Akude ülim juhend

2023-06-07
Akude ülim juhend

Akudest on saanud oluline osa meie igapäevaelust.Nad toidavad seadmeid ja tehnoloogiaid, mis kujundavad meie maailma, alates telefonidest ja sülearvutitest kuni elektrisõidukite ja energiasalvestussüsteemideni.Need pakuvad meile kaasaskantava energia mugavust ja võimalust püsida ühendatud, produktiivse ja keskkonnasõbralikuna.Oluline on mõista eri tüüpi akusid, nende omadusi ja seda, kuidas nende võimalusi optimeerida, et oma energia kasutamist maksimaalselt ära kasutada ja jätkusuutlikku tulevikku aidata.Selles põhjalikus juhendis uurime akude maailma, uurides nende ajalugu, funktsionaalsust ja neile tuginevaid mitmekesiseid rakendusi.Alustame sellele teekonnale, et avada akude jõud ja valgustada teed homme energilisema poole.

Järgmine juhend on väga informatiivne, nii et palun leidke sisustabelist, mida soovite õppida, sõltuvalt teie aku teadmiste tasemest.Muidugi, kui olete algaja, siis alustage alguses.

Eeljuurde eelnõu: Klõpsake üks kord pealkirja tekstikasti ja üksikasjalik tekst laieneb;Klõpsake uuesti ja üksikasjalik tekst peidetakse.

Sissejuhatus

Akude tähtsus ja laialt levinud rakendused.

Akud on kaasaegses ühiskonnas väga olulised ja neid kasutatakse paljudes rakendustes (tehnoloogia arendamisega teisendatakse üha enam seadmeid aku võimsuseks).Need pakuvad kaasaskantavaid, taastuvaid ja hädaolukorras elektrienergia lahendusi, mis juhivad tehnoloogilist arengut, säästvat energiatarbimist ja edusamme paljudes tööstusharudes.

Image 1


1. Kaasaskantavad elektroonikaseadmed: Näiteks mobiiltelefonid, tahvelarvutid, sülearvutid ja digitaalkaamerad.

2. Transportimine: Elektri- ja hübriidsõidukid kasutavad primaarse energia salvestusvahendina akusid.Suurenenud nõudlusega taastuvenergia järele ja keskkonnasõbralikud transpordiliigid mängivad akusid säästva transpordi arendamise juhtimisel võtmerolli.

3. Taastuvenergia ladustamine: Akusid kasutatakse laialdaselt taastuvate energiaallikate, näiteks päikese- ja tuuleenergia hoidmiseks.Ladustades akudes elektrienergiat, võivad need pakkuda pidevat elektrienergiat, kui päikese- või tuuleenergiat pole saadaval.

4. Hädaabijõud: Akud mängivad olulist rolli varude allikana hädaolukordades.Näiteks vajavad sellised seadmed nagu juhtmeta telefonid, taskulambid ja hädaolukorra tuled usaldusväärse toite tagamiseks akusid.

5. Meditsiiniseadmed: Paljud meditsiiniseadmed, näiteks südamestimulaatorid ja kunstlikud ventilaatorid, kasutavad akusid toiteallikana.Akude stabiilsus ja usaldusväärsus on nende kriitiliste seadmete toimimiseks kriitilise tähtsusega.

6. Sõjalised rakendused: Akusid kasutatakse paljudes sõjalistes rakendustes, näiteks sõjaliste kommunikatsiooniseadmete, navigatsioonisüsteemide ja droonide jaoks.Akud võivad pakkuda sõltumatut energiavarustust ja suurendada lahinguvõimalusi lahinguväljal.

7. Tööstuslik: Akusid kasutatakse tööstuses akusüsteemide, hädaabi toiteallikate ja traadita andurite jaoks.Need pakuvad usaldusväärset toiteallika ja tagavad tööstusliku tootmise järjepidevuse ja ohutuse.

Ülevaade akude aluspõhimõtetest ja töömehhanismidest.

Akude võlu seisneb nende võimes muuta keemiline energia elektrienergiaks.Aku koosneb kahest elektroodist (positiivsest ja negatiivsest) ja elektrolüütist.Elektrolüüt toimib ioonide juhtina, võimaldades keemilist reaktsiooni elektroodide vahel.

Image 2


Aku aluspõhimõte põhineb elektrokeemilistel reaktsioonidel.Keemilise reaktsiooni ilmnemisel genereerib see elektronide voolu.Laadimata olekus salvestab aku kemikaale positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel ning keemiline reaktsioon on pöörduv.Kui aku on ühendatud välise vooluringiga, algab keemiline reaktsioon, põhjustades keemilise terminali keemilise oksüdeerumise ja kemikaali negatiivse klemmi vähenemiseks.Selle tulemusel voolavad elektronid negatiivsest klemmist positiivse klemmi juurde, tekitades elektrivoolu.See protsess jätkub, kuni kemikaalid on ammendunud.

Erinevat tüüpi akud kasutavad elektrienergia tootmiseks erinevaid keemilisi reaktsioone.Näiteks kõige levinum liitium-ioonaku tüüp: selle positiivne elektrood koosneb liitiumühendist (näiteks koobaltoksiid või liitium fosfaat) ja negatiivne elektrood koosneb süsinikmaterjalist (näiteks grafiit).Laenatud olekus manustatakse liitiumioonid positiivsest elektroodist negatiivsesse materjali.Väljalaske ajal deflemeeritakse liitiumioonid negatiivsest elektroodist ja naasevad positiivsesse elektroodi juurde, vabastades elektronid.

Lugejate akude ülim juhendi olemasolu väärtus.

Lõplik juhend on lugejale väärtuslik mitmel põhjusel:

1. Täpse teabe esitamiseks: Internet on täis teabe fragmente ja vastuolulisi arvamusi.Lõplik juhend pakub põhjalikku ja täpset teavet usaldusväärsete allikate koondamisel ja kogumisel, et aidata lugejatel kiiresti vajalikke teadmisi juurde pääseda ning vältida eksitavat või valet teavet.

2. Säästke aega ja vaeva: Interneti otsimine konkreetsete teemade kohta nõuab sageli palju aega teabe usaldusväärsuse sõelumiseks ja kontrollimiseks.Lõplik juhend säästab aega ja vaeva, koondades asjakohase teabe, et lugejad leiaksid kogu vajaliku teabe ühes kohas.

3. Vastuolude ja segaduse lahendamine: Internet esitab sageli erinevad vastused samale küsimusele või teabe vahel vastuoludele.Lõplik juhend aitab lugejatel põgeneda segadusest ja segadusest, sünteesides erinevaid vaateid ja autoriteetseid allikaid, et anda kõige usaldusväärsemaid vastuseid.

4. Pakkuda juhiseid ja nõuandeid: Lõplik juhend ei paku mitte ainult fakte ja teavet, vaid võib anda ka praktilisi juhiseid ja nõuandeid.

Akude põhitõed

Erinevat tüüpi akud: põhimõtted, omadused ja rakendused.

Siin on mõned viiest kõige levinumast patarei tüüpi, sealhulgas nende põhimõtted, omadused ja rakendused.Kui soovite kõige põhjalikumat teavet aku tüüpide kohta, võite selle jaotise vahele jätta ja minna otse allpool asuvasse "kõige aku tüüpi ja rakendusi".

Pliihappe akud

Image 2


Põhimõte: pliihappe akud kasutavad elektrienergia tootmiseks plii ja plii dioksiidi vahel keemilist reaktsiooni.
Omadused: madalad, kõrge lähtevoolu ja energiatihedus, kuid suur ja raske.
Rakendused: autotööstuse alustaakud, UPS (katkematu toiteallikas) jne.

Li-ioon (liitium-ioon) akud

Image 2


Põhimõte: liitium-ioonakud kasutavad elektrienergia säilitamiseks ja vabastamiseks liitiumioonide migratsiooni positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel.
Omadused: suure energiatihedus, kergem kaal ja pikem tsükli tööiga.Suur laadimis- ja tühjendamine tõhusus.
Rakendused: mobiilseadmed (nt mobiiltelefonid, tahvelarvutid), kaasaskantavad elektroonikaseadmed ja elektrisõidukid.

NICD (nikkel-kadmium) akud

Image 2


Põhimõte: NICD akud toodavad nikli ja kaadmiumhüdroksiidi vahelise keemilise reaktsiooni kaudu elektrienergiat.
Omadused: suur väljund ja pikk eluiga, kuid need sisaldavad kahjulikku raskemetalli kaadmiumi, millel on teatav mõju keskkonnale.
Rakendused: digitaalkaamerad, kaasaskantavad tööriistad ja droonid jne.

NIMH (nikkel-metall) hüdriidpatareid

Image 2


Põhimõte: NIMH akud kasutavad elektrienergia salvestamiseks ja vabastamiseks nikli ja vesiniku vahelist keemilist reaktsiooni.
Omadused: kõrge energiatihedus, pikk eluiga, ilma saasteta ja parem temperatuuri jõudlus.
Rakendused: hübriidsõidukid, energiasalvestussüsteemid jne.

Lipo (liitiumpolümeer) aku

Image 2


Põhimõte: liitiumpolümeer aku on sarnane liitiumiooniooni akuga, kuid see kasutab vedela elektrolüüdi asemel tahket polümeer -elektrolüüti.
Omadused: suure energiatihedus, kergem kaal, parem ohutus ja madalam enesekohakiirus.Sobib õhukeste seadmete jaoks.
Rakendused: sülearvutid, nutikad ja kaasaskantavad meditsiiniseadmed jne.

Füüsika tundmine akude kohta
Pinge (V):
Pinge tähistab elektripotentsiaali erinevust vooluringi kahe punkti vahel.Seda mõõdetakse voltides (V).Aku pinget tähistatakse tavaliselt V_BATT -na.

Laadimine (q):
Laeng tähistab akuga ladustatud elektrilaengu kogust.Seda mõõdetakse coulombs (c) või ampere-tundides (AH).Süüdi ja võimekuse vaheline seos annab: Laadimine (q) = maht (c) × pinge (V)

Maht (C):
Maht tähistab laadimismahtu, mida aku saab salvestada.Tavaliselt mõõdetakse seda ampere-tundides (AH) või Milliampere tundides (MAH).Mahutavuse, laadimise ja energia vaheline seos annab: Energia (E) = maht (c) × pinge (V)

Energia (E):
Energia on töövõime või süsteemi potentsiaal muutuste tekitamiseks.Akude kontekstis mõõdetakse energiat sageli vatt-tundides (WH) või džaulides (J).Energia, võimekuse ja laadimise vaheline seos on järgmine: Energia (E) = laeng (q) × pinge (V)

Võim (p):
Võimsus tähistab töö tehtud või energia ülekandmise kiirust.Seda mõõdetakse vattides (W).Vooluringi võimsus arvutatakse valemi abil: Võimsus (p) = pinge (V) × vool (i)

Seeriaühendus:
1. Kui akud on järjestikku ühendatud, on kogu vooluahela kogupinge üksikute aku pingete summa.Vool jääb samaks.
Kogupinge (v_total) = V1 + V2 + V3 + ...
2. Kui akud on järjestikku ühendatud, on kogumaht individuaalse aku mahutavuse summa.Selle põhjuseks on asjaolu, et vool jääb samaks, kuid kogupinge suureneb.
Kogumaht (C_TOTAL) = C1 + C2 + C3 + ...

Paralleelne ühendus:
1. Kui akud on paralleelselt ühendatud, jääb kogupinge samaks kui üksiku aku oma, samas kui koguvool on iga aku kaudu voolavate voolude summa.
Koguvool (i_total) = i1 + i2 + i3 + ...
2. Kui akud on paralleelselt ühendatud, on kogumaht võrdne ühe aku mahutavusega.Selle põhjuseks on asjaolu, et pinge jääb samaks, kuid vool suureneb.
Kogumaht (C_TOTAL) = C1 = C2 = C3 = ...
Levinud aku terminid ja määratlused.

1. Akumaht: Elektrienergia kogus, mida aku saab säilitada, tavaliselt väljendatakse AMP-tundides (AH) või Milli-Amprites (MAH).

2. Pinge: Aku potentsiaalne erinevus või pinge erinevus, väljendatud Volts V. See tähistab elektrienergia kogust, mida aku saab salvestada.

3. Akurakk: Aku üksik lahter, mis sisaldab positiivset elektroodi, negatiivset elektroodi ja elektrolüüti.

4. Aku: Terve, mis koosneb mitmest aku lahtrist.Tavaliselt on need ühendatud ja hallatud pistikute, vooluahelate ja muude komponentide kaudu.

5. Seeriaühendus: Mitu järjestusega ühendatud aku lahtrit, mille positiivne klemm on ühendatud negatiivse klemmiga, kogupinge suurendamiseks.Ühendamisel järjestikku on lahtripinged üksteisega asetatud.

6. Paralleelne ühendus: Ühendab mitme aku lahtri järjestusega, mille positiivne klemm on ühendatud negatiivse klemmiga, et suurendada voolu koguvõimet ja mahtu.Paralleelselt ühendamisel lisatakse akuelementide mahutavus kokku.

7. Laadimine: Elektrienergia toitmine akule välisest allikast, et taastada aku salvestatud keemiline energia.

8. Tühjendamine: Elektrienergia vabastamine akust kasutamiseks elektrooniliste seadmete või vooluahelate tarnimiseks.

9. Laengutsükkel: Tähendab täielikku laadimis- ja tühjendamisprotsessi.

10. Laenguefektiivsus: Aku imendunud elektrienergia ja laadimisprotsessi käigus tegelikult hoitud elektrienergia suhe.

11. Iseenda tühjendus: Kiirus, millega aku kaotab energiat iseseisvalt, kui seda ei kasutata.

12. Aku kestvus: Aku eluiga, mida tavaliselt mõõdetakse laengutsüklite arvu või kasutusaja arvu osas.

13. Aku kestvus: Aeg, mil aku saab pärast ühe laadimist jätkata toidet.

14. Kiire laadimine: Laadimistehnoloogia, mis annab akule kiiremini energiat laadimisaja vähendamiseks.

15. Akuhaldussüsteem (BMS): Elektrisüsteem, mis jälgib ja kontrollib aku seisukorda, laadimis- ja tühjendamisprotsessi ning kaitseb aku kahjulike tingimuste, näiteks ülelaadimise ja ülekoormuse eest.

16. Aku tsükli kasutusaeg: Aku laengutsüklite arv võib täita, tavaliselt mõõdetakse laadides ja tühjendades konkreetse mahukadu, näiteks 80% algsest mahust.

17. Maksimaalne laengumäär: Maksimaalne laengukiirus, mida aku saab ohutult aktsepteerida, väljendatakse laadimismahu suhtena.

18. Maksimaalne tühjendusmäär: Maksimaalne voolukiirus, mille korral aku saab ohutult tühjendada, väljendatakse vooluvõimsuse suhtena.

19. Akukaitse vooluring: Aku seisukorra jälgimiseks ja aku vooluahela lahtiühendamiseks kasutatav turvaseade, mis on vajalik ülekoormamise, ülevoolu, ülevoolu, ülevool jms korral, et vältida aku kahjustusi või ohtu.

20. Aku polaarsus: Aku positiivsete ja negatiivsete klemmide eristamine ja identifitseerimine, mida tavaliselt tähistavad sümbolid + ja - või märgistused.

21. Aku ringlussevõtt: Kasutatud akude kõrvaldamise protsess neis sisalduvate ohtlike materjalide taastamiseks ja käsutamiseks ning ringlussevõetavate materjalide taaskasutamiseks.

22. Sügav tühjendus: Tingimus, mille korral aku tühjendatakse väga madalale või täielikult kahanenud.Negatiivse mõju vältimiseks aku kestvusele ei ole tavaliselt soovitatav sügav tühjendus.

23. Kiire tühjendamine: Tühjendusmeetod, mis vabastab aku energia lühikese aja jooksul kõrgel voolul.

24. Aku tõrge: Tingimus, kus aku ei suuda pakkuda piisavat energiat ega säilitada normaalset tööd, mille põhjuseks võivad olla mitmesugused põhjused, näiteks vananemine või kahjustused.

25. Termiline põgenemine : Viitab aku kiirele ja kontrollimatule temperatuuri tõusule ebanormaalsetes tingimustes, näiteks ülekoormus, ülekoormus, ülekuumenemine jne, mis võib põhjustada aku plahvatuse või süttimise.

26. Akuelektroodid: Aku positiivsed ja negatiivsed elektroodid, mis on elektrilaengu hoidmise ja vabastamise võtmekomponendid.

27. Aku vahetusjaam: Rajatis või teenus akude kiireks asendamiseks elektrisõidukites, et tagada pikem valik.

28. Elektrokeemiline reaktsioon: Keemiline reaktsioon, mis toimub akus keemilise energia muundamiseks elektrienergiaks redoksprotsessi kaudu.

29. Elektrolüüt: Juhtiv vedelik või tahke aine, mida kasutatakse ioonide transportimiseks aku positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel, et hõlbustada elektrokeemilist reaktsiooni.

30. Laadija: Seade elektrienergia ülekandmiseks akule, et taastada selle keemiaenergia.

31. Akude tasakaalustamine: Protsess, mille käigus reguleeritakse iga aku lahtri laadimis- või tühjenduskiirust, et veenduda, et laeng on tasakaalus üksikute lahtrite vahel.

32. Väline aku: Eemaldatav akuseade, mida saab toiteallikaks ühendada elektroonilise seadmega.

33. Aku laadimisnäitaja: Indikaator või ekraan, mis näitab laadimistaset või aku taset.

34. Aku mälu efekt: Nähtus, mille abil aku maht väheneb järk -järgult, kui korduvad laadimis- ja tühjendustsüklit, kuna aku mäletab väiksemat laadimis- ja tühjendusvahemikke.

35. Takistus: Viitab aku sisemisele takistusele, mis mõjutab selle energia muundamise tõhusust ja jõudlust.

36. Temperatuurikaitse: Funktsioon või seade, mis jälgib ja kontrollib aku temperatuuri, et vältida ülekuumenemist, kui temperatuur muutub liiga kõrgeks.

37. Madala pingekaitse: Kaitsemehhanism, mis vähendab vooluahela automaatselt, et vältida liiga tühjendamist, kui aku pinge langeb alla ohutu läve.

38. Ülekulukaitse: Kaitsemehhanism, mis katkestab vooluringi automaatselt, et vältida ülelaadimist, kui aku laadimine jõuab ohutusläveni.

39. Akude hoidmine: Aku hoidmise protsess kasutamata olekus pikema aja jooksul, nõudes sageli sobivaid meetmeid eneseabi vähendamiseks ja aku kaitsmiseks.

40. Akuhaldussüsteem (BMS): Elektrooniline süsteem aku seisundi ja jõudluse jälgimiseks, juhtimiseks ja kaitsmiseks, sealhulgas voolu, pinge, temperatuuri ja muude parameetrite haldamiseks.

41. Aku taseme indikaator: Seade või funktsioon, mis näitab aku jäänud laadimistaset, mida tavaliselt väljendatakse protsentides või mitmes etapis.

42. Laadimisaeg.

43. Temperatuurikoefitsient: Aku jõudluse ja temperatuurimuutuste seos, mis võib mõjutada aku mahtu, sise- ja laengu-/tühjendusomadusi.

44. Aku garantii: Tootja garantii aku jõudluse ja kvaliteedi kohta teatud aja jooksul, mida tavaliselt väljendatakse kuude või aastate jooksul.

45. Laadimisjaam: Elektrisõidukite või muude laadimiseks mõeldud akuvarustuse varustamiseks kasutatav seadmed või rajatis.

46. Akutestija: Seade või instrument, mida kasutatakse aku pinge, mahutavuse, sisemise takistuse ja muude aku parameetrite mõõtmiseks selle tervise ja jõudluse hindamiseks.

47. Aktiivne tasakaalustamine: Akuhaldustehnika, mis võrdsustab aku laengu, juhtides laadimis- ja tühjenduskiirust üksikute lahtrite vahel.

48. Passiivne tasakaalustamine: Akude haldamise tehnika, milles aku laeng on tasakaalus takistide ühendamise või laadimisega, tavaliselt vähem tõhusalt kui aktiivne tasakaalustamine.

49. Akupakend : Aku väline pakend, mida kasutatakse lahtri kaitsmiseks, tagab struktuurilise tuge ja vältida lühiseid.

50. Kõrge energiatihedus: Maksimaalne elektrienergia kogus, mida aku saab säilitada mahu või kaaluühiku kohta, mis näitab aku energia salvestamise efektiivsust.

51. Madal enesetunde määr: Kiirus, mille korral aku kaotab iseenesest elektrienergiat, on väga aeglane ja säilitab kõrge laengu, kui seda pikka aega ladustatakse või kasutamata.

52. Aku polarisatsioon.

53. Aku elektrolüütide leke: Tingimus, mille korral aku elektrolüüt lekib väliskeskkonda, mis põhjustab aku jõudluse või muude ohutusprobleemide halvenemist.

54. Akujahutussüsteem: Süsteem, mida kasutatakse aku temperatuuri juhtimiseks kas soojuse hajumise, ventilaatori või vedeliku jahutamise kaudu, et aku oleks sobiv töötemperatuuri vahemikus.

55. Akuküttesüsteem: Süsteem, mida kasutatakse aku soojuse tagamiseks madala temperatuuriga keskkonnas, et tagada aku nõuetekohane töö madalal temperatuuril.

56. Kõrge tühjenduskiiruse aku: Aku, mis on võimeline tarnitama suure vooluga elektrienergiat suure võimsusega nõuetega, näiteks elektririistade ja elektrisõidukitega.

57. Teisene aku: Aku, mida saab laadida, mitte ühekordselt kasutatava akuga, mida ei saa laetav.

58. Akumonitor: Seade või süsteem oleku, pinge, temperatuuri ja muude aku parameetrite jälgimiseks reaalajas teabe saamiseks ja aku kaitsmiseks.

Akude tööpõhimõtted

Aku konstruktsioon: elektroodid, elektrolüüdid ja eraldaja.
Image 1

1. Elektroodid: Aku elektroodid jagunevad positiivseks ja negatiivseks elektroodiks.Positiivne elektrood on seal, kus aku oksüdatsioonireaktsioon toimub ja negatiivne elektrood on seal, kus aku redutseerimisreaktsioon toimub.Positiivsed ja negatiivsed elektroodid koosnevad juhtivatest materjalidest, tavaliselt kasutatakse metalle, süsinikku või ühendeid.Positiivsete ja negatiivsete elektroodide potentsiaali erinevus tekitab akuelemendi pinge.

2. Elektrolüüt: Elektrolüüt on keskkond elektroodide vahel, mis võimaldab ioonidel elektroodide vahel liikuda ja säilitab laengubilansi.Elektrolüüt võib olla vedelik, tahke või geeli kuju, sõltuvalt raku tüübist.Vedelas rakus on elektrolüüt tavaliselt lahuses lahustunud ioonne ühend.

3. Diafragma: Diafragma on positiivsete ja negatiivsete elektroodide füüsiline barjäär, hoides ära otsese elektronide voolu, kuid võimaldades ioonidel läbida.Diafragma funktsioon on positiivsete ja negatiivsete elektroodide lühistamise vältimine, võimaldades samal ajal ioonidel vabalt liikuda elektrolüüdi kaudu ja säilitades raku laengubilansi.Diafragma on tavaliselt valmistatud polümeersest materjalist või keraamilisest materjalist.

Need komponendid töötavad koos akuelemendi struktuuri moodustamiseks.

Laadimis- ja tühjendusprotsessid akudes: keemilised reaktsioonid ja vooluvool.

1. Tühjendusprotsess: Kui aku tühjendatakse, muundatakse keemiline energia elektrienergiaks.Väljalaske ajal toimub oksüdatsioonireaktsioon positiivses terminalis ja redutseerimisreaktsioon negatiivses terminalis.Keemilised reaktsioonid toodavad elektrone ja ioone.Positiivne elektrood vabastab elektronid, mis voolavad läbi välise vooluahela, et saada elektrivool.Negatiivne elektrood võtab vastu elektrone, mis ühendavad ioonidega ühendite moodustamiseks.Samal ajal liiguvad ioonid läbi elektrolüüdi, säilitades aku laadimise tasakaalu.

2.Laadimisprotsess: Aku laadimise ajal muudetakse elektrienergia energia salvestamiseks keemiliseks energiaks.Laadimisprotsessi ajal rakendab väline toiteallikas edasisuunalise pinge, põhjustades voolu aku läbimise.Positiivne pinge pöörab aku ümber ja pöörab keemilise reaktsiooni positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel.Positiivne elektrood võtab elektronid vastu ja negatiivne elektrood vabastab need.Keemiline reaktsioon salvestab keemilise potentsiaali energiana elektrienergiat, taastades aku algse olekusse.Ioonid liiguvad läbi elektrolüüdi, et säilitada laengubilanss.

Image 2
Aku pinge, maht ja energiatihedus.

Pinge:
Pinge on aku elektrilise väljundi tugevuse mõõt.Tavaliselt väljendatakse seda voltides.Ühised akuelemendid on järgmised:

Liitium-ioon aku (Li-ioon): üldiselt 3,6 volti 3,7 volti.Erilisem on see, et LiFePO4 (liitiumi raudfosfaat) aku on 3,2 volti.(ühe raku pinge)
Nikkel-kadmiumaku (NICD): 1,2 volti (üherakuline pinge).
NIckel-Metal hüdriid (NIMH): 1,2 volti (üherakuline pinge).
Pliihappe aku (pliihape): 2 volti 2,2 volti (ühe lahtri pinge).Pliihappeid kasutatakse tavaliselt autode käivitamisel, energiasalvestussüsteemidel ja muudes väljades.
Tsink-alkaliini aku (tsingi-süsinik): 1,5 volti (üherakuline pinge).Seda tüüpi aku leidub tavaliselt ühekordselt kasutatavates leelistes akudes nagu AA ja AAA akud.

Ülaltoodu on erinevate patareide pinged ja ka pinget saame suurendada, ühendades need järjestikku.Näited on järgmised:

11,1 V liitium-ioonaku saamiseks on ühendatud kolm 3,7 V liitium-ioonaku (see tähendab, mida me sageli nimetame 12 V liitium-ioona aku);
6V pliihappe aku saamiseks on ühendatud kolm 2V pliihappe akut;
12,8 V liitium -raudfosfaatpatarei saamiseks on ühendatud neli 3,2 V liitium -raudfosfaat -patarei (see tähendab, mida me sageli nimetame 12 V liitiumi fosfaatpatarei)

Maht :
Aku mahutavusest rääkides väljendatakse seda sageli ampere-tundide (AH) või Milliampere tundide (MAH) ühiku abil.Aku maht on laadimismaht, mida aku saab säilitada, ja seda saab mõista ka praeguse ja aja tulemusena, mida aku suudab pakkuda.Siin on mõned näitenumbrid ja kuidas neid kirjeldatakse:

2000 MAH aku: see tähendab, et aku maht on 2000 mAh.Kui seade tõmbab keskmise voolu 200 milliamp (MA) tunnis, siis võib see aku teoreetiliselt toita 10 tundi (2000 mAh / 200 mA = 10 tundi).
5AH aku: see tähendab, et aku maht on 5 amprit tundi.Kui seade tarbib keskmist voolu 1 ampr (a) tunnis, võib see aku teoreetiliselt toita 5 tundi (5ah / 1a = 5 tundi).

Paralleelselt saab akupakke ühendada, et saada näiteks suurenenud maht:
LI-ioonaku 12 V-200AH saamiseks saab paralleelselt ühendada 2 li-ioon patareid 12V-100AH-ga.
2 LIFEPO4 patareid 3,2 V-10AH-ga saab ühendada paralleelselt, et saada LiFEPO4 aku 3,2 V-20AH.

1000mAh akulaadija: see on laadija, mis võib aku laadida kiirusega 1000 milliambrit (MA) tunnis.Kui teil on 2000mAh aku, võtab selle laadijaga laadimine teoreetiliselt 2 tundi (2000mAh / 1000mA = 2 tundi) selle täielikuks laadimiseks.

Praktikas võib teoreetiliselt arvutatud aku kasutamise aeg aku kulumise ja muude tegurite tõttu erineda.

Energiatihedus:
Energiatihedus on akuga salvestatud energia efektiivsuse mõõt.See näitab energia kogust, mida saab säilitada aku mahu või ühiku massi kohta.Energiatiheduse tavalised ühikud on vatt-tunni kilogrammi kohta (WH/kg) või vatt-tundi liitri kohta (WH/L).

Liitium-ioon aku: liitium-ioonakud on suure energiatihedusega, tavaliselt vahemikus 150–250 WH/kg.
NIMH aku: NIMH akudel on liitium-ioon akudega võrreldes väiksem energiatihedus.Tavaliselt on need vahemikus 60 kuni 120 WH/kg.
Pliihappe aku: pliihappe akudel on liitium-ioonakudega võrreldes suhteliselt väike.Tavaliselt on need vahemikus 30 kuni 50 WH/kg.
Tsing-süsiniku aku: tsingi-süsiniku akudel on liitium-ioonakudega võrreldes väiksem energiatihedus.Tavaliselt on need vahemikus 25 kuni 40 WH/kg.

Ühiste akuprobleemide tõrkeotsing

Akude ladustamise soovitused

Akude õige hoidmine on aku tervise säilitamiseks ja selle eluea pikendamiseks hädavajalik.Siin on mõned soovitused akude hoidmiseks:

Temperatuur: hoidke patareid jahedas, kuiva kohaga temperatuuriga vahemikus 15 ° C kuni 25 ° C (59 ° F ja 77 ° F).Kõrge temperatuur võib kiirendada enesehääletuse kiirust ja lühendada aku säilivusaega.Vältige akude paljastamist ekstreemse kuumuse või külma korral.

Vältige õhuniiskust: niiskus võib kahjustada akusid, põhjustades korrosiooni või leket.Hoidke akud niiskest keskkonnast, näiteks keldritest või vannitubadest.Veenduge, et ladustamisala oleks kuiv ja hästi ventileeritud.

Laadimistase: enne akude pikemat aega hoidmist on kõige parem tagada, et need on osaliselt laetud.Enamik tootjaid soovitab pikaajalise ladustamise eest laadimistaset umbes 40–60%.See vahemik aitab vältida ladustamise ajal ülelasketluse või ülelaadimise tingimusi.

Aku tüüp: erinevatel aku keemilistel on konkreetsed ladustamisnõuded.Siin on mõned juhised tavaliste tüüpide kohta:

a. Aluselised akud: aluselisel akudel on pikk säilivusaeg ja neid saab mitu aastat säilitada.Need ei ole laetavad ja neid ei tohiks kokku puutuda äärmuslike temperatuuridega.

b. Liitium-ioonakud: Li-ioonakud toidetakse tavaliselt kaasaskantavat elektroonikat.Kui kavatsete neid pikema aja jooksul salvestada, püüdke tasuda vahemikus 40–60%.Vältige täieliku laadimise või täielikult tühjendamisega libion-patareide hoidmist.

c. Pliihappe akud: neid kasutatakse tavaliselt sõidukites ja varundussüsteemides.Pikaajaliseks ladustamiseks hoidke pliihappe akud täielikult laetud.Kontrollige regulaarselt elektrolüütide taset ja lisage vajadusel destilleeritud veega.

d. Niklipõhised akud (NIMH ja NICD): NIMH ja NIMD akud tuleks säilitada osalise laadimisega (umbes 40%).Kui nad enne säilitamist täielikult vabastatakse, võib neil tekkida pinge depressioon, vähendades nende üldist võimekust.

SEparaadi ladustamine: hoidke akusid viisil, mis takistab nende klemmide vahelist kontakti.Kui positiivsed ja negatiivsed terminalid puudutavad üksteist või puutuvad kokku juhtivate materjalidega, võib see põhjustada tühjenemist ja võimalikku kahju.

Originaalpakend: originaalne pakend on mõeldud akude kaitsmiseks niiskuse, tolmu ja muude saasteainete eest.

Regulaarne ülevaatus: Perioodiliselt kontrollige ladustatud akusid lekke, korrosiooni või kahjustuste osas.Kui märkate mingeid probleeme, käsitlege neid ettevaatlikult ja käsutage need korralikult.

Keskkonnamõju.

Aku ringlussevõtt: Akud sisaldavad mitmesuguseid kemikaale ja metalle, mis võivad olla keskkonnale kahjulikud, kui neid ei ole korralikult kõrvaldatud.Ringlussevõtuakud aitab taastada väärtuslikke materjale nagu liitium, koobalt ja nikkel ning hoiab ära toksiliste ainete vabanemise.Paljudel kogukondadel on aku ringlussevõtuprogrammid või väljalangemise kohad.Oma piirkonnas nõuetekohaste kõrvaldamisvõimaluste leidmiseks pöörduge kohalike omavalitsuste või ringlussevõtuga.

Ohtlikud ained: Mõned patareid, näiteks sõidukites kasutatavad pliihappe akud, sisaldavad ohtlikke aineid nagu plii ja väävelhape.Nende akude ebaõige utiliseerimine võib saastada mulda ja veeallikaid, tekitades ohtu inimeste tervisele ja keskkonnale.Kuna inimesed saavad keskkonnakaitsest paremini teadlikumaks, kasutab üha enam inimesi keskkonnasõbralikumaid liitium-ioonpatareisid, eriti LifePo4 akusid.

Energiatarbimine: Akude tootmine nõuab energiat ja keskkonnamõju varieerub sõltuvalt aku tüübist.Näiteks hõlmab paljudes elektroonikaseadmetes ja elektrisõidukites kasutatavate liitium-ioonpatareide tootmine mineraalide ekstraheerimist ja töötlemist.Energiatõhusate seadmete kasutamine ja aku kasutamise optimeerimine aitab vähendada üldist energiatarbimist.

Süsiniku jalajälg: Akude tootmise ja kõrvaldamisega seotud süsinikujalajälg võib aidata kaasa kasvuhoonegaaside heitkogustele ja kliimamuutustele.Taastuvate energiaallikate suurenenud kasutuselevõtt aku tootmiseks ja ringlussevõtuks võib aidata leevendada keskkonnamõju.