kg.Nude kapacitet u rasponu od 150 do 500 mAh po ćeliji.

Punjenje i pražnjenje:
Tokom punjenja, reakcije su obrnute.Srebro je oksidirano na srebrni oksid na pozitivnom elektrodu, a cink se vraća na negativnu elektrodu.

Prednosti:
Srebrne cinkove baterije nude nekoliko prednosti, uključujući visoku gustoću energije, duži život ciklusa (obično preko 500 ciklusa) i relativno nizak utjecaj na okoliš.Takođe se smatraju sigurnijim u usporedbi s nekim drugim hemijskim baterijama.

Ograničenja:
Jedno ograničenje srebrne cinkovih baterija potencijal je za formiranje srebrnih dendriti, koje mogu izazvati unutrašnje kratke krugove i s vremenom smanjiti izvođenje baterije.Pažljivi postupci punjenja i pražnjenja potrebni su za minimiziranje dendritne formacije.

Aplikacije:
Silver-cink baterije koriste se u različitim aplikacijama, poput vojne opreme, medicinskih sredstava, slušnih sredstava i zrakoplovnih aplikacija.Njihova visoka gustina i pouzdanost energije čine ih pogodnim za zahtjevne i visoke performanse.

g.Baterija od olova-ugljika
Image 6

Sastav i princip rada:
Olovne ugljične baterije kombiniraju pozitivnu elektrodu olovnog dioksida (PBO2) i negativnu elektrodu koja sadrži ugljeni materijale.Tokom pražnjenja, vodeća dioksidna elektroda pretvara se na vodeni sulfat (PBSO4), dok ugljična elektroda upija i objavljuje ioni.Ovaj proces stvara električnu energiju.Tokom punjenja, reakcije su obrnute, pretvaranje vodenog sulfata natrag u olovni dioksid i obnavljanje ugljičnog elektrode.

voltaža:
Olovne ugljične baterije obično imaju nominalni napon od 2 volti po ćeliji.

Kapacitet i energija:
Olovne ugljične baterije imaju ocjenu kapaciteta u rasponu od približno 40 AH do 200 Ah po ćeliji, ovisno o veličini i dizajnu baterije.Energetski kapacitet određuje se množenjem kapaciteta nominalnim naponom.

Punjenje i pražnjenje:
Baterije u obliku vode mogu se napuniti pomoću odgovarajućih tehnika punjenja.Za vrijeme punjenja primjenjuje se napon veći od napona akumulatora za pretvaranje olovnog sulfata natrag u olovni dioksid i napuniti ugljičnu elektrodu.Ispuštanje uključuje oslobađanje pohranjene energije kao električne energije.