Átfogó útmutató az akkumulátor osztályozásához: Teljes referencia

Az előző cikk sokszor megemlítette a lítium-ion akkumulátort.Úgy gondolom, hogy már megértette az alapfogalmát.(Kapcsolódó airtikle:Az akkumulátorok végső útmutatója) De sok ember gyakran zavarja sok fogalmat, például lítium-ion akkumulátorokat, lítium vas-foszfát akkumulátorokat és így tovább.Itt van a lítium-ion akkumulátor osztályozása.Kérjük, folytassa az olvasást az alábbiakban.

A lítium-ion akkumulátorok építésük és összetételük alapján több kategóriába sorolhatók.Íme néhány a lítium-ion akkumulátorok általános osztályozása:

1. Lítium -kobalt -oxid (LICOO2) akkumulátorok: Ezek az egyik legszélesebb körben alkalmazott lítium-ion akkumulátorok, amelyeket általában a fogyasztói elektronikában, például okostelefonokban és laptopokban találnak.

Fő alkotóelemek: Lítium -kobalt -oxidból készült katód (pozitív elektród), egy anód (negatív elektród), amelyet általában grafitból készítenek, és egy elválasztó, amely lehetővé teszi a lítium -ionok áramlását az elektródok között, miközben megakadályozza a közvetlen érintkezést.
•Energia sűrűség: körülbelül 150-200 WH/kg
•Cycle Life: Körülbelül 300-500 ciklus
•Önmagában történő kiszámítási arány: havonta kb. 5-8%

2. Lítium vas -foszfát (LIFEPO4) akkumulátorok: Ezek az akkumulátorok ismertek kiváló biztonsági teljesítményükről és hosszú ciklus élettartamukról.Gyakran használják őket elektromos járművekben (EV) és energiatároló rendszerekben.

Fő alkatrészek: A LIFEPO4 akkumulátorok egy lítium vas -foszfátból, egy anódból (negatív elektróda), tipikusan szénből és egy elválasztóból állnak, amely lehetővé teszi a lítium -ionok áramlását, miközben megakadályozza az elektródák közötti közvetlen érintkezést.
•Energia sűrűség: körülbelül 130-160 WH/kg
•Cycle Life: Általában 2000-5000 ciklus
•Önmagában történő kiszámítási ráta: havonta körülbelül 1-3%

3. Lítium nikkel -mangán kobalt -oxid (Linimncoo2 vagy NMC) akkumulátorok: Az NMC akkumulátorok egyensúlyt nyújtanak az energia sűrűség, az energiafelhasználás és a biztonság között.Ezeket általában elektromos járművekben és hordozható elektronikus eszközökben használják.

Fő alkotóelemek: Az NMC akkumulátorok összetétele változhat, de a leggyakoribb összetétel a katód nikkel, mangán és kobalt aránya, például az NMC 111 (egyenlő részek nikkel, mangán és kobalt) vagy NMC 532 (5 résznikkel, 3 rész mangán és 2 rész kobalt).A pontos arány befolyásolja az akkumulátor teljesítményjellemzőit, beleértve az energia sűrűségét, az energia sűrűségét és a ciklus élettartamát.
•Energia sűrűség: Körülbelül 200-250 WH/kg
•Cycle Life: Általában 500-1000 ciklus
•Önmagában történő kiszámítási ráta: havonta kb. 3-5%

4. Lítium nikkel -kobalt -alumínium -oxid (Linicoalo2 vagy NCA) akkumulátorok: Az NCA akkumulátorok nagy energiájú sűrűségükről ismertek, és elektromos járművekben használják, például a Tesla által gyártott néhány modellben.

Fő alkotóelemek: Az NCA akkumulátorok összetétele általában magas nikkel koncentrációból, mérsékelt mennyiségű kobaltból és kis mennyiségű alumíniumból áll a katód anyagban.Ez a készítmény lehetővé teszi a nagy energia sűrűségét és a jó teljes teljesítményt.

•Energia sűrűség: körülbelül 200-260 WH/kg
•Ciklusi élet: Körülbelül 500-1000 ciklus
•Önmagában történő kiszámítási arány: havonta kb. 2-3%

5. Lítium -titanát (LI4TI5O12) akkumulátorok: Ezeknek az akkumulátoroknak nagy a képessége és a hosszú ciklus élettartama, így alkalmassá teszi azokat olyan alkalmazásokra, amelyek gyors töltést és nagy teljesítményt igényelnek, például az elektromos buszokat és a rács energiatárolását.

Fő alkotóelemek: A LI4TI5O12 akkumulátorokban a katód anyag lítium -titán -oxidból áll, amelynek spinel kristályszerkezete van.Ez a szerkezet lehetővé teszi a lítium -ionok minimális feszültséggel történő behelyezését és extrahálását, lehetővé téve az akkumulátor hosszú ciklus élettartamának elérését.
•Energia sűrűség: Általában 80-120 WH/kg
•Ciklusi élet: Körülbelül 10 000 ciklus vagy annál több
•Önmagában történő kiszámítási ráta: havonta kb. 1-2%

6. Lítium-szulfur (LI-S) akkumulátorok: A LI-S akkumulátorok nagy energiájú sűrűségűek lehetnek, de még mindig fejlesztés alatt állnak, és nem széles körben kereskednek.

Fő alkotóelemek: A LI-S akkumulátorok katódja általában elemi kén- vagy kénvegyületekből áll, míg az anód lehet lítiumfém vagy lítium-ion gazdas anyag.A kisülés során az anód és a katód közötti lítium -ionok transzfer az elektroliton keresztül, és a kén egy sor kémiai reakción megy keresztül, hogy lítium -szulfidvegyületeket képezzen.A fordított folyamat töltés közben történik.
•Energia sűrűség: Jelenleg fejlesztés alatt áll, de potenciálisan több mint 300 WH/kg
•Cycle Life: Még mindig javulnak, jellemzően 200-500 ciklus körül
•Önmagasztási sebesség: A konkrét kialakítástól és kémiától függően változik

7. Szilárdtest lítium-ion akkumulátorok: Ezek az akkumulátorok szilárd elektrolitot használnak folyadék vagy gélelektrolit helyett, amely potenciális előnyöket kínál a biztonság, az energia sűrűsége és a ciklus élettartama szempontjából.Ugyanakkor továbbra is a kutatási és fejlesztési szakaszban vannak.

Fő alkotóelemek: A szilárdtest lítium-ion akkumulátorokban mind a katód, mind az anód lítiumtartalmú anyagokból készülnek, hasonlóan a hagyományos lítium-ion akkumulátorokhoz.A legfontosabb különbség azonban az elektrolitban rejlik, amely egy szilárd anyag, amely megkönnyíti a lítium -ionok transzportját az elektródok között.
•Energia sűrűség: Jelenleg fejlesztés alatt áll, de potenciálisan meghaladja az 500 WH/kg -ot
•Ciklusi élet: Még mindig kutatnak, de várhatóan szignifikánsan magasabb lesz, mint a hagyományos lítium-ion akkumulátorok
•Saját kiszámítási arány: Várhatóan alacsonyabb lesz, mint a hagyományos lítium-ion akkumulátorok, de a konkrét adatok még nem széles körben elérhetők.

Ez csak néhány a gyakori típusok közül, és vannak más speciális típusú lítium-ion akkumulátorok fejlesztése alatt.

Az előző cikk valójában megemlítette a lítium vas-foszfát akkumulátorok fogalmát, amely a lítium-ion akkumulátor család tagja.De különleges tulajdonságai miatt külön részletesebben kell beszélnem róla.

A lítium-vas foszfát akkumulátorok a következő egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek a hagyományos lítium-ion akkumulátorokhoz képest: magas biztonság, hosszú ciklusú élettartam, alacsonyabb hőhatás kockázata és szélesebb üzemi hőmérsékleti tartomány.A lítium-vas foszfát akkumulátorok lítium-ionokat használnak a pozitív és a negatív elektródok között katód anyagként, amely stabilabb kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, és magasabb biztonságot és hosszabb ciklus élettartamot biztosíthat.Ezenkívül a lítium-vas foszfát akkumulátorok alacsonyabb a termikus kiszabadulás kockázata a hagyományos lítium-ion akkumulátorokhoz képest szélsőséges körülmények között, például magas hőmérsékleten vagy túlterhelésnél.Ez a lítium-vas foszfát akkumulátorokat előnyösebbé teszi egyes alkalmazásokban, amelyek nagyobb biztonságot igényelnek és megfelelően működhetnek egy szélesebb hőmérsékleti tartományon.

Az alábbiakban bemutatjuk a lítium-vas foszfát akkumulátorok általános paramétereit:

Hőmérsékleti tartomány: A lítium -vas foszfát akkumulátorok általában széles hőmérsékleti tartományban működnek, jellemzően -20 Celsius foktól 60 Celsius fokig.

Önmagasztozási arány: Az önmagasztozási arány az a sebesség, amellyel az akkumulátor önmagában elveszíti az energiát, ha nem használja.A LIFEPO4 akkumulátor önmagasztási aránya havonta 1-3%.

Ciklushatékonyság: A ciklushatékonyság az akkumulátor töltési/kisülési ciklusának során elveszített energia százalékára utal.A lítium-vas foszfát akkumulátorok általában nagy ciklushatékonysággal rendelkeznek, és képesek az elektromos energiát kémiai energiává alakítani, és nagy hatékonysággal engedni.

Akkumulátor mérete: A lítium-vas foszfát akkumulátorok a MAR ket-ban különféle méretben és formában kaphatók, például 18650, 26650, stb.

Akkumulátor alakja: Prizmatikus vagy hengeres.

Névleges feszültség: Az egyetlen lítium-vas foszfát akkumulátor névleges feszültsége 3,2 volt (V).

Küszöbérték-feszültség: Az egyetlen lítium-vas-foszfát akkumulátor küszöbfeszültsége általában 2,5 volt

Kapacitás: A hengeres LIFEPO4 sejtek kapacitása általában 1000 mAh és 3000 mAh között mozog.A négyzet alakú LIFEPO4 sejtek szélesebb kapacitása 7AH -tól 400AH -ig vagy annál magasabb.

Töltési ráta: A töltési sebességet általában C értékként fejezik ki, amely az akkumulátor kapacitásának többszöröse.Például az 1C töltési sebesség azt jelenti, hogy az akkumulátort ugyanolyan áramnál töltik fel, mint a kapacitása.Egy tipikus LIFEPO4 akkumulátor támogathatja az 1 ° C -os vagy még magasabb töltési sebességet.

Kisülési sebesség: A kisülési sebesség, amelyet C értékként is kifejezve, az akkumulátor folyamatos kisülési áramának és kapacitásának arányát képviseli.A lítium-vas foszfát akkumulátorok általában magas kisülési sebességgel rendelkeznek, és támogathatják a kisülési sebességet legfeljebb 3c-ig.

Élet (ciklus élet): A lítium-vas foszfát akkumulátorok általában hosszú élettartamúak, ellenállnak a 2000-5000 töltési és kisülési ciklusnak.

Energia sűrűség: A lítium-vas foszfát akkumulátorok energia sűrűsége általában 130 és 160 watt óra/kilogramm (WH/kg) között van.

Az ólom-sav akkumulátort már említették, de még mindig vannak kétségeid?

Mi a különbség az AMG és az ólom-sav akkumulátorok között?
Mi az a gél akkumulátor?
...

Ne aggódjon, itt egyértelműen adja meg a különbségeket és hasonlóságokat.

Az ólom-sav akkumulátorok a következő típusokba sorolhatók:

Elárasztott ólom-sav akkumulátorok: Ezek a leggyakoribb ólom-sav akkumulátorok.Folyékony elektrolitja van, jellemzően víz és kénsav keveréke, amely szabadon mozoghat az akkumulátor burkolatában.

Íme néhány kulcsfontosságú jellemző és jellemző az elárasztott ólom-sav akkumulátorok:

•Folyékony elektrolit: Az elárasztott akkumulátorok folyékony elektrolit -oldatot tartalmaznak, általában víz és kénsav keverékét.A folyékony elektrolit szabadon mozoghat az akkumulátor burkolatában.

•Kiválasztható cellasapkák: Az elárasztott akkumulátorok eltávolítható cellasapkákkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik az elektrolitszint és a specifikus gravitáció ellenőrzését és fenntartását.A specifikus gravitáció a kénsav koncentrációjának mértéke az elektrolitban, és jelzi az akkumulátor töltési állapotát.

•Víz feltöltése: Az elárasztott akkumulátorok periódusos karbantartást igényelnek, ideértve a desztillált víz hozzáadását a megfelelő elektrolitszint fenntartása érdekében.A víz elpárolog a töltési folyamat során, és a desztillált vízzel feltöltve megakadályozza a lemezek levegőnek való kitettségét, ami szulfációhoz vezethet.

•Szellőztető rendszer: A töltés során a gázok előállításának köszönhetően az elárasztott akkumulátorok szellőztető rendszerrel rendelkeznek a felesleges gáz felszabadításához és az akkumulátorban lévő nyomás felhalmozódásának megakadályozásához.Ez a szellőztető rendszer megfelelő szellőzést igényel az akkumulátor beszerelési területén.

•Mély kisülési képesség: Az elárasztott akkumulátorokat úgy tervezték, hogy kezeljék a mély kisülések kezelését, így alkalmasak azokra az alkalmazásokra, ahol alkalmi nehéz terhelések vagy hosszú időtartamú kisülések várnak.

•Gazdasági gazdaság: Az elárasztott ólom-sav akkumulátorok általában olcsóbbak a többi akkumulátor-technológiához képest, így költséghatékony választássá teszik őket a különféle alkalmazások számára.

Az elárasztott ólom-sav akkumulátorokat általában használják az autóipari alkalmazásokban, a hálózati megújuló energiarendszerekben, a tartalék energiarendszerekben és a nagy teherbírású alkalmazásokban, ahol a tartósság és a megbízhatóság kritikus.

Lezárt ólom-sav (SLA) akkumulátorok: Szelep-szabályozott ólom-sav (VRLA) akkumulátorok néven is ismertek, ezeket az akkumulátorokat karbantartásmentesnek tervezték, és lezárják az elektrolit szivárgás megakadályozása érdekében.Ezeket tovább két altípusba sorolják:

a.Abszorbens üvegszőnyeg (AGM) akkumulátorok: Ezek az akkumulátorok elektrolitban átitatott üvegszálas szőnyeget használnak, hogy felszívják és tartsák az elektrolitot az akkumulátoron belül.A szőnyeg elválasztóként is működik a lemezek között.

Íme néhány kulcsfontosságú az AGM akkumulátorokról:

•Építés: Az AGM akkumulátorok ólomlemezekből és egy üvegszőnyeg -elválasztóban abszorbeált elektrolitból állnak.Az elektrolit az üvegszőnyegben immobilizálódik, így nem kiömlhető és karbantartható.

•Működés: Az AGM akkumulátorok az ólomlemezek és az elektrolit közötti kémiai reakció alkalmazásával működnek, hogy villamos energiát termeljenek.Az abszorbeált üvegszőnyeg -elválasztó segít megőrizni az elektrolitot, és nagy felületet biztosít a kémiai reakciókhoz, ami nagy teljesítmény sűrűségét és gyors újratöltési képességeit eredményezi.

•Lezárt és szelepszabályozott: AGM akkumulátorok lezártak, ami azt jelenti, hogy nem igényelnek vizet vagy elektrolit-feltöltést, mint például a hagyományos elárasztott ólom-sav akkumulátorok.Szelve-szabályozottak is, azaz nyomáscsökkentő szelepük van a felesleges gáz szellőztetésére és a belső nyomás fenntartására.

•Mély ciklusképesség: Az AGM akkumulátorok ismertek mély ciklusképességükről, ami azt jelenti, hogy kapacitásuk jelentős részét kiüríthetik anélkül, hogy sérülnének.Általában alkalmazzák azokat alkalmazásokban, amelyek gyakori mély kisüléseket és feltöltéseket igényelnek, például megújuló energiarendszereket, elektromos járműveket és tengeri alkalmazásokat.

•Karbantartásmentes: Az AGM akkumulátorok gyakorlatilag karbantartottak, mivel nem igényelnek rendszeres vízfogyasztást vagy elektrolit-ellenőrzéseket.Ennek ellenére továbbra is megfelelő töltési és tárolási feltételeket igényelnek élettartamuk és teljesítményük maximalizálása érdekében.

•Előnyök: Az AGM akkumulátorok számos előnyt kínálnak más akkumulátorokhoz képest.Alacsony önmagukban vannak, ellenállnak a rezgésnek és a sokknak, és különféle irányban szerelhetők be.Gyorsabb újratöltési arányuk is van, és szükség esetén nagy áramot biztosíthatnak.

•Alkalmazások: Az AGM akkumulátorokat széles körben alkalmazzák, ideértve a biztonsági rendszereket, a szünetmentes tápegységeket (UPS), a riasztórendszereket, az orvosi berendezéseket, a szabadidős járműveket (RV-k), a hálózaton kívüli napenergia-rendszereket és egyebeket.

b.Gél akkumulátorok: A gél akkumulátorok sűrítőszert használnak, jellemzően szilícium -dioxidot az elektrolit immobilizálására.Ez gélszerű konzisztenciát hoz létre, amely csökkenti az elektrolit szivárgás kockázatát és lehetővé teszi az akkumulátor különböző tájolását.

Itt található a gél akkumulátorok áttekintése:

•Gélelektrolit: A gél akkumulátorok megvastagodott elektrolitot használnak gél formájában.Az elektrolit kénsav-oldatból áll, amelyben szilícium-dioxiddal keverik, hogy gélszerű anyagot hozzanak létre.Ez a gélelektrolit immobilizálja a savat, és megakadályozza, hogy szabadon folyjon.

•Építés: A gél akkumulátorok általában ólomlemezekkel rendelkeznek, hasonlóan a többi ólom-sav akkumulátorhoz, de egyedi elválasztóanyaggal, amely felszívja és megtartja a gél elektrolitját.A gélelektrolit csökkenti a savszivárgás kockázatát, így az akkumulátorok kiömlött és karbantartásmentesek.

•Mély ciklusképesség: Az AGM akkumulátorokhoz hasonlóan a gél akkumulátorokat a mély ciklusos alkalmazásokhoz tervezték.Meg tudják ellenállni az ismételt mély kisüléseknek és újratöltéseknek a kapacitás jelentős vesztesége nélkül.Ez alkalmassá teszi őket olyan alkalmazásokhoz, amelyek gyakori kerékpározást igényelnek, például megújuló energiarendszereket, elektromos járműveket és tengeri alkalmazásokat.

•Lezárt és szelepszabályozott: A gél akkumulátorok, mint például az AGM akkumulátorok, lezártak és szelepszabályoztak.Nem igényelnek rendszeres karbantartást, például víz hozzáadását vagy az elektrolitszint ellenőrzését.A nyomáscsökkentő szelep lehetővé teszi a felesleges gáz elmenekülését, és elősegíti az akkumulátor belső nyomását.

•Hőmérsékleti érzékenység: A gél akkumulátorok alacsonyabb érzékenységgel bírnak a hőmérsékleti szélsőségek iránt, mint az AGM akkumulátorok.Jól teljesítenek mind a magas, mind az alacsony hőmérsékleti környezetben.A gélelektrolit jobb hőstabilitást biztosít, és alkalmassá teszi őket szélsőséges éghajlati alkalmazásokra.

•Rezgés és ütésállóság: A gél akkumulátorok nagyon ellenállnak a rezgésnek és a sokknak az immobilizált gélelektrolit miatt.Ez teszi őket előnyben részesített választássá azoknak az alkalmazásoknak, ahol az akkumulátor gyakori mozgást vagy mechanikai feszültséget tapasztalhat.

•Lassabb töltési sebesség: A gél akkumulátorok egyik korlátozása az AGM akkumulátorokhoz képest viszonylag lassabb töltési sebességük.A gélelektrolit gátolja az ionok mozgását, ami lassabb töltési eljárást eredményez.Fontos, hogy egy kompatibilis töltőt használjon, amelyet kifejezetten gél akkumulátorokhoz terveztek, hogy elkerüljék a túltöltést.

•Alkalmazások: A gél akkumulátorokat általában különféle alkalmazásokban használják, ideértve a megújuló energia rendszereket, a hálózaton kívüli napenergia-rendszereket, a golfkocsikat, az elektromos kerekes székeket, a robogókat és más mobilitási eszközöket.Előnyben részesítik azokat az alkalmazásokban is, ahol a biztonság, a rezgésállóság és a mély kerékpáros képesség kulcsfontosságú.

Összefoglalás
Noha az ólom-sav akkumulátorok továbbra is magas áron foglalják el a MAR ket alkalmazásban a MAR ket részesedését.Az utóbbi években azonban az emberek környezetvédelem iránti tudatosságának felébresztésével egyre több ember kezdett elhagyni a szennyező ólom-sav akkumulátorokat, és helyettesíteni őket a környezetbarátabb lítium-ion akkumulátorokkal.

A lítium-polimer akkumulátorok, más néven Li-PO akkumulátorok, egyfajta újratölthető akkumulátor, amelyet általában hordozható elektronikus eszközökben használnak.Ezek a lítium-ion akkumulátorok variációi, és sok hasonlósággal rendelkeznek, de építésük és elektrolituk szempontjából különböznek egymástól.

Íme néhány fő információ a lítium-polimer (Li-PO) akkumulátorokról:

A LI-PO akkumulátorok polimer elektrolitot használnak a hagyományos lítium-ion akkumulátorokban található folyékony elektrolit helyett.Ez a polimer elektrolit általában szilárd vagy gélszerű anyag, amely nagyobb rugalmasságot tesz lehetővé az akkumulátor formájában.Ez a rugalmasság a Li-PO akkumulátorokat ideálissá teszi a hely korlátozásaival vagy szabálytalan formájú eszközökhöz, például okostelefonok, táblagépek, drónok és hordható eszközökhöz.

• Energia sűrűség: A LI-PO akkumulátorok általában energia sűrűségűek, 150-200 wattóra/kg (WH/kg).Ez a nagy energia sűrűség lehetővé teszi az akkumulátor hosszabb élettartamát és a kompaktabb mintákat a többi akkumulátor -technológiához képest.

• Kibocsátási arány: A Li-PO akkumulátorok ismertek a magas kisülési sebességükről, gyakran meghaladják a 20 ° C-ot (ahol C az akkumulátor kapacitását jelöli).Néhány nagy teljesítményű LI-PO akkumulátor akár 50 ° C-os kisülési sebességet is képes kezelni, lehetővé téve számukra, hogy nagy mennyiségű energiát gyorsan szállítsanak.

• Ciklusi élettartam: A Li-PO akkumulátorok általában több száz töltési és kisülési ciklust ellenállhatnak, mielőtt kapacitásuk jelentősen romlik.Egy jól karbantartott Li-PO akkumulátor 300-500 ciklus után megtarthatja eredeti kapacitásának kb. 80% -át.

• Saját kioldás aránya: A LI-PO akkumulátorok viszonylag alacsony önmagasztási sebességgel rendelkeznek.Havi töltésük kb. 5-10% -át megtarthatják, ha szobahőmérsékleten tárolják.Ez a szolgáltatás olyan eszközökhöz alkalmassá teszi őket, amelyek hosszabb ideig tétlen lehetnek, anélkül, hogy sok töltést veszítenek.

• Feszültség: A LI-PO akkumulátorok általában nominális feszültségük 3,7 volt, cellánként.Teljes töltés esetén azonban a feszültség cellánként körülbelül 4,2 voltot érhet el.Fontos megjegyezni, hogy a Li-PO akkumulátorok speciális töltőkre van szükségük, amelyek célja a feszültség és a töltési jellemzők kezelése.

• Biztonsági megfontolások: A LI-PO akkumulátorok érzékenyebbek a túltöltés, a túlterhelés és a magas hőmérsékletre, mint más akkumulátorok.Rosszul bántalmazás esetén megduzzadhatnak, túlmelegedhetnek, akár felgyulladhatnak vagy felrobbanhatnak.Alapvető fontosságú a biztonsági irányelvek követése, a megfelelő töltők használata és az akkumulátor fizikai károsodása.

Összetétel és működési elv:
A nikkel-fém-hidrid (NIMH) akkumulátorok pozitív elektródból (nikkel-hidroxid), negatív elektródból (fémhidrid) és elektrolitból állnak.A kisülés során a fémhidrid elektródából származó hidrogénionok az elektrolitból származó hidroxid -ionokkal kombinálódnak, így vizet hoznak létre.Az elektronok felszabadultak a külső áramkörön keresztül, elektromos energiát generálva.

Feszültség:
A NIMH akkumulátorok nominális feszültsége általában 1,2 volt, cellánként.Több cella sorba lehet csatlakoztatni a teljes feszültség növelése érdekében.

Kapacitás és energia:
A NIMH akkumulátorok kapacitási besorolása van, amperórában (AH) vagy milliamper-órában (MAH) mérve, ami az akkumulátor tárolható töltésének mennyiségét képviseli.A NIMH akkumulátor energiakapacitását úgy határozzuk meg, hogy a kapacitást megszorozzuk a névleges feszültséggel.

Töltés és kisülés:
A NIMH akkumulátorok megfelelő töltési technikákkal tölthetők fel.A töltés során nagyobb feszültséget alkalmaznak a kisülés során bekövetkezett kémiai reakciók megfordítására.A kibocsátás magában foglalja a tárolt energia elektromos energiaként való felszabadulását.

Memóriahatás:
A NIMH akkumulátorok érzékenyek a memóriahatásra, ahol az akkumulátor kapacitása csökken, ha azt többször töltik fel anélkül, hogy először teljes mértékben kiürülnének.A modern NIMH akkumulátorok azonban kevésbé hajlamosak erre a hatásra a korábbi verziókhoz képest.

Környezeti hatás:
A NIMH akkumulátorok környezetbarátabbak, mint más akkumulátorok (például ólomsav -akkumulátor), mivel nem tartalmaznak mérgező nehézfémeket, például ólomot vagy kadmiumot.Ugyanakkor továbbra is megfelelő ártalmatlanítást vagy újrahasznosítást igényelnek más anyagok, például nikkel és fémhidrid jelenléte miatt.

Alkalmazások:
A NIMH akkumulátorokat általában különféle alkalmazásokban használják, ideértve a hordozható elektronikát, a hibrid járműveket, a vezeték nélküli tápegységeket és más nagyméretű eszközöket.Kínálnak egyensúlyt a kapacitás, az energia sűrűsége és a költséghatékonyság között.

Összetétel és működési elv:
Ezüst-cink (Ag-Zn) akkumulátorok pozitív elektródból (ezüst-oxid, AG2O), negatív elektródból (cink, Zn) és lúgos elektrolitból állnak.A kisülés során az ezüst-oxid elektróda ezüst (AG) képződését és hidroxid-ionokat (OH-) felszabadítja az elektrolitba.Ezzel egyidejűleg a cink elektróda oxidálódik, oldódik a cink-ionokba (Zn2+) és az elektronok generálását (E-).Az általános reakció ábrázolható: 2AG2O + Zn -> 4AG + Zno

Feszültség:
Az ezüst-cink akkumulátorok nominális feszültsége cellánként 1,6–1,9 volt.

Kapacitás és energia:
Az ezüst-cink akkumulátorok viszonylag nagy energiájú sűrűsége körülbelül 100-120 WH/kg.Kínálnak kapacitást 150 és 500 mAh között, cellánként.

Töltés és kisülés:
A töltés során a reakciók megfordulnak.Az ezüst a pozitív elektróda ezüst -oxidjává oxidálódik, és a cink -t a negatív elektródra borítják.

Előnyök:
Az ezüst-cink akkumulátorok számos előnyt kínálnak, beleértve a nagy energia sűrűségét, a hosszabb ciklus élettartamot (általában 500 ciklus felett) és a viszonylag alacsony környezeti hatást.Néhány más akkumulátor -vegyszerhez képest biztonságosabbnak tekintik őket.

Korlátozások:
Az ezüst-cink akkumulátorok egyik korlátozása az ezüst dendritek kialakulásának lehetősége, amely belső rövid áramköröket okozhat és az akkumulátor teljesítményét az idő múlásával csökkentheti.A dendrit képződésének minimalizálása érdekében gondos töltési és kisülési eljárásokra van szükség.

Alkalmazások:
Az ezüst-cink akkumulátorokat különféle alkalmazásokban használják, például katonai berendezéseket, orvostechnikai eszközöket, hallókészülékeket és repülőgép-alkalmazásokat.Nagy energia sűrűségük és megbízhatóságuk alkalmassá teszi őket igényes és nagy teljesítményű alkalmazásokhoz.

Összetétel és működési elv:
Az ólom-szén akkumulátorok kombinálják az ólom-dioxid (PBO2) pozitív elektródját és egy negatív elektródot, amely szén anyagokat tartalmaz.A kisülés során az ólom -dioxid -elektróda ólom -szulfáttá (PBSO4) alakul át, míg a szén elektróda abszorbeál és elengedi az ionokat.Ez a folyamat elektromos energiát generál.A töltés során a reakciók megfordulnak, és az ólom -szulfátot visszaadják az ólom -dioxiddá és a szénelektród helyreállításához.

Feszültség:
Az ólom-szén akkumulátorok nominális feszültségük cellánként 2 volt.

Kapacitás és energia:
Az ólom-szén akkumulátorok kapacitás besorolása kb. 40 AH és 200 AH, cellánként, az akkumulátor méretétől és kialakításától függően.Az energiakapacitást úgy határozzuk meg, hogy a kapacitást megszorozzuk a névleges feszültséggel.

Töltés és kisülés:
Az ólom-szén akkumulátorok megfelelő töltési technikákkal tölthetők fel.A töltés során az akkumulátor feszültségnél nagyobb feszültséget kell alkalmazni az ólom -szulfát ólom -dioxidmá történő átalakításához és a szén -elektród feltöltéséhez.A kibocsátás magában foglalja a tárolt energia elektromos energiaként való felszabadulását.

Előnyök:
Az ólom-szén akkumulátorok számos előnyt kínálnak a hagyományos ólom-sav akkumulátorokhoz képest, ideértve a jobb ciklus élettartamát (jellemzően több mint 2000 ciklus), a magasabb töltésű elfogadás és a jobb teljesítmény a részleges töltés (PSOC) körülmények között.A szén hozzáadása a negatív elektródhoz javítja az akkumulátor képességét a magas áramú és nagy sebességű alkalmazások kezelésére.

Alkalmazások:
Az ólom-szén akkumulátorok alkalmazásokat találnak megújuló energiaszemlőkben, hibrid elektromos járművekben (HEVS), tartalék energiarendszerekben és egyéb ipari alkalmazásokban.Különösen alkalmasak olyan alkalmazásokra, amelyek gyakori kerékpározást, magas töltési és kisülési arányt, valamint hosszú távú megbízhatóságot igényelnek.

Környezeti hatás:
Az ólom-szén akkumulátorok csökkentett ólom-tartalmat mutatnak a hagyományos ólom-sav akkumulátorokhoz képest, ami jobb környezeti hatáshoz vezet.Jobb kerékpáros képességeket mutatnak, hosszabb szolgálati élettartamot és csökkentett hulladéktermelést eredményeznek.

Összetétel és működési elv:
A nátrium-szulfur (NAS) akkumulátorok szilárdtest elektrolitból, nátrium (NA) pozitív elektródból és kén (S) negatív elektródból állnak.A működési elv magában foglalja a nátrium és a kén közötti reverzibilis redox reakciókat.A kisülés során a nátrium -ionok (Na+) a pozitív elektródról az elektroliton keresztül a negatív elektródba vándorolnak, ahol kénnel reagálnak, hogy nátrium -poliszulfideket képezzenek.Ez a folyamat felszabadítja az elektromos energiát.A töltés során a reakciók megfordulnak, és a nátrium -poliszulfidokat nátrium -ionokká és kénké alakítják.

Feszültség:
A nátrium-szulfur akkumulátorok általában nominális feszültségük 2 volt, cellánként.

Kapacitás és energia:
A nátrium-szulfur akkumulátorok nagy energiájú sűrűségűek, 100 WH/kg és 200 WH/kg között.A kapacitás általában 200–500 amperóra (AH) tartományban van cellánként.

Üzemi hőmérséklet:
A nátrium-szulfur akkumulátorok magas hőmérsékleten működnek, jellemzően körülbelül 300-350 Celsius fok (572–662 Fahrenheit), hogy megkönnyítsék a nátrium-ionok mobilitását és javítsák az elektrokémiai reakciókat.

Töltés és kisülés:
A nátrium-szulfur akkumulátorok gondos hőmérséklet-szabályozást igényelnek a töltés és a kibocsátás során, hogy fenntartsák teljesítményüket és megakadályozzák a biztonsági problémákat.A töltés magában foglalja a nagyobb feszültség alkalmazását a nátriumionok pozitív elektródához történő visszahúzásához, míg a kisülés magában foglalja a tárolt energia felszabadulását az elektromos energiaként.

Előnyök:
A nátrium-szulfur akkumulátorok számos előnyt kínálnak, beleértve a nagy energia sűrűségét, a hosszú ciklusú élettartamot (több mint 3000 ciklus) és a kiváló töltés/kisülési hatékonyságot.Ezek alkalmasak olyan alkalmazásokra, amelyek nagy léptékű energiatárolást igényelnek, például rácsszintű energiatároló rendszereket.

Alkalmazások:
A nátrium-szulfur akkumulátorokat különféle alkalmazásokban használják, ideértve a megújuló energia tárolását, az elektromos hálózat stabilizálását és a hálózaton kívüli energiarendszereket.Különösen jól alkalmasak azokra az alkalmazásokra, amelyek hosszú ideig tartó energiatárolást és nagy teljesítményt igényelnek.

Összetétel és működési elv:
A nátrium-ion akkumulátorok nátrium-alapú pozitív elektródból, szén-alapú negatív elektródból és nátrium-ion-vezető elektrolitból állnak.A működési elv magában foglalja a nátrium -ionok (Na+) reverzibilis interkalációját/deinteralizálását az elektróda anyagokba/onnan.A kisülés során a nátrium -ionok a pozitív elektródról a negatív elektródba vándorolnak az elektroliton keresztül, így elektronok áramlását hozva létre, amely elektromos energiát generál.A töltés során a nátrium -ionokat visszahúzzák a pozitív elektródhoz.

Feszültség:
A nátrium-ion akkumulátorok nominális feszültsége általában 3,7–4 voltos, cellánként.

Kapacitás és energia:
A nátrium-ion akkumulátorok kapacitási besorolása jellemzően 100-150 milliamperóra/gramm (MAH/g) az elektródaanyagokhoz.Az energia sűrűsége 100-150 wattóra/kilogramm (WH/kg) lehet.

Töltés és kisülés:
A nátrium-ion akkumulátorok megfelelő töltési technikákkal tölthetők fel.A töltés során nagyobb feszültséget kell alkalmazni a nátrium -ionok visszahúzásához a pozitív elektródhoz.A kibocsátás magában foglalja a tárolt energia elektromos energiaként való felszabadulását.

Előnyök:
A nátrium-ion akkumulátorok számos előnyt kínálnak, ideértve a bőséget és az olcsó nátriumköltséget a lítiumhoz képest, ami potenciálisan költséghatékonyabbá teszi őket.Hosszú ciklusú élettartamúak is, jobb biztonsággal rendelkeznek a lítium-ion akkumulátorokhoz képest, és környezetbarátabbak.

Alkalmazások:
A nátrium-ion akkumulátorokat különféle alkalmazásokhoz vizsgálják, ideértve a nagy léptékű energiatároló rendszereket, a megújuló energia integrációját és a rács stabilizálását.Potenciálisan használhatók elektromos járművekben, hordozható elektronikában és egyéb energiatároló alkalmazásokban.