Περιεκτικός οδηγός για την ταξινόμηση της μπαταρίας: Πλήρης αναφορά

Το προηγούμενο άρθρο ανέφερε στην πραγματικότητα την μπαταρία ιόντων λιθίου πολλές φορές.Πιστεύω ότι καταλαβαίνετε ήδη τη βασική του ιδέα.(Σχετικά αεροσκάφη:Ο τελικός οδηγός για τις μπαταρίες) Αλλά πολλοί άνθρωποι συχνά συγχέουν πολλές έννοιες, όπως μπαταρίες ιόντων λιθίου, μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου και ούτω καθεξής.Εδώ έρχεται στην ταξινόμηση της μπαταρίας ιόντων λιθίου.Συνεχίστε να διαβάζετε παρακάτω.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να ταξινομηθούν σε διάφορες κατηγορίες με βάση την κατασκευή και τη σύνθεση τους.Ακολουθούν μερικές κοινές ταξινομήσεις μπαταριών ιόντων λιθίου:

1. Μπαταρίες οξειδίου του κοβαλτίου λιθίου (LICOO2): Αυτά είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους τύπους μπαταριών ιόντων λιθίου, που συνήθως βρίσκονται σε ηλεκτρονικά στοιχεία καταναλωτικών, όπως smartphones και φορητούς υπολογιστές.

Κύρια συστατικά: μια κάθοδος (θετικό ηλεκτρόδιο) κατασκευασμένο από οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου, μια άνοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο) που συνήθως κατασκευάζεται από γραφίτη και ένας διαχωριστικός που επιτρέπει τη ροή ιόντων λιθίου μεταξύ των ηλεκτροδίων, εμποδίζοντας ταυτόχρονα την άμεση επαφή.
•Πυκνότητα ενέργειας: Περίπου 150-200 WH/kg
•Κύκλος Ζωής: Περίπου 300-500 κύκλοι
•Ποσοστό αυτο-εκφόρτωσης: Περίπου 5-8% το μήνα

2. Μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LIFEPO4): Αυτές οι μπαταρίες είναι γνωστές για την εξαιρετική τους απόδοση ασφαλείας και τη διάρκεια ζωής τους.Χρησιμοποιούνται συχνά σε ηλεκτρικά οχήματα (EV) και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας.

Κύρια συστατικά: Οι μπαταρίες LifePO4 αποτελούνται από κάθοδο (θετικό ηλεκτρόδιο) από φωσφορικό σίδηρο λιθίου, άνοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο) τυπικά κατασκευασμένο από άνθρακα και διαχωριστή που επιτρέπει τη ροή ιόντων λιθίου ενώ εμποδίζει την άμεση επαφή μεταξύ των ηλεκτροδίων.
•Πυκνότητα ενέργειας: Περίπου 130-160 WH/kg
•Life Cycle: Συνήθως 2000-5000 κύκλοι
•Ποσοστό αυτο-εκφόρτωσης: Περίπου 1-3% το μήνα

3. Μπαταρίες μπαταριών από το νικέλιο νικελίου μαγγανίου (linimncoo2 ή nmc): Οι μπαταρίες NMC προσφέρουν ισορροπία μεταξύ της ενεργειακής πυκνότητας, της ικανότητας ισχύος και της ασφάλειας.Χρησιμοποιούνται συνήθως σε ηλεκτρικά οχήματα και φορητές ηλεκτρονικές συσκευές.

Κύρια συστατικά: Η σύνθεση των μπαταριών NMC μπορεί να ποικίλει, αλλά η πιο κοινή διατύπωση είναι μια αναλογία νικελίου, μαγγανίου και κοβαλτίου στην κάθοδο, όπως το NMC 111 (ίσα μέρη νικέλια, μαγγάνιο και κοβαλτίου) ή NMC 532 (5 μέρηΝικέλιο, 3 μέρη μαγγάνιο και 2 μέρη κοβαλτίου).Η ακριβής αναλογία επηρεάζει τα χαρακτηριστικά απόδοσης της μπαταρίας, συμπεριλαμβανομένης της ενεργειακής πυκνότητας, της πυκνότητας ισχύος και της διάρκειας ζωής του κύκλου.
•Πυκνότητα ενέργειας: Περίπου 200-250 WH/kg
•Η ζωή του κύκλου: συνήθως 500-1000 κύκλοι
•Ποσοστό εκφόρτωσης: περίπου 3-5% το μήνα

4. Μπαταρίες από αλουμίνιο από το κομπάλιο από λίθιο (Linicoalo2 ή NCA): Οι μπαταρίες NCA είναι γνωστές για την πυκνότητα υψηλής ενέργειας και χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά οχήματα, όπως ορισμένα μοντέλα που παράγονται από την Tesla.

Κύρια συστατικά: Η σύνθεση των μπαταριών NCA συνήθως αποτελείται από υψηλή συγκέντρωση νικελίου, μέτρια ποσότητα κοβαλτίου και μια μικρή ποσότητα αλουμινίου στο υλικό καθόδου.Αυτή η διατύπωση επιτρέπει μια υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και καλή συνολική απόδοση.

•Πυκνότητα ενέργειας: Περίπου 200-260 WH/kg
•Η ζωή του κύκλου: περίπου 500-1000 κύκλοι
•Ποσοστό αυτο-εκφόρτωσης: Περίπου 2-3% το μήνα

5. Μπαταρίες τιτανικού λιθίου (LI4TI5O12): Αυτές οι μπαταρίες έχουν υψηλό ρυθμό ικανότητας και μακρά διάρκεια ζωής του κύκλου, καθιστώντας τις κατάλληλες για εφαρμογές που απαιτούν γρήγορη φόρτιση και υψηλή ισχύ εξόδου, όπως ηλεκτρικά λεωφορεία και αποθήκευση ενέργειας.

Κύρια συστατικά: Το υλικό καθόδου σε μπαταρίες Li4Ti5O12 αποτελείται από οξείδιο του τιτανίου λιθίου, το οποίο έχει κρυσταλλική δομή σπινέλου.Αυτή η δομή επιτρέπει την εισαγωγή και την εξαγωγή ιόντων λιθίου με ελάχιστη καταπόνηση, επιτρέποντας στην μπαταρία να επιτύχει μια μακρά διάρκεια ζωής του κύκλου.
•Πυκνότητα ενέργειας: τυπικά 80-120 WH/kg
•Κύκλος Ζωής: Περίπου 10.000 κύκλοι ή περισσότεροι
•Ποσοστό αυτο-εκφόρτωσης: Περίπου 1-2% το μήνα

6. Μπαταρίες λιθίου-σουλφούρ (li-s): Οι μπαταρίες LI-S έχουν τη δυνατότητα να προσφέρουν υψηλή πυκνότητα ενέργειας, αλλά εξακολουθούν να βρίσκονται σε εξέλιξη και δεν είναι ευρέως εμπορευματοποιημένες.

Κύρια συστατικά: Η κάθοδος των μπαταριών Li-S αποτελείται συνήθως από ενώσεις στοιχειακού θείου ή θείου, ενώ η άνοδος μπορεί να είναι μέταλλο λιθίου ή υλικό ξενιστή ιόντων λιθίου.Κατά τη διάρκεια της απόρριψης, το λιθίου ιόντα μεταφοράς μεταξύ της ανόδου και της καθόδου μέσω του ηλεκτρολύτη και το θείο υφίσταται μια σειρά χημικών αντιδράσεων για να σχηματίσουν ενώσεις σουλφιδίου λιθίου.Η αντίστροφη διαδικασία συμβαίνει κατά τη διάρκεια της φόρτισης.
•Πυκνότητα ενέργειας: Αυτή τη στιγμή υπό ανάπτυξη, αλλά ενδεχομένως πάνω από 300 WH/kg
•Η ζωή του κύκλου: εξακολουθεί να βελτιώνεται, συνήθως περίπου 200-500 κύκλοι
•Ποσοστό αυτο-εκφόρτωσης: ποικίλλει ανάλογα με τον συγκεκριμένο σχεδιασμό και χημεία

7. Μπαταρίες ιόντων λιθίου στερεάς κατάστασης: Αυτές οι μπαταρίες χρησιμοποιούν έναν στερεό ηλεκτρολύτη αντί για ηλεκτρολύτη υγρού ή πηκτώματος, προσφέροντας πιθανά πλεονεκτήματα όσον αφορά την ασφάλεια, την ενεργειακή πυκνότητα και τη διάρκεια ζωής του κύκλου.Ωστόσο, εξακολουθούν να βρίσκονται στο στάδιο της έρευνας και της ανάπτυξης.

Κύρια συστατικά: Σε μπαταρίες ιόντων λιθίου στερεάς κατάστασης, τόσο η κάθοδος όσο και η άνοδος είναι συνήθως κατασκευασμένες από υλικά που περιέχουν λιθίου, παρόμοια με τις παραδοσιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου.Ωστόσο, η βασική διαφορά έγκειται στον ηλεκτρολύτη, ο οποίος είναι ένα στερεό υλικό που διευκολύνει τη μεταφορά ιόντων λιθίου μεταξύ των ηλεκτροδίων.
•Πυκνότητα ενέργειας: Αυτή τη στιγμή υπό ανάπτυξη, αλλά ενδεχομένως υπερβαίνει τα 500 WH/kg
•Η ζωή του κύκλου: εξακολουθεί να ερευνά, αλλά αναμένεται να είναι σημαντικά υψηλότερη από τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου
•Ποσοστό εκφόρτωσης: αναμένεται να είναι χαμηλότερο από τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου, αλλά τα συγκεκριμένα δεδομένα δεν είναι ακόμη ευρέως διαθέσιμα.

Αυτά είναι μόνο μερικοί από τους κοινούς τύπους και υπάρχουν άλλοι εξειδικευμένοι τύποι μπαταριών ιόντων λιθίου υπό ανάπτυξη.

Το προηγούμενο άρθρο ανέφερε στην πραγματικότητα την έννοια των μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου, η οποία είναι μέλος της οικογένειας μπαταριών ιόντων λιθίου.Αλλά λόγω των ειδικών ιδιοτήτων του, πρέπει να μιλήσω με περισσότερες λεπτομέρειες ξεχωριστά.

Οι μπαταρίες φωσφορικού λιθίου-σιδήρου έχουν τα ακόλουθα μοναδικά χαρακτηριστικά σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου: υψηλή ασφάλεια, μακρά διάρκεια ζωής, χαμηλότερος κίνδυνος θερμικής διαφυγής και ευρύτερο εύρος θερμοκρασιών λειτουργίας.Οι μπαταρίες φωσφορικού λιθίου-σιδήρου χρησιμοποιούν ιόντα λιθίου μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων ως υλικού καθόδου, το οποίο έχει πιο σταθερές χημικές ιδιότητες και μπορεί να παρέχει υψηλότερη διάρκεια ασφάλειας και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.Επιπλέον, οι μπαταρίες φωσφορικού λιθίου-σιδήρου έχουν χαμηλότερο κίνδυνο θερμικής διαφυγής σε σύγκριση με τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου υπό ακραίες συνθήκες όπως η υψηλή θερμοκρασία ή η υπερφόρτιση.Αυτό καθιστά τις μπαταρίες φωσφορικού λιθίου-σιδήρου πιο επωφελείς σε ορισμένες εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερη ασφάλεια και μπορούν να λειτουργούν σωστά σε ένα ευρύτερο εύρος θερμοκρασιών.

Τα παρακάτω είναι κοινές παράμετροι για μπαταρίες φωσφορικού λιθίου-σιδήρου:

Εύρος θερμοκρασίας: Οι μπαταρίες φωσφορικού λιθίου -σιδήρου λειτουργούν τυπικά σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, συνήθως από -20 βαθμούς Κελσίου έως 60 βαθμούς Κελσίου.

Ποσοστό αυτο-εκφόρτωσης: Ο ρυθμός αυτο-εκφόρτωσης είναι ο ρυθμός με τον οποίο μια μπαταρία χάνει την ισχύ από μόνο του όταν δεν χρησιμοποιείται.Ο ρυθμός αυτο-εκφόρτωσης της μπαταρίας LIFEPO4 είναι 1-3% ανά μήνα.

Αποτελεσματικότητα κύκλου: Η απόδοση του κύκλου αναφέρεται στο ποσοστό της απώλειας ενέργειας κατά τη διάρκεια του κύκλου φόρτισης/εκφόρτισης της μπαταρίας.Οι μπαταρίες φωσφορικού λιθίου-σιδήρου συνήθως έχουν υψηλή απόδοση κύκλου και είναι σε θέση να μετατρέψουν την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια και να την απελευθερώσουν με υψηλή απόδοση.

Μέγεθος μπαταρίας: Οι μπαταρίες φωσφορικού λιθίου-σιδήρου είναι διαθέσιμες στο Mar ket σε μια ποικιλία διαφορετικών μεγεθών και σχημάτων, όπως το 18650, το 26650, κλπ.

Σχήμα μπαταρίας: Πρισματική ή κυλινδρική.

Ονομαστική τάση: Η ονομαστική τάση μιας μόνο μπαταρίας φωσφορικού λιθίου-σιδήρου είναι 3,2 βολτ (V).

Τάση αποκοπής: Η τάση αποκοπής μίας μπαταρίας φωσφορικού λιθίου-σιδήρου είναι γενικά 2,5 βολτ

Χωρητικότητα: Η ικανότητα των κυλινδρικών κυττάρων LifePo4 συνήθως κυμαίνεται από 1000 mAh έως 3000 mAh ή υψηλότερα.Τα τετράγωνα κύτταρα LifePo4 έχουν ευρύτερη χωρητικότητα από 7ΑΑ έως 400Ah ή υψηλότερα.

Ποσοστό φόρτισης: Ο ρυθμός φόρτισης εκφράζεται συνήθως ως τιμή C, η οποία είναι πολλαπλή χωρητικότητα της μπαταρίας.Για παράδειγμα, ένα ποσοστό φόρτισης 1C σημαίνει ότι η μπαταρία φορτίζεται στο ίδιο ρεύμα με την ικανότητά της.Μια τυπική μπαταρία LIFEPO4 μπορεί να υποστηρίξει τα ποσοστά φόρτισης τόσο υψηλά όσο 1C έως 2C ή ακόμα υψηλότερα.

Ρυθμός εκφόρτισης: Ο ρυθμός εκφόρτισης, που εκφράζεται επίσης ως τιμή C, αντιπροσωπεύει την αναλογία του συνεχούς ρεύματος εκφόρτισης της μπαταρίας με την ικανότητά της.Οι μπαταρίες φωσφορικού λιθίου-σιδήρου συνήθως έχουν υψηλή ικανότητα εκφόρτισης και μπορούν να υποστηρίξουν τους ρυθμούς εκφόρτισης έως και 3C ή υψηλότερα.

Ζωή (κύκλος ζωής): Οι μπαταρίες φωσφορικού λιθίου-σιδήρου συνήθως έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, μπορούν να αντέξουν 2000-5000 κύκλους φορτίου και εκφόρτισης.

Ενεργειακή πυκνότητα: Η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών φωσφορικού λιθίου-σιδήρου είναι συνήθως μεταξύ 130 και 160 watt ωρών ανά χιλιόγραμμο (WH/kg).

Η μπαταρία μολύβδου-οξέος έχει αναφερθεί προηγουμένως, αλλά εξακολουθείτε να έχετε αμφιβολίες;

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μπαταριών AMG και μολύβδου-οξέος;
Τι είναι η μπαταρία πηκτής;
...

Μην ανησυχείτε, εδώ θα σας δώσει ένα σαφές είδος διαφορών και ομοιότητας.

Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος μπορούν να ταξινομηθούν στους ακόλουθους τύπους:

Πλημμυρισμένες μπαταρίες μολύβδου-οξέος: Αυτά είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος μπαταριών μολύβδου-οξέος.Έχουν έναν υγρό ηλεκτρολύτη, συνήθως ένα μείγμα νερού και θειικού οξέος, το οποίο είναι ελεύθερο να κινείται μέσα στο περίβλημα της μπαταρίας.

Ακολουθούν μερικά βασικά χαρακτηριστικά και χαρακτηριστικά των πλημμυρισμένων μπαταριών μολύβδου-οξέος:

•Υγρός ηλεκτρολύτης: Οι πλημμυρισμένες μπαταρίες περιέχουν ένα υγρό διάλυμα ηλεκτρολύτη, συνήθως ένα μίγμα νερού και θειικού οξέος.Ο υγρός ηλεκτρολύτης είναι ελεύθερος να μετακινηθεί μέσα στο περίβλημα της μπαταρίας.

•Αφαιρούμενα καλύμματα κυττάρων: Οι πλημμυρισμένες μπαταρίες έχουν αφαιρούμενα καλύμματα κυττάρων που επιτρέπουν την επιθεώρηση και τη συντήρηση του επιπέδου των ηλεκτρολυτών και του ειδικού βαρύτητας.Η ειδική βαρύτητα είναι ένα μέτρο της συγκέντρωσης του θειικού οξέος στον ηλεκτρολύτη και υποδεικνύει την κατάσταση φορτίου της μπαταρίας.

•Πυρήλα νερού: Οι πλημμυρισμένες μπαταρίες απαιτούν περιοδική συντήρηση, συμπεριλαμβανομένης της προσθήκης αποσταγμένου νερού για τη διατήρηση της κατάλληλης στάθμης ηλεκτρολύτη.Το νερό εξατμίζεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης και η συμπλήρωση με αποσταγμένο νερό βοηθά στην πρόληψη των πλακών από την εκτέλεση του αέρα, γεγονός που θα μπορούσε να οδηγήσει σε θύλακα.

•Σύστημα εξαερισμού: Λόγω της παραγωγής αερίων κατά τη διάρκεια της φόρτισης, οι πλημμυρισμένες μπαταρίες έχουν ένα σύστημα εξαερισμού για την απελευθέρωση της περίσσειας αερίου και την πρόληψη της συσσώρευσης πίεσης μέσα στην μπαταρία.Αυτό το σύστημα εξαερισμού απαιτεί τον κατάλληλο εξαερισμό στην περιοχή εγκατάστασης της μπαταρίας.

•Δυνατότητα βαθιάς απόρριψης: Οι πλημμυρισμένες μπαταρίες έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται βαθιές απορρίψεις, καθιστώντας τις κατάλληλες για εφαρμογές όπου αναμένονται περιστασιακά βαριά φορτία ή μεγάλες απορρίψεις.

•Οικονομική: Οι πλημμυρισμένες μπαταρίες μολύβδου-οξέος είναι γενικά λιγότερο δαπανηρές σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες μπαταριών, καθιστώντας τους μια οικονομικά αποδοτική επιλογή για διάφορες εφαρμογές.

Οι πλημμυρισμένες μπαταρίες μολύβδου-οξέος χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές αυτοκινήτων, συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας εκτός δικτύου, συστήματα αντιγράφων ασφαλείας και σε εφαρμογές βαρέως τύπου όπου η ανθεκτικότητα και η αξιοπιστία είναι κρίσιμες.

Σφραγισμένες μπαταρίες μολύβδου-οξέος (SLA): Επίσης γνωστή ως μπαταρίες που ρυθμίζονται από βαλβίδα-οξέος (VRLA), αυτές οι μπαταρίες έχουν σχεδιαστεί για να είναι χωρίς συντήρηση και σφραγίζονται για να αποφευχθεί η διαρροή ηλεκτρολυτών.Κατατάσσονται περαιτέρω σε δύο υποτύπους:

ένα.Απορροφητικές μπαταρίες γυαλιού (AGM): Αυτές οι μπαταρίες χρησιμοποιούν ένα χαλάκι από υαλοβάμβακα εμποτισμένα σε ηλεκτρολύτη για να απορροφήσουν και να συγκρατήσουν τον ηλεκτρολύτη μέσα στην μπαταρία.Το χαλάκι λειτουργεί επίσης ως διαχωριστικός μεταξύ των πλακών.

Ακολουθούν μερικά βασικά σημεία σχετικά με τις μπαταρίες AGM:

•Κατασκευή: Οι μπαταρίες AGM αποτελούνται από πλάκες μολύβδου και ηλεκτρολύτη που απορροφάται μέσα σε διαχωριστή γυαλιού.Ο ηλεκτρολύτης ακινητοποιείται στο γυάλινο χαλάκι, καθιστώντας το μη διαχωρισμό και χωρίς συντήρηση.

•Λειτουργία: Οι μπαταρίες AGM λειτουργούν χρησιμοποιώντας μια χημική αντίδραση μεταξύ των πλακών μολύβδου και του ηλεκτρολύτη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Ο απορροφημένος διαχωριστής γυαλιού βοηθά στη διατήρηση του ηλεκτρολύτη και παρέχει μια μεγάλη επιφάνεια για χημικές αντιδράσεις, με αποτέλεσμα την πυκνότητα υψηλής ισχύος και τις δυνατότητες γρήγορης επαναφόρτισης.

•Σφραγισμένες και ρυθμισμένες με βαλβίδα: Οι μπαταρίες AGM είναι σφραγισμένες, πράγμα που σημαίνει ότι δεν απαιτούν αναπλήρωση νερού ή ηλεκτρολύτη, όπως οι παραδοσιακές πλημμυρισμένες μπαταρίες μολύβδου-οξέων.Είναι επίσης ρυθμισμένα με βαλβίδες, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν μια βαλβίδα ανακούφισης πίεσης για να εξαερίσουν την περίσσεια αερίου και να διατηρήσουν την εσωτερική πίεση.

•Δυνατότητα βαθιάς κύκλου: Οι μπαταρίες AGM είναι γνωστές για την ικανότητά τους βαθιάς κύκλου, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να εκφορτώσουν ένα σημαντικό μέρος της ικανότητάς τους χωρίς να υποστούν βλάβη.Χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές που απαιτούν συχνές βαθιές απορρίψεις και επαναφορτίσεις, όπως συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ηλεκτρικά οχήματα και θαλάσσιες εφαρμογές.

•Χωρίς συντήρηση: Οι μπαταρίες AGM είναι σχεδόν απαλλαγμένες από τη συντήρηση, καθώς δεν απαιτούν τακτικές προσθήκες νερού ή ελέγχους ηλεκτρολυτών.Ωστόσο, εξακολουθούν να απαιτούν κατάλληλες συνθήκες φόρτισης και αποθήκευσης για να μεγιστοποιήσουν τη διάρκεια ζωής και την απόδοσή τους.

•Πλεονεκτήματα: Οι μπαταρίες AGM προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι άλλων τύπων μπαταριών.Έχουν χαμηλό ρυθμό αυτο-εκφόρτωσης, είναι πιο ανθεκτικοί σε κραδασμούς και σοκ και μπορούν να τοποθετηθούν σε διάφορους προσανατολισμούς.Έχουν επίσης ταχύτερο ρυθμό επαναφόρτισης και μπορούν να παρέχουν υψηλή απόδοση ρεύματος όταν χρειάζεται.

•Εφαρμογές: Οι μπαταρίες AGM χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων τροφοδοσίας εφεδρικών ισχύος, των αδιάλειπτων τροφοδοτικών (UPS), των συστημάτων συναγερμού, του ιατρικού εξοπλισμού, των οχημάτων αναψυχής (RVS), των ηλιακών συστημάτων εκτός δικτύου και πολλά άλλα.

σι.Μπαταρίες γέλης: Οι μπαταρίες πηκτής χρησιμοποιούν έναν παράγοντα πάχυνσης, τυπικά πυρίτιο, για να ακινητοποιήσουν τον ηλεκτρολύτη.Αυτό δημιουργεί μια συνέπεια που μοιάζει με πηκτή, η οποία μειώνει τον κίνδυνο διαρροής ηλεκτρολυτών και επιτρέπει διαφορετικούς προσανατολισμούς της μπαταρίας.

Ακολουθεί μια επισκόπηση των μπαταριών πηκτής:

•Ηλεκτρολύτης πηκτής: Οι μπαταρίες πηκτής χρησιμοποιούν έναν παχύρρευστο ηλεκτρολύτη με τη μορφή πηκτής.Ο ηλεκτρολύτης αποτελείται από ένα διάλυμα θειικού οξέος που αναμιγνύεται με πυρίτιο για να δημιουργήσει μια ουσία που μοιάζει με πηκτή.Αυτός ο ηλεκτρολύτης πηκτής ακινητοποιεί το οξύ και τον εμποδίζει να ρέει ελεύθερα.

•Κατασκευή: Οι μπαταρίες πηκτής έχουν συνήθως πλάκες μολύβδου, παρόμοιες με άλλες μπαταρίες μολύβδου-οξέος, αλλά με ένα μοναδικό υλικό διαχωριστικού που απορροφά και διατηρεί τον ηλεκτρολύτη πηκτής.Ο ηλεκτρολύτης πηκτώματος μειώνει τον κίνδυνο διαρροής οξέος, καθιστώντας τις μπαταρίες διαρροές και χωρίς συντήρηση.

•Δυνατότητα βαθιάς κύκλου: Όπως οι μπαταρίες AGM, οι μπαταρίες πηκτής έχουν σχεδιαστεί για εφαρμογές βαθιάς κύκλου.Μπορούν να αντέξουν σε επανειλημμένες βαθιές απορρίψεις και να επαναφορτίζουν χωρίς σημαντική απώλεια ικανότητας.Αυτό τους καθιστά κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν συχνή ποδηλασία, όπως συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ηλεκτρικά οχήματα και θαλάσσιες εφαρμογές.

•Σφραγισμένες και ρυθμισμένες βαλβίδες: Οι μπαταρίες πηκτής, όπως οι μπαταρίες AGM, είναι σφραγισμένες και ρυθμισμένες από βαλβίδες.Δεν απαιτούν τακτική συντήρηση, όπως η προσθήκη νερού ή ο έλεγχος των επιπέδων ηλεκτρολύτη.Η βαλβίδα ανακούφισης πίεσης επιτρέπει στη διαφυγή της περίσσειας αέριο και βοηθά στη διατήρηση της εσωτερικής πίεσης της μπαταρίας.

•Ευαισθησία θερμοκρασίας: Οι μπαταρίες πηκτής έχουν χαμηλότερη ευαισθησία στα ακραία θερμοκρασία σε σύγκριση με τις μπαταρίες AGM.Αποδίδουν καλά τόσο σε περιβάλλοντα υψηλής όσο και χαμηλής θερμοκρασίας.Ο ηλεκτρολύτης πηκτής παρέχει βελτιωμένη θερμική σταθερότητα, καθιστώντας τα κατάλληλα για εφαρμογές σε ακραία κλίματα.

•Η αντοχή των κραδασμών και των σοκ: οι μπαταρίες πηκτής είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές στη δόνηση και το σοκ λόγω του ηλεκτρολύτη ακινητοποιημένου πηκτώματος.Αυτό τους καθιστά μια προτιμώμενη επιλογή για εφαρμογές όπου η μπαταρία μπορεί να έχει συχνή κίνηση ή μηχανική πίεση.

•Ο βραδύτερος ρυθμός φόρτισης: Ένας περιορισμός των μπαταριών πηκτής είναι ο σχετικά βραδύτερος ρυθμός φόρτισης τους σε σύγκριση με τις μπαταρίες AGM.Ο ηλεκτρολύτης πηκτής αναστέλλει την κίνηση των ιόντων, με αποτέλεσμα μια βραδύτερη διαδικασία φόρτισης.Είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσετε έναν συμβατό φορτιστή ειδικά σχεδιασμένο για μπαταρίες πηκτής για να αποφευχθεί η υπερφόρτιση.

•Εφαρμογές: Οι μπαταρίες πηκτής χρησιμοποιούνται συνήθως σε διάφορες εφαρμογές, όπως συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ηλιακά συστήματα εκτός δικτύου, καροτσάκια γκολφ, ηλεκτρικές αναπηρικές καρέκλες, σκούτερ και άλλες συσκευές κινητικότητας.Προτιμώνται επίσης σε εφαρμογές όπου η ασφάλεια, η αντίσταση των κραδασμών και η βαθιά ικανότητα ποδηλασίας είναι ζωτικής σημασίας.

Περίληψη
Παρόλο που οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος εξακολουθούν να καταλαμβάνουν ένα υψηλό μερίδιο mar ket στην εφαρμογή mar ket λόγω της χαμηλής τιμής τους.Αλλά τα τελευταία χρόνια, με την αφύπνιση της ευαισθητοποίησης των ανθρώπων σχετικά με την προστασία του περιβάλλοντος, όλο και περισσότεροι άνθρωποι έχουν αρχίσει να εγκαταλείπουν τις μολυσματικές μπαταρίες μολύβδου-οξέων και να τις αντικαταστήσουν με τις πιο φιλικές προς το περιβάλλον μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Οι μπαταρίες πολυμερούς λιθίου, επίσης γνωστές ως μπαταρίες Li-PO, είναι ένας τύπος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας που χρησιμοποιείται συνήθως σε φορητές ηλεκτρονικές συσκευές.Είναι μια παραλλαγή των μπαταριών ιόντων λιθίου και μοιράζονται πολλές ομοιότητες, αλλά διαφέρουν από την άποψη της κατασκευής και του ηλεκτρολύτη τους.

Ακολουθούν μερικές βασικές πληροφορίες σχετικά με τις μπαταρίες πολυμερούς λιθίου (LI-PO):

Οι μπαταρίες LI-PO χρησιμοποιούν έναν πολυμερές ηλεκτρολύτη αντί για υγρό ηλεκτρολύτη που βρίσκεται σε παραδοσιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου.Αυτός ο ηλεκτρολύτης πολυμερούς είναι συνήθως μια στερεά ή πηκτή ουσία, η οποία επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία στον συντελεστή μορφής της μπαταρίας.Αυτή η ευελιξία καθιστά τις μπαταρίες LI-PO ιδανικές για συσκευές με περιορισμούς χώρου ή ακανόνιστα σχήματα, όπως smartphones, tablet, drones και φορητές συσκευές.

• Πυκνότητα ενέργειας: Οι μπαταρίες LI-PO έχουν συνήθως πυκνότητες ενέργειας που κυμαίνονται από 150 έως 200 watt-ώρες ανά χιλιόγραμμο (WH/kg).Αυτή η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα επιτρέπει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και πιο συμπαγή σχέδια σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες μπαταριών.

• Ποσοστό εκφόρτισης: Οι μπαταρίες LI-PO είναι γνωστές για τα υψηλά ποσοστά εκφόρτισης τους, που συχνά υπερβαίνουν τα 20C (όπου το C αντιπροσωπεύει την χωρητικότητα της μπαταρίας).Ορισμένες μπαταρίες LI-PO υψηλής απόδοσης μπορούν ακόμη και να χειριστούν τα ποσοστά εκφόρτισης 50C ή υψηλότερων, επιτρέποντάς τους να παρέχουν γρήγορα μεγάλα ποσά ισχύος.

• Η ζωή του κύκλου: Οι μπαταρίες LI-PO μπορούν συνήθως να αντέχουν σε εκατοντάδες κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης πριν η ικανότητά τους αρχίσει να υποβαθμίζεται σημαντικά.Μια καλά διατηρημένη μπαταρία LI-PO μπορεί να διατηρήσει περίπου το 80% της αρχικής της χωρητικότητας μετά από 300-500 κύκλους.

• Ποσοστό εκφόρτωσης: Οι μπαταρίες LI-PO έχουν σχετικά χαμηλό ποσοστό αυτο-εκφόρτισης.Μπορούν να διατηρήσουν περίπου το 5-10% της χρέωσης τους ανά μήνα όταν αποθηκεύονται σε θερμοκρασία δωματίου.Αυτό το χαρακτηριστικό τους καθιστά κατάλληλο για συσκευές που μπορεί να είναι αδρανείς για παρατεταμένες περιόδους χωρίς να χάσουν μεγάλη χρέωση.

• Τάση: Οι μπαταρίες LI-PO συνήθως έχουν ονομαστική τάση 3,7 βολτ ανά κύτταρο.Ωστόσο, όταν φορτίζεται πλήρως, η τάση μπορεί να φτάσει περίπου 4,2 βολτ ανά κύτταρο.Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι μπαταρίες LI-PO απαιτούν εξειδικευμένους φορτιστές που έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται τα χαρακτηριστικά τάσης και φόρτισης τους.

• Σκέψεις ασφαλείας: Οι μπαταρίες LI-PO είναι πιο ευαίσθητες στην υπερφόρτιση, την υπερβολή και τις υψηλές θερμοκρασίες σε σύγκριση με άλλους τύπους μπαταριών.Εάν κακομεταχειριζόταν, μπορούν να διογκώσουν, να υπερθερμανθούν ή ακόμα και να πιάσουν πυρκαγιά ή να εκραγούν.Είναι σημαντικό να ακολουθήσετε τις οδηγίες ασφαλείας, να χρησιμοποιήσετε τους κατάλληλους φορτιστές και να αποφύγετε τη σωματική βλάβη της μπαταρίας.

Σύνθεση και αρχή εργασίας:
Οι μπαταρίες νικελίου-μετάλλου (NIMH) αποτελούνται από ένα θετικό ηλεκτρόδιο (υδροξείδιο του νικελίου), ένα αρνητικό ηλεκτρόδιο (μεταλλικό υδρίδιο) και έναν ηλεκτρολύτη.Κατά τη διάρκεια της εκκένωσης, τα ιόντα υδρογόνου από το μεταλλικό ηλεκτρόδιο υδριδίου συνδυάζονται με ιόντα υδροξειδίου από τον ηλεκτρολύτη, δημιουργώντας νερό.Τα ηλεκτρόνια απελευθερώνουν τη ροή μέσω του εξωτερικού κυκλώματος, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια.

Τάση:
Οι μπαταρίες NIMH συνήθως έχουν ονομαστική τάση 1,2 βολτ ανά κύτταρο.Τα πολλαπλά κύτταρα μπορούν να συνδεθούν σε σειρά για να αυξήσουν τη συνολική τάση.

Χωρητικότητα και ενέργεια:
Οι μπαταρίες NIMH έχουν βαθμολογία χωρητικότητας, που μετράται σε ώρες αμπέρ (AH) ή Milliampere-Hours (MAH), που αντιπροσωπεύει το ποσό της φόρτισης που μπορεί να αποθηκεύσει η μπαταρία.Η ενεργειακή χωρητικότητα μιας μπαταρίας NIMH καθορίζεται πολλαπλασιάζοντας την χωρητικότητα της με την ονομαστική τάση.

Φόρτιση και εκφόρτιση:
Οι μπαταρίες NIMH μπορούν να χρεωθούν χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες τεχνικές φόρτισης.Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, εφαρμόζεται υψηλότερη τάση για την αντιστροφή των χημικών αντιδράσεων που εμφανίστηκαν κατά τη διάρκεια της απόρριψης.Η εκφόρτιση συνεπάγεται την απελευθέρωση της αποθηκευμένης ενέργειας ως ηλεκτρικής ενέργειας.

Φαινόμενο μνήμης:
Οι μπαταρίες NIMH είναι ευαίσθητες στο φαινόμενο μνήμης, όπου η χωρητικότητα της μπαταρίας μειώνεται εάν είναι επανειλημμένα φορτισμένη χωρίς να αποφορτιστεί πλήρως πρώτα.Ωστόσο, οι σύγχρονες μπαταρίες NIMH είναι λιγότερο επιρρεπείς σε αυτό το αποτέλεσμα σε σύγκριση με τις προηγούμενες εκδόσεις.

Περιβαλλοντική επίπτωση:
Οι μπαταρίες NIMH είναι πιο φιλικές προς το περιβάλλον από ορισμένους άλλους τύπους μπαταριών (όπως μπαταρία οξέος μολύβδου), καθώς δεν περιέχουν τοξικά βαρέα μέταλλα όπως μολύβδου ή κάδμιο.Ωστόσο, εξακολουθούν να απαιτούν σωστή διάθεση ή ανακύκλωση λόγω της παρουσίας άλλων υλικών όπως το νικέλιο και το μεταλλικό υδρίδιο.

Αιτήσεις:
Οι μπαταρίες NIMH χρησιμοποιούνται συνήθως σε διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων φορητών ηλεκτρονικών, υβριδικών οχημάτων, ασύρματων ηλεκτρικών εργαλείων και άλλων συσκευών υψηλής αποστράγγισης.Προσφέρουν ισορροπία μεταξύ χωρητικότητας, ενεργειακής πυκνότητας και κόστους-αποτελεσματικότητας.

Σύνθεση και αρχή εργασίας:
Οι μπαταρίες αργύρου-ψευδαργύρου (Ag-Zn) αποτελούνται από ένα θετικό ηλεκτρόδιο (οξείδιο του αργύρου, AG2O), ένα αρνητικό ηλεκτρόδιο (ψευδάργυρο, Zn) και έναν αλκαλικό ηλεκτρολύτη.Κατά τη διάρκεια της απόρριψης, το ηλεκτρόδιο οξειδίου του αργύρου μειώνεται για να σχηματίσει ασήμι (AG) και απελευθερώνει ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-) στον ηλεκτρολύτη.Ταυτόχρονα, το ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου οξειδώνεται, διαλύοντας σε ιόντα ψευδαργύρου (Zn2+) και ηλεκτρόνια δημιουργίας (Ε-).Η συνολική αντίδραση μπορεί να εκπροσωπηθεί ως: 2AG2O + Zn -> 4AG + ZnO

Τάση:
Οι μπαταρίες αργύρου-ψευδαργύρου συνήθως έχουν ονομαστική τάση 1,6 έως 1,9 βολτ ανά κύτταρο.

Χωρητικότητα και ενέργεια:
Οι μπαταρίες αργύρου-ψευδαργύρου έχουν σχετικά υψηλή ενεργειακή πυκνότητα περίπου 100-120 WH/kg.Προσφέρουν χωρητικότητα που κυμαίνεται από 150 έως 500 mAh ανά κύτταρο.

Φόρτιση και εκφόρτιση:
Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, οι αντιδράσεις αντιστρέφονται.Το ασήμι οξειδώνεται πίσω στο οξείδιο του αργύρου στο θετικό ηλεκτρόδιο και ο ψευδάργυρος επανέρχεται στο αρνητικό ηλεκτρόδιο.

Πλεονεκτήματα:
Οι μπαταρίες αργύρου-ψευδαργύρου προσφέρουν διάφορα πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένης της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, της διάρκειας μεγαλύτερης διάρκειας ζωής (συνήθως πάνω από 500 κύκλους) και σχετικά χαμηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις.Θεωρούνται επίσης ασφαλέστερα σε σύγκριση με κάποιες άλλες χημικές ουσίες μπαταρίας.

Περιορισμοί:
Ένας περιορισμός των μπαταριών αργύρου-ψευδαργύρου είναι η δυνατότητα για το σχηματισμό ασημένιων δενδριτών, οι οποίοι μπορεί να προκαλέσουν εσωτερικά βραχυκυκλώματα και να μειώσουν την απόδοση της μπαταρίας με την πάροδο του χρόνου.Απαιτούνται προσεκτικές διαδικασίες φόρτισης και εκφόρτισης για την ελαχιστοποίηση του σχηματισμού δενδριτών.

Αιτήσεις:
Οι μπαταρίες ασημένιου ψευδαργύρου χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές, όπως ο στρατιωτικός εξοπλισμός, οι ιατρικές συσκευές, τα βοηθήματα ακοής και οι αεροδιαστημικές εφαρμογές.Η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και η αξιοπιστία τους καθιστούν κατάλληλα για απαιτητικές και υψηλές εφαρμογές.

Σύνθεση και αρχή εργασίας:
Οι μπαταρίες μολύβδου-άνθρακα συνδυάζουν ένα θετικό ηλεκτρόδιο διοξειδίου του μολύβδου (PBO2) και ένα αρνητικό ηλεκτρόδιο που περιέχει υλικά άνθρακα.Κατά τη διάρκεια της απόρριψης, το ηλεκτρόδιο διοξειδίου του μολύβδου μετατρέπεται σε θειικό μολύβι (PBSO4), ενώ το ηλεκτρόδιο άνθρακα απορροφά και απελευθερώνει ιόντα.Αυτή η διαδικασία παράγει ηλεκτρική ενέργεια.Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, οι αντιδράσεις αντιστρέφονται, μετατρέποντας το θειικό μόλυβδο πίσω στο διοξείδιο του μολύβδου και την αποκατάσταση του ηλεκτροδίου άνθρακα.

Τάση:
Οι μπαταρίες μολύβδου-άνθρακα συνήθως έχουν ονομαστικ