Komplexný sprievodca klasifikáciou batérie: Kompletný odkaz

Predchádzajúci článok v skutočnosti mnohokrát spomenul lítium-iónovú batériu.Verím, že už rozumiete jeho základnému konceptu.(Súvisiace letectvo:Konečný sprievodca batériami) Mnoho ľudí však často zamieňa mnoho konceptov, ako sú lítium-iónové batérie, batérie fosforečnanu lítium železa atď.Tu prichádza k klasifikácii lítium-iónovej batérie.Pokračujte v čítaní nižšie.

Lítium-iónové batérie možno na základe ich konštrukcie a zloženia rozdeliť do niekoľkých kategórií.Tu je niekoľko bežných klasifikácií lítium-iónových batérií:

1. Lítium kobaltového oxidu (LICOO2): Jedná sa o jeden z najpoužívanejších typov lítium-iónových batérií, ktoré sa bežne vyskytujú v spotrebnej elektronike, ako sú smartfóny a notebooky.

Hlavné komponenty: katóda (pozitívna elektróda) vyrobená z oxidu kobaltu lítium, anóda (negatívna elektróda) typicky vyrobená z grafitu a separátor, ktorý umožňuje prietok lítiových iónov medzi elektródami a zároveň zabrániť priamym kontaktom.
•Hustota energie: približne 150-200 WH/kg
•Životnosť cyklu: okolo 300-500 cyklov
•Miera sebaparistia: približne 5-8% mesačne

2. Batérie lítiumfosforečnanu (LIFEPO4): Tieto batérie sú známe svojím vynikajúcim bezpečnostným výkonom a dlhou životnosťou cyklu.Často sa používajú v elektrických vozidlách (EV) a systémoch na skladovanie energie.

Hlavné komponenty: Batérie LiFePO4 pozostávajú z katódy (kladnej elektródy) vyrobenej z lítiového fosforečnanu, anódy (negatívna elektróda) typicky vyrobenej z uhlíka a separátora, ktorý umožňuje prietok lítiových iónov a zároveň zabrániť priamym kontaktom medzi elektródami.
•Hustota energie: okolo 130-160 WH/kg
•Životnosť cyklu: zvyčajne 2000-5 000 cyklov
•Miera sebaparistia: približne 1-3% mesačne

3. Lítium niklového mangánu kobaltový oxid (Linimncoo2 alebo NMC) batérie: Batérie NMC ponúkajú rovnováhu medzi hustotou energie, schopnosťou energie a bezpečnosťou.Bežne sa používajú v elektrických vozidlách a prenosných elektronických zariadeniach.

Hlavné komponenty: Zloženie batérií NMC sa môže meniť, ale najbežnejšou formuláciou je pomer niklu, mangánu a kobaltu v katóde, ako je NMC 111 (rovnaké časti niklu, mangánu a kobaltu) alebo NMC 532 (5 častí.nikel, 3 diely mangán a 2 diely kobalt).Presný pomer ovplyvňuje výkonnostné charakteristiky batérie vrátane hustoty energie, hustoty energie a životnosti cyklu.
•Hustota energie: približne 200-250 WH/kg
•Životnosť cyklu: zvyčajne 500-1 000 cyklov
•Miera sebaparistia: približne 3-5% mesačne

4. Lítium niklového oxidu hliníka (Linicoalo2 alebo NCA): Batérie NCA sú známe svojou vysokou hustotou energie a používajú sa v elektrických vozidlách, ako sú niektoré modely vyrobené spoločnosťou Tesla.

Hlavné zložky: Zloženie batérií NCA zvyčajne pozostáva z vysokej koncentrácie niklu, mierneho množstva kobaltu a malého množstva hliníka v katódovom materiáli.Táto formulácia umožňuje vysokú hustotu energie a dobrý celkový výkon.

•Hustota energie: okolo 200-260 WH/kg
•Životnosť cyklu: približne 500-1 000 cyklov
•Miera sebaparistia: približne 2-3% mesačne

5. Lítium titanamátu (LI4TI5O12) batérie: Tieto batérie majú schopnosť vysokej rýchlosti a dlhú životnosť cyklu, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie, ktoré si vyžadujú rýchle nabíjanie a vysoký výkon, ako sú elektrické autobusy a skladovanie energie mriežky.

Hlavné komponenty: Matódový materiál v batériách Li4TI5O12 sa skladá z oxidu titánu lítia, ktorý má štruktúru kryštálov spinel.Táto štruktúra umožňuje vloženie a extrakciu lítium iónov s minimálnym namáhaním, čo umožňuje batérii dosiahnuť dlhú životnosť cyklu.
•Hustota energie: zvyčajne 80-120 WH/kg
•Životnosť cyklu: okolo 10 000 cyklov alebo viac
•Miera sebaparistia: približne 1-2% mesačne

6. Lítium-sulfur (LI-S) batérie: Li-S batérie majú potenciál ponúkať vysokú hustotu energie, ale stále sa vyvíjajú a nie sú široko komercializované.

Hlavné komponenty: Katóda batérií Li-S sa zvyčajne skladá z elementárnych zlúčenín síry alebo síry, zatiaľ čo anóda môže byť lítiový kov alebo hostiteľský materiál lítium-iónov.Počas výboja sa lítium iónov kyvadla medzi anódou a katódou cez elektrolyt a sír prechádza sériou chemických reakcií za vzniku zlúčenín sulfidov lítium.Počas nabíjania sa vyskytuje spätný proces.
•Hustota energie: v súčasnosti sa vyvíja, ale potenciálne viac ako 300 WH/kg
•Životnosť cyklu: Stále sa zlepšuje, zvyčajne okolo 200-500 cyklov
•Miera sebaúcania: líši sa v závislosti od konkrétneho návrhu a chémie

7. Lítium-iónové batérie v tuhom stave: Tieto batérie používajú namiesto tekutého alebo gélového elektrolytu tuhý elektrolyt, ktorý ponúka potenciálne výhody z hľadiska bezpečnosti, hustoty energie a životnosti cyklu.Stále sú však vo fáze výskumu a vývoja.

Hlavné komponenty: V litium-iónových batériách v tuhom stave sú katóda aj anóda zvyčajne vyrobené z materiálov obsahujúcich lítium, podobné tradičným lítium-iónovým batériám.Kľúčový rozdiel však spočíva v elektrolyte, ktorý je tuhým materiálom, ktorý uľahčuje transport lítiových iónov medzi elektródami.
•Hustota energie: v súčasnosti sa vyvíja, ale potenciálne presahuje 500 WH/kg
•Životnosť cyklu: Stále sa skúma, ale očakáva sa, že bude výrazne vyšší ako konvenčné lítium-iónové batérie
•Miera sebaúcania: Očakáva sa, že bude nižšia ako konvenčné lítium-iónové batérie, ale konkrétne údaje ešte nie sú široko dostupné.

Toto sú len niektoré bežné typy a vyvíjajú sa ďalšie špecializované typy lítium-iónových batérií.

V predchádzajúcom článku sa v skutočnosti spomenul koncept batérií fosforečnanov lítium, ktorý je členom rodiny lítium-iónových batérií.Ale kvôli svojim špeciálnym vlastnostiam musím o tom hovoriť podrobnejšie osobitne.

Fosforečnanské batérie lítium-železa majú nasledujúce jedinečné vlastnosti v porovnaní s tradičnými lítium-iónovými batériami: vysoká bezpečnosť, dlhá životnosť cyklu, nižšie riziko tepelného úteku a širší prevádzkový teplotný rozsah.Fosfátové batérie lítium-železa používajú lítium ióny medzi pozitívnymi a negatívnymi elektródami ako katódový materiál, ktorý má stabilnejšie chemické vlastnosti a môže poskytnúť vyššiu bezpečnosť a dlhšiu životnosť cyklu.Okrem toho majú lítium-železito fosfátové batérie nižšie riziko tepelného úteku v porovnaní s konvenčnými lítium-iónovými batériami za extrémnych podmienok, ako je vysoká teplota alebo nadmerné nabíjanie.Vďaka tomu sú lítium-železito fosforečnanské batérie výhodnejšie v niektorých aplikáciách, ktoré si vyžadujú vyššiu bezpečnosť a môžu správne fungovať v širšom teplotnom rozsahu.

Nasledujú bežné parametre pre lítium-železo fosfátové batérie:

Teplotný rozsah: Fosforečnanské batérie lítium -železa zvyčajne pracujú v širokom teplotnom rozsahu, zvyčajne od -20 stupňov Celzia do 60 stupňov Celzia.

Miera: Sadzba samostatneho vypustenia je rýchlosť, akou batéria stráca napájanie, keď sa nepoužíva.Miera samoobsluhy batérie LIFEPO4 je 1-3% mesačne.

Účinnosť: Účinnosť cyklu sa týka percentuálneho podielu energie stratenej počas cyklu nabíjania/vybíjania batérie.Fosfátové batérie lítium-železa majú zvyčajne vysokú účinnosť cyklu a sú schopné premeniť elektrickú energiu na chemickú energiu a uvoľniť ju s vysokou účinnosťou.

Veľkosť batérie: Fosforečnanské batérie lítium-železa sú k dispozícii v Mar ket v rôznych veľkostiach a tvaroch, napríklad 18650, 26650 atď.

Tvar batérie: Prizmatické alebo valcové.

Nominálne napätie: Nominálne napätie jednej lítium-železnej fosfátovej batérie je 3,2 voltov (V).

Medzné napätie: Výstupné napätie jednej lítium-železofosfátovej batérie je zvyčajne 2,5 voltov

Kapacita: Kapacita valcových buniek LiFePO4 sa zvyčajne pohybuje od 1 000 mAh do 3 000 mAh alebo vyšších.Bunky Square LifePO4 majú širšiu kapacitu od 7 AD do 400 A alebo vyššej.

Nabíjanie: Miera nabíjania sa zvyčajne vyjadruje ako hodnota C, ktorá je násobkom kapacity batérie.Napríklad rýchlosť nabíjania 1c znamená, že batéria je nabitá na rovnakom prúde ako jej kapacita.Typická batéria LIFEPO4 môže podporovať sadzby nabíjania až po 1 ° C až 2 ° C alebo dokonca vyššie.

Výhrada: Rýchlosť vybíjania, tiež vyjadrená ako hodnota C, predstavuje pomer nepretržitého vypúšťania batérie k jej kapacite.Fosfátové batérie lítium-železa majú zvyčajne vysokú schopnosť vybíjania a môžu podporovať rýchlosť výboja až 3 ° C alebo vyššiu.

Život (životnosť cyklu): Fosfátové batérie lítium-železa majú zvyčajne dlhú životnosť, vydrží 2000-5 000 cyklov náboja a výboja.

Hustota energie: Hustota energetiky lítium-železných fosfátových batérií je zvyčajne medzi 130 a 160 watt-hodinami na kilogram (WH/kg).

Batéria olovo sa už spomínala, ale stále máte pochybnosti?

Aký je rozdiel medzi batériami AMG a olovom?
Čo je gélová batéria?
...

Nerobte si starosti, tu vám poskytne jasný druh ich rozdielov a podobností.

Batérie olova ampucidíny môžu byť rozdelené do nasledujúcich typov:

Zaplavené olovené batérie: Jedná sa o najbežnejší typ batérií na olovo.Majú kvapalný elektrolyt, zvyčajne zmes vody a kyseliny sírovej, ktorá sa môže voľne pohybovať v kryte batérie.

Tu je niekoľko kľúčových charakteristík a vlastností zaplavených olovených batérií:

•Kvapalný elektrolyt: Zaplavené batérie obsahujú roztok elektrolytu kvapaliny, zvyčajne zmes vody a kyseliny sírovej.Kvapalný elektrolyt sa môže voľne pohybovať vo vnútri krytu batérie.

•Odnímateľné uzávery buniek: Zaplavené batérie majú odnímateľné bunkové uzávery, ktoré umožňujú kontrolu a udržiavanie hladiny elektrolytu a špecifickej hmotnosti.Špecifická hmotnosť je miera koncentrácie kyseliny sírovej v elektrolyte a označuje stav nabíjania batérie.

•Vodná poleva: Zaplavené batérie vyžadujú periodickú údržbu vrátane pridania destilovanej vody na udržanie správnej hladiny elektrolytu.Počas procesu nabíjania sa voda odparuje a dopĺňajú sa destilovanou vodou, ktorá zabraňuje vystaveniu dosiek do vzduchu, čo by mohlo viesť k síru.

•Odvzdušňovací systém: V dôsledku výroby plynov počas nabíjania majú zaplavené batérie odvzdušňovací systém na uvoľnenie prebytočného plynu a zabránenie hromadeniu tlaku vo vnútri batérie.Tento vetrací systém vyžaduje správne vetranie v oblasti inštalácie batérie.

•Schopnosť hlbokého vybíjania: Zaplavené batérie sú navrhnuté tak, aby zvládli hlboké výboje, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie, v ktorých sa očakávajú príležitostné veľké zaťaženie alebo dlhodobé výboje.

•Ekonomické: Zaplavené batérie olova sú vo všeobecnosti lacnejšie v porovnaní s inými technológiami batérií, čo z nich robí nákladovo efektívnu voľbu pre rôzne aplikácie.

Zaplavené batérie olova sa bežne používajú v automobilových aplikáciách, v systémoch obnoviteľnej energie mimo siete, záložných energetických systémov a v aplikáciách s ťažkými prácami, kde je trvanlivosť a spoľahlivosť kritické.

Zapečatené batérie olova (SLA): Známe tiež ako batérie olovo regulované olovom (VRLA) ventilu, tieto batérie sú navrhnuté tak, aby boli bez údržby a sú utesnené, aby sa zabránilo úniku elektrolytov.Ďalej sú klasifikované do dvoch podtypov:

a.Absorpčné batérie rohože (AGM): Tieto batérie používajú podložku zo sklenených vlákien namočených v elektrolyte na absorbovanie a držanie elektrolytu v batérii.MAT tiež pôsobí ako oddeľovač medzi doskami.

Tu je niekoľko kľúčových bodov o batériách AGM:

•Konštrukcia: Batérie AGM pozostávajú z olovených doštičiek a elektrolytu absorbovaného v oddeľovači sklenenej rohože.Elektrolyt je imobilizovaný v sklenenej podložke, vďaka čomu je netlačiteľný a bez údržby.

•Prevádzka: Batérie AGM fungujú pomocou chemickej reakcie medzi olovenými doskami a elektrolytom na výrobu elektriny.Absorbovaný separátor sklenenej rohože pomáha pri zachovaní elektrolytu a poskytuje veľkú plochu pre chemické reakcie, čo vedie k vysokej hustote energie a rýchlym plnením.

•Utesnené a regulované ventily: AGM batérie sú utesnené, čo znamená, že nevyžadujú doplňovanie vody alebo elektrolytov, ako sú tradičné zaplavené batérie na olovo.Sú tiež regulované ventily, čo znamená, že majú ventil tlaku na odvzdušnenie prebytočného plynu a udržiavanie vnútorného tlaku.

•Schopnosť hlbokého cyklu: Batérie AGM sú známe svojou schopnosťou hlbokého cyklu, čo znamená, že môžu vypustiť značnú časť svojej kapacity bez poškodenia.Bežne sa používajú v aplikáciách, ktoré vyžadujú časté hlboké výboje a nabíjania, ako sú systémy obnoviteľnej energie, elektrické vozidlá a morské aplikácie.

•Bez údržby: batérie AGM sú prakticky bez údržby, pretože nevyžadujú pravidelné dodatky vody alebo kontroly elektrolytov.Stále však vyžadujú správne podmienky nabíjania a ukladania, aby maximalizovali svoju životnosť a výkon.

•Výhody: Batérie AGM ponúkajú oproti ostatným typom batérií niekoľko výhod.Majú nízku rýchlosť sebaúcania, sú odolnejšie voči vibráciám a šoku a môžu byť namontované v rôznych orientáciách.Majú tiež rýchlejšiu rýchlosť nabíjania a v prípade potreby môžu poskytnúť vysoký prúd.

•Aplikácie: Batérie AGM sa používajú v širokej škále aplikácií vrátane záložných energetických systémov, neprerušiteľných zdrojov napájania (UPS), alarmových systémov, zdravotníckych zariadení, rekreačných vozidiel (RV), solárnych systémov mimo siete a ďalších.

b.Gélové batérie: Gélové batérie používajú na imobilizáciu elektrolytu zahusťovacie činidlo, zvyčajne oxid kremičitý.To vytvára gélovú konzistenciu, ktorá znižuje riziko úniku elektrolytov a umožňuje rôzne orientácie batérie.

Tu je prehľad gélových batérií:

•Gélové elektrolyt: Gélové batérie používajú zahustený elektrolyt vo forme gélu.Elektrolyt pozostáva z roztoku kyseliny sírovej zmiešanom s oxidom kremičitým, aby sa vytvorila gélová látka.Tento gélový elektrolyt imobilizuje kyselinu a zabraňuje jej voľne pretekať.

•Konštrukcia: Gélové batérie majú zvyčajne dosky olovo, podobné iným batériám s olovom, ale s jedinečným materiálom na odlučovač, ktorý absorbuje a zachováva gélový elektrolyt.Gélový elektrolyt znižuje riziko úniku kyseliny, vďaka čomu je batérie bez rozkladu a bez údržby.

•Schopnosť hlbokého cyklu: Rovnako ako batérie AGM, aj gélové batérie sú navrhnuté pre aplikácie hlbokého cyklu.Môžu vydržať opakované hlboké výboje a nabíjať sa bez značnej straty kapacity.Vďaka tomu sú vhodné pre aplikácie, ktoré si vyžadujú častú cyklistiku, ako sú systémy obnoviteľnej energie, elektrické vozidlá a morské aplikácie.

•Utesnené a regulované ventily: gélové batérie, ako batérie AGM, sú utesnené a regulované ventily.Nevyžadujú pravidelnú údržbu, napríklad pridávanie vody alebo kontrolu hladín elektrolytov.Ventil na zmiernenie tlaku umožňuje prebytočný plyn uniknúť a pomáha udržiavať vnútorný tlak batérie.

•Citlivosť na teplotu: Gélové batérie majú nižšiu citlivosť na extrémy teploty v porovnaní s batériami AGM.Fungujú dobre vo vysokom aj nízkoteplotnom prostredí.Gélový elektrolyt poskytuje vylepšenú tepelnú stabilitu, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie v extrémnom podnebí.

•Vibrácie a odolnosť proti nárazu: Gélové batérie sú vysoko odolné voči vibráciám a šoku v dôsledku imobilizovaného gélového elektrolytu.Vďaka tomu sú preferovanou voľbou pre aplikácie, v ktorých môže batéria zažiť častý pohyb alebo mechanické napätie.

•Pomalšia rýchlosť nabíjania: Jedno obmedzenie gélových batérií je ich relatívne pomalšia rýchlosť nabíjania v porovnaní s batériami AGM.Gélový elektrolyt inhibuje pohyb iónov, čo vedie k pomalšiemu procesu nabíjania.Je dôležité použiť kompatibilnú nabíjačku špeciálne navrhnutú pre gélové batérie, aby sa zabránilo nadmernému nabíjaniu.

•Aplikácie: Gélové batérie sa bežne používajú v rôznych aplikáciách vrátane systémov obnoviteľnej energie, solárnych systémov mimo siete, golfových vozíkov, elektrických invalidných vozíkov, skútrov a iných zariadení na mobilitu.Sú tiež uprednostňované v aplikáciách, kde sú rozhodujúce bezpečnosť, odolnosť proti vibráciám a schopnosť hlbokej cyklistiky.

Zhrnutie
Aj keď olovené batérie stále zaberajú v aplikácii Mar ket s vysokým podielom Mar ket kvôli svojej nízkej cene.Ale v posledných rokoch, s prebudením povedomia ľudí o ochrane životného prostredia, začalo čoraz viac ľudí opúšťať znečisťujúce olovo-kyslé batérie a nahradiť ich ekologickejšími lítium-iónovými batériami.

Lítiové polymérne batérie, tiež známe ako batérie LI-PO, sú typom nabíjateľnej batérie bežne používanej v prenosných elektronických zariadeniach.Sú variáciou lítium-iónových batérií a zdieľajú mnoho podobností, ale líšia sa z hľadiska ich výstavby a elektrolytu.

Tu je niekoľko hlavných informácií o batériách lítium polyméru (Li-Po):

Li-PO batérie používajú polymérny elektrolyt namiesto kvapalného elektrolytu nachádzajúci sa v tradičných lítium-iónových batériách.Tento polymérny elektrolyt je zvyčajne tuhá alebo gélová látka, ktorá umožňuje väčšiu flexibilitu vo formálnom faktore batérie.Vďaka tejto flexibilite je batérie LI-PO ideálnymi pre zariadenia s priestorovými obmedzeniami alebo nepravidelnými tvarmi, ako sú smartfóny, tablety, roboty a nositeľné zariadenia.

• Hustota energie: Li-PO batérie majú zvyčajne hustotu energie v rozmedzí od 150 do 200 wattov na kilogram (WH/kg).Táto vysoká hustota energie umožňuje dlhšiu výdrž batérie a kompaktnejšie vzory v porovnaní s inými technológiami batérií.

• Rýchlosť vybíjania: Batérie Li-PO sú známe svojimi vysokými rýchlosťami vybíjania, ktoré často presahujú 20 ° C (kde C predstavuje kapacitu batérie).Niektoré vysoko výkonné batérie LI-PO môžu dokonca zvládnuť rýchlosti výpisu 50 ° C alebo vyššiu, čo im umožňuje rýchlo dodávať veľké množstvo energie.

• Životnosť cyklu: Batérie Li-PO môžu zvyčajne odolať stovkám cyklov náboja a vybíjania skôr, ako sa ich kapacita začne výrazne znižovať.Dobre udržiavaná batéria LI-PO si môže zachovať asi 80% svojej pôvodnej kapacity po 300-500 cykloch.

• Sadzba samostatne: Li-Po batérie majú relatívne nízku mieru vlastného vypnutia.Pri skladovaní pri izbovej teplote si môžu zachovať približne 5 až 10% svojho náboja mesačne.Vďaka tejto funkcii sú vhodné pre zariadenia, ktoré môžu byť nečinné po dlhšiu dobu bez toho, aby stratili veľa poplatkov.

• Napätie: Batérie LI-PO majú zvyčajne nominálne napätie 3,7 voltov na bunku.Ak je však naplnené, napätie môže dosiahnuť okolo 4,2 voltov na bunku.Je dôležité si uvedomiť, že batérie Li-Po vyžadujú špecializované nabíjačky navrhnuté na zvládnutie ich vlastností napätia a nabíjania.

• Bezpečnostné úvahy: Batérie LI-PO sú citlivejšie na nadmerné nabíjanie, nadmerné vybalenie a vysoké teploty v porovnaní s inými typmi batérií.Ak sa zle zaobchádza, môžu sa napučiavať, prehriať alebo dokonca zapáliť alebo explodovať.Je rozhodujúce dodržiavať bezpečnostné pokyny, používať vhodné nabíjačky a vyhnúť sa fyzickému poškodeniu batérie.

Zloženie a pracovný princíp:
Batérie hydridu niklu metalu (NIMH) pozostávajú z pozitívnej elektródy (hydroxidu niklu), negatívnej elektródy (kovový hydrid) a elektrolytu.Počas výboja sa vodíkové ióny z kovovej hydridovej elektródy kombinujú s hydroxidovými iónmi z elektrolytu a vytvárajú vodu.Elektróny uvoľňujú prietok vonkajším obvodom a vytvárajú elektrickú energiu.

Napätie:
Batérie NIMH majú zvyčajne nominálne napätie 1,2 voltov na bunku.V sérii je možné pripojiť viac buniek, aby sa zvýšilo celkové napätie.

Kapacita:
Batérie NIMH majú hodnotenie kapacity, merané v ampérických hodinách (AH) alebo Milliampere-Hours (MAH), čo predstavuje množstvo nabíjania, ktoré môže batéria skladovať.Energetická kapacita batérie NIMH je určená vynásobením jej kapacity nominálnym napätím.

Nabíjanie a vypúšťanie:
Batérie NIMH je možné nabíjať pomocou vhodných nabíjacích techník.Počas nabíjania sa na zvrátenie chemických reakcií, ktoré sa vyskytli počas vypúšťania, použije vyššie napätie.Vypúšťanie zahŕňa uvoľňovanie uloženej energie ako elektrickej energie.

Efekt pamäti:
Batérie NIMH sú náchylné na pamäťový efekt, kde sa kapacita batérie zníži, ak sa opakovane nabije bez toho, aby bola úplne prepustená.V porovnaní s predchádzajúcimi verziami sú však moderné batérie NIMH menej náchylné.

Dopad na životné prostredie:
Batérie NIMH sú šetrnejšie k životnému prostrediu ako niektoré iné typy batérií (napríklad batéria olovnatej kyseliny), pretože neobsahujú toxické ťažké kovy, ako je olovo alebo kadmium.Stále však vyžadujú správne zneškodnenie alebo recykláciu v dôsledku prítomnosti iných materiálov, ako je hydrid niklu a kov.

Žiadosti:
Batérie NIMH sa bežne používajú v rôznych aplikáciách vrátane prenosnej elektroniky, hybridných vozidiel, bezdrôtových elektrických náradia a iných zariadení s vysokým odtokom.Ponúkajú rovnováhu medzi kapacitou, hustotou energie a nákladovou efektívnosťou.

Zloženie a pracovný princíp:
Batérie strieborného zinku (Ag-Zn) pozostávajú z pozitívnej elektródy (oxid striebra, Ag2O), negatívnej elektródy (zinku, Zn) a alkalického elektrolytu.Počas výboja sa elektróda oxidu striebra redukuje na tvorbu striebra (Ag) a uvoľňuje hydroxidové ióny (OH-) do elektrolytu.Elektróda zinku súčasne oxiduje, rozpúšťa sa do zinkových iónov (Zn2+) a generuje elektróny (E-).Celková reakcia môže byť reprezentovaná ako: 2AG2O + ZN -> 4AG + ZNO

Napätie:
Batérie strieborné zinok majú zvyčajne nominálne napätie 1,6 až 1,9 voltov na bunku.

Kapacita:
Batérie strieborného zinku majú relatívne vysokú energiu hustotu okolo 100-120 WH/kg.Ponúkajú kapacitu v rozsahu od 150 do 500 mAh na bunku.

Nabíjanie a vypúšťanie:
Počas nabíjania sa reakcie obrátia.Striebro sa oxiduje späť na oxid strieborný na pozitívnej elektróde a zinok sa najúcne vráti späť na negatívnu elektródu.

Výhody:
Batérie strieborného zinku ponúkajú niekoľko výhod, vrátane vysokej hustoty energie, dlhšej životnosti cyklu (zvyčajne viac ako 500 cyklov) a relatívne nízkym vplyvom na životné prostredie.V porovnaní s niektorými inými chemickými batériami sa tiež považujú za bezpečnejšie.

Obmedzenia:
Jedným z obmedzení batérií strieborných zinku je potenciál tvorby dendritov striebra, ktoré môžu spôsobiť vnútorné skraty a časom znižujú výkon batérie.Na minimalizáciu tvorby dendritu sú potrebné starostlivé postupy nabíjania a vypúšťania.

Žiadosti:
Batérie striebra-zinok sa používajú v rôznych aplikáciách, ako sú vojenské vybavenie, zdravotnícke pomôcky, načúvacie pomôcky a letecké aplikácie.Vďaka vysokej hustote energie a spoľahlivosti ich robia vhodné pre náročné a vysoko výkonné aplikácie.

Zloženie a pracovný princíp:
Batérie oloveného uhlíka kombinujú pozitívnu elektródu oxidu olova (PBO2) a zápornú elektródu obsahujúcu uhlíkové materiály.Počas výboja sa elektróda oxidu olovo konvertuje na sulfát olovo (PBSO4), zatiaľ čo uhlíková elektróda absorbuje a uvoľňuje ióny.Tento proces vytvára elektrickú energiu.Počas nabíjania sú reakcie zvrátené, premieňajú sa sulfát olova späť k oxidu oxidu a obnovujú uhlíkovú elektródu.

Napätie:
Batérie oloveného uhlíka majú zvyčajne nominálne napätie 2 volty na bunku.

Kapacita:
Batérie olovo-uhlíka majú hodnotenie kapacity v rozmedzí od približne 40 AH do 200 Ah na bunku, v závislosti od veľkosti a dizajnu batérie.Energetická kapacita je určená vynásobením kapacity nominálnym napätím.

Nabíjanie a vypúšťanie:
Batérie oloveného uhlíka je možné nabíjať pomocou vhodných techník nabíjania.Počas nabíjania sa napätie vyššie ako napätie batérie aplikuje na premenu sulfátu olova späť do oxidu olova a na doplnenie uhlíkovej elektródy.Vypúšťanie zahŕňa uvoľňovanie uloženej energie ako elektrickej energie.

Výhody:
Batérie olova a uhlíka ponúkajú niekoľko výhod oproti tradičným batériám olovo-kyselinových olova vrátane zlepšenej životnosti cyklu (zvyčajne viac ako 2 000 cyklov), vyšším prijímaním náboja a lepším výkonom v podmienkach čiastočného stavu náboja (PSOC).Pridanie uhlíka k zápornej elektróde zvyšuje schopnosť batérie zvládnuť vysokorýchlostné a vysoké rýchlosti.

Žiadosti:
Batteria olovo-uhlíkových batérií nájdu aplikácie v systémoch na skladovanie energie, hybridné elektrické vozidlá (HEV), záložné energetické systémy a ďalšie priemyselné aplikácie.Obzvlášť sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce časté cyklistické, vysoké miery náboja a vypúšťania a dlhodobú spoľahlivosť.

Dopad na životné prostredie:
Batérie olovo-uhlíka znížili obsah olova v porovnaní s konvenčnými batériami olovo, čo vedie k zlepšenému vplyvu na životné prostredie.Vykazujú tiež lepšie cyklistické schopnosti, čo vedie k dlhšej životnosti a zníženiu tvorby odpadu.

Zloženie a pracovný princíp:
Batérie sodíka (NAS) pozostávajú z elektrolytu v tuhom stave, pozitívnej elektródy sodíka (Na) a negatívnej elektródy síry (S).Pracovný princíp zahŕňa reverzibilné redoxné reakcie medzi sodíkom a síry.Počas výboja migrujú sodné ióny (Na+) z pozitívnej elektródy cez elektrolyt do negatívnej elektródy, kde reagujú so síry za vzniku polysulfidov sodného.Tento proces uvoľňuje elektrickú energiu.Počas nabíjania sú reakcie zvrátené, premieňajú sa polysulfidy sodného späť na ióny sodný a síru.

Napätie:
Batérie sodíka a síry majú zvyčajne nominálne napätie 2 volty na bunku.

Kapacita:
Batérie sodíka-síra majú vysokú energiu hustotu, v rozmedzí od 100 WH/kg do 200 WH/kg.Kapacita je zvyčajne v rozmedzí 200 až 500 ampérických hodín (AH) na bunku.

Prevádzková teplota:
Batérie sodíka-síra pracujú pri vysokých teplotách, zvyčajne okolo 300 až 350 stupňov Celzia (572 až 662 stupňov Fahrenheita), aby uľahčili mobilitu sodných iónov a zvýšili elektrochemické reakcie.

Nabíjanie a vypúšťanie:
Batérie sodíka a síry vyžadujú starostlivú reguláciu teploty počas nabíjania a vypúšťania, aby sa udržal svoj výkon a zabránil bezpečnostným problémom.Nabíjanie zahŕňa nanášanie vyššieho napätia na posunutie sodíkových iónov späť na pozitívnu elektródu, zatiaľ čo vypúšťanie zahŕňa uvoľňovanie uloženej energie ako elektrickej energie.

Výhody:
Batérie sodíka a síry ponúkajú niekoľko výhod, vrátane vysokej hustoty energie, dlhej životnosti cyklu (viac ako 3 000 cyklov) a vynikajúcej účinnosti nabíjania/výboja.Sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce rozsiahle skladovanie energie, ako sú napríklad systémy skladovania energie na úrovni mriežky.

Žiadosti:
Batérie sodíka-síry sa používajú v rôznych aplikáciách vrátane skladovania obnoviteľnej energie, stabilizácie elektrickej mriežky a elektrických systémov mimo mriežky.Obzvlášť sú vhodné pre aplikácie, ktoré si vyžadujú dlhodobé skladovanie energie a vysoký výkon.

Zloženie a pracovný princíp:
Batérie sodíkových iónov pozostávajú z pozitívnej elektródy na báze sodíka, negatívnej elektródy na báze uhlíka a elektrolytu vodného iónov sodíka.Pracovný princíp zahŕňa reverzibilnú interkaláciu/deperkaláciu sodíkových iónov (Na+) do/z elektródových materiálov.Počas výboja migrujú sodné ióny z pozitívnej elektródy do zápornej elektródy cez elektrolyt, čím vytvárajú tok elektrónov, ktoré vytvárajú elektrickú energiu.Počas nabíjania sú sodné ióny odvedené späť do pozitívnej elektródy.

Napätie:
Batérie sodíkových iónov majú zvyčajne nominálne napätie 3,7 až 4 volty na bunku.

Kapacita:
Batérie sodíkových iónov majú hodnotenie kapacity zvyčajne v rozsahu od 100 do 150 miliónov hodín na gram (mAh/g) pre elektródové materiály.Hustota energie sa môže pohybovať od 100 do 150 wattov na kilogram (WH/kg).

Nabíjanie a vypúšťanie:
Batérie sodíkových iónov je možné nabíjať pomocou vhodných techník nabíjania.Počas nabíjania sa aplikuje vyššie napätie na pohon sodíkových iónov späť do pozitívnej elektródy.Vypúšťanie zahŕňa uvoľňovanie uloženej energie ako elektrickej energie.

Výhody:
Batérie sodíkových iónov ponúkajú niekoľko výhod, vrátane hojnosti a nízkych nákladov na sodík v porovnaní s lítiom, vďaka čomu sú potenciálne nákladovo efektívnejšie.Majú tiež dlhú životnosť cyklu, zlepšenú bezpečnosť v porovnaní s lítium-iónovými batériami a sú šetrnejšie k životnému prostrediu.

Žiadosti:
Batérie sodíkových iónov sa skúmajú pre rôzne aplikácie vrátane rozsiahlych systémov na skladovanie energie, integrácie obnoviteľnej energie a stabilizácie mriežky.Majú potenciál byť použitý v elektrických vozidlách, prenosnej elektronike a ďalších aplikáciách na ukladanie energie.