Pil sınıflandırması için kapsamlı kılavuz: tam bir referans

Önceki makale aslında lityum iyon pilinden birçok kez bahsetti.Temel kavramını zaten anladığınıza inanıyorum.(İlgili havatikül:Piller için nihai rehberAncak birçok insan genellikle lityum iyon piller, lityum demir fosfat pilleri vb. Gibi birçok kavramı karıştırır.Burada lityum iyon pil sınıflandırması geliyor.Lütfen aşağıda okumaya devam edin.

Lityum-iyon piller, yapılarına ve bileşimlerine göre çeşitli kategoriler halinde sınıflandırılabilir.İşte lityum iyon pillerin bazı yaygın sınıflandırmaları:

1. Lityum kobalt oksit (LICOO2) Piller: Bunlar, akıllı telefonlar ve dizüstü bilgisayarlar gibi tüketici elektroniklerinde yaygın olarak bulunan en yaygın kullanılan lityum iyon pil türlerinden biridir.

Ana bileşenler: lityum kobalt oksitten yapılmış bir katot (pozitif elektrot), tipik olarak grafitten yapılmış bir anot (negatif elektrot) ve doğrudan teması önlerken elektrotlar arasında lityum iyonlarının akışına izin veren bir ayırıcı.
•Enerji Yoğunluğu: Yaklaşık 150-200 WH/kg
•Bisiklet Yaşamı: Yaklaşık 300-500 döngü
•Kendi kendine deşarj oranı: ayda yaklaşık% 5-8

2. Lityum Demir Fosfat (Lifepo4) Piller: Bu piller mükemmel güvenlik performansları ve uzun döngü ömrüleriyle bilinir.Genellikle elektrikli araçlarda (EV'ler) ve enerji depolama sistemlerinde kullanılırlar.

Ana Bileşenler: LifePO4 piller, lityum demir fosfattan yapılmış bir katottan (pozitif elektrot), tipik olarak karbondan yapılmış bir anottan (negatif elektrot) ve elektrotlar arasında doğrudan teması önlerken lityum iyonlarının akışına izin veren bir ayırıcıdan oluşur.
•Enerji yoğunluğu: yaklaşık 130-160 WH/kg
•Cycle Life: Tipik olarak 2000-5000 döngü
•Kendi kendine deşarj oranı: ayda yaklaşık% 1-3

3. Lityum Nikel Manganez Kobalt Oksit (LinimnCOO2 veya NMC) Piller: NMC piller enerji yoğunluğu, güç kapasitesi ve güvenlik arasında bir denge sunar.Elektrikli araçlarda ve taşınabilir elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılırlar.

Ana Bileşenler: NMC pillerinin bileşimi değişebilir, ancak en yaygın formülasyon, katottaki NMC 111 (eşit parça nikel, manganez ve kobalt) veya NMC 532 (5 kısım gibi bir nikel, manganez ve kobalt oranıdır.nikel, 3 kısım manganez ve 2 kısım kobalt).Kesin oran, enerji yoğunluğu, güç yoğunluğu ve döngü ömrü dahil olmak üzere pilin performans özelliklerini etkiler.
•Enerji Yoğunluğu: Yaklaşık 200-250 WH/kg
•Cycle Life: Tipik olarak 500-1000 döngü
•Kendi kendine deşarj oranı: ayda yaklaşık% 3-5

4. Lityum Nikel Kobalt Alüminyum Oksit (Linikoalo2 veya NCA) Piller: NCA pilleri yüksek enerjili yoğunlukları ile bilinir ve Tesla tarafından üretilen bazı modeller gibi elektrikli araçlarda kullanılır.

Ana bileşenler: NCA pillerinin bileşimi tipik olarak yüksek bir nikel konsantrasyonundan, orta miktarda kobalt ve katot malzemesinde az miktarda alüminyumdan oluşur.Bu formülasyon yüksek enerji yoğunluğu ve iyi bir genel performans sağlar.

•Enerji Yoğunluğu: Yaklaşık 200-260 WH/KG
•Bisiklet Yaşamı: Yaklaşık 500-1000 döngü
•Kendi kendine deşarj oranı: ayda yaklaşık% 2-3

5. Lityum Titanat (Li4TI5O12) Piller: Bu piller yüksek oranlı bir kapasiteye ve uzun döngü ömrüne sahiptir, bu da onları elektrikli otobüsler ve ızgara enerji depolama gibi hızlı şarj ve yüksek güç çıkışı gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.

Ana Bileşenler: Li4Ti5O12 pillerindeki katot malzemesi, spinel kristal yapısına sahip lityum titanyum oksitten oluşur.Bu yapı, lityum iyonlarının minimal suşla yerleştirilmesine ve ekstraksiyonuna izin verir ve pilin uzun bir döngü ömrü elde etmesini sağlar.
•Enerji Yoğunluğu: Tipik olarak 80-120 WH/kg
•Cycle Life: Yaklaşık 10.000 döngü veya daha fazla
•Kendi kendine deşarj oranı: ayda yaklaşık% 1-2

6. Lityum-Sülfür (LI-S) Piller: LI-S pilleri yüksek enerji yoğunluğu sunma potansiyeline sahiptir, ancak hala geliştirilmektedir ve yaygın olarak ticarileştirilmemiştir.

Ana Bileşenler: Li-S pillerinin katotu tipik olarak elemental kükürt veya kükürt bileşiklerinden oluşurken, anot lityum metal veya bir lityum-iyon konakçı malzemesi olabilir.Deşarj sırasında, elektrolit yoluyla anot ve katot arasında lityum iyonları mekiği ve kükürt, lityum sülfür bileşikleri oluşturmak için bir dizi kimyasal reaksiyona maruz kalır.Ters işlem şarj sırasında gerçekleşir.
•Enerji Yoğunluğu: Şu anda geliştirilmekte, ancak potansiyel olarak 300'den fazla WH/kg
•Bisiklet Yaşamı: Hala iyileştiriliyor, tipik olarak yaklaşık 200-500 döngü
•Kendi Kendini Ayırıcı Şarj Oranı: Belirli tasarıma ve kimyaya bağlı olarak değişir

7. Katı hal lityum iyon piller: Bu piller, güvenlik, enerji yoğunluğu ve döngü ömrü açısından potansiyel avantajlar sunan bir sıvı veya jel elektrolit yerine katı bir elektrolit kullanır.Ancak, hala araştırma ve geliştirme aşamasındalar.

Ana Bileşenler: Katı hal lityum iyon pillerde, hem katot hem de anot tipik olarak geleneksel lityum iyon pillere benzer şekilde lityum içeren malzemelerden yapılmıştır.Bununla birlikte, temel fark, lityum iyonlarının elektrotlar arasında taşınmasını kolaylaştıran katı bir malzeme olan elektrolitte yatmaktadır.
•Enerji Yoğunluğu: Şu anda geliştirilmekte, ancak potansiyel olarak 500 WH/kg'ı aşıyor
•Bisiklet Yaşamı: Hala araştırılıyor, ancak geleneksel lityum-iyon pillerden önemli ölçüde daha yüksek olması bekleniyor
•Kendi kendine deşarj oranı: Geleneksel lityum iyon pillerden daha düşük olması bekleniyor, ancak spesifik veriler henüz yaygın olarak mevcut değil.

Bunlar ortak tiplerden sadece birkaçıdır ve geliştirilmede başka özel lityum iyon piller vardır.

Önceki makale aslında lityum iyon pil ailesinin bir üyesi olan lityum demir fosfat piller kavramından bahsetti.Ancak özel özellikleri nedeniyle, bunun hakkında ayrı ayrı konuşmalıyım.

Lityum demir fosfat piller, geleneksel lityum iyon pillere kıyasla aşağıdaki benzersiz özelliklere sahiptir: yüksek güvenlik, uzun döngü ömrü, daha düşük termal kaçak riski ve daha geniş çalışma sıcaklığı aralığı.Lityum demir fosfat piller, daha kararlı kimyasal özelliklere sahip olan ve daha yüksek güvenlik ve daha uzun döngü ömrü sağlayabilen katot malzemesi olarak pozitif ve negatif elektrotlar arasında lityum iyonları kullanır.Ek olarak, lityum demir fosfat pilleri, yüksek sıcaklık veya aşırı şarj gibi aşırı koşullar altında geleneksel lityum iyon pillere kıyasla daha düşük bir termal kaçak riskine sahiptir.Bu, daha yüksek güvenlik gerektiren ve daha geniş bir sıcaklık aralığında düzgün çalışabilen bazı uygulamalarda lityum demir fosfat pilleri daha avantajlı hale getirir.

Aşağıdakiler lityum demir fosfat piller için yaygın parametrelerdir:

Sıcaklık aralığı: Lityum demir fosfat piller tipik olarak, tipik olarak -20 santigrat dereceden 60 santigrat dereceye kadar geniş bir sıcaklık aralığında çalışır.

Kendi Kendini Ayırıcı Şarj Oranı: Kendi kendine deşarj oranı, bir pilin kullanılmadığı zaman kendi başına güç kaybetme oranıdır.LifePO4 pilinin kendi kendine deşarj oranı ayda% 1-3'tür.

Döngü Verimliliği: Döngü verimliliği, pilin şarj/deşarj döngüsü sırasında kaybedilen enerji yüzdesini ifade eder.Lityum demir fosfat piller genellikle yüksek bir döngü verimliliğine sahiptir ve elektrik enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürebilir ve yüksek verimlilikle serbest bırakabilir.

Pil Boyutu: Lityum demir fosfat pilleri, Mar ket'da 18650, 26650, vb. Gibi çeşitli farklı boyut ve şekillerde mevcuttur.

Pil şekli: Prizmatik veya silindirik.

Nominal voltaj: Tek bir lityum demir fosfat pilin nominal voltajı 3.2 volt (V) 'dir.

Kesme voltajı: Tek bir lityum demir fosfat pilin kesme voltajı genellikle 2,5 volttur

Kapasite: Silindirik LifePO4 hücrelerinin kapasitesi tipik olarak 1000 mAh ila 3000 mAh veya daha yüksek arasında değişir.Square LifePo4 hücreleri 7AH ila 400AH veya daha yüksek bir kapasite aralığına sahiptir.

Şarj oranı: Şarj hızı genellikle pil kapasitesinin katı olan bir C değeri olarak ifade edilir.Örneğin, 1C'lik bir şarj oranı, pilin kapasitesiyle aynı akımda şarj edildiği anlamına gelir.Tipik bir LifePo4 pil, 1C ila 2C veya daha yüksek olan şarj oranlarını destekleyebilir.

Deşarj oranı: C değeri olarak da ifade edilen deşarj oranı, pilin sürekli deşarj akımının kapasitesine oranını temsil eder.Lityum demir fosfat piller genellikle yüksek deşarj oranı kapasitesine sahiptir ve 3C veya daha yüksek deşarj oranlarını destekleyebilir.

Hayat (Bisiklet Yaşamı): Lityum demir fosfat piller genellikle uzun ömürlüdür, 2000-5000 şarj ve deşarj döngülerine dayanabilir.

Enerji yoğunluğu: Lityum demir fosfat pillerinin enerji yoğunluğu genellikle kilogram başına 130 ila 160 watt saat arasındadır (WH/kg).

Kurşun asitli pil daha önce bahsedilmişti, ancak yine de şüpheleriniz var mı?

AMG ve kurşun asit piller arasındaki fark nedir?
Jel pil nedir?
...

Endişelenmeyin, burada size net bir tür farklılık ve benzerlikler verecektir.

Kurşun asitli piller aşağıdaki türlere göre sınıflandırılabilir:

Su basmış kurşun asit piller: Bunlar en yaygın kurşun asitli pillerdir.Sıvı bir elektrolit, tipik olarak pilin gövdesi içinde hareket etmekte serbest olan bir su ve sülfürik asit karışımı vardır.

İşte su basmış kurşun asitli pillerin bazı temel özellikleri ve özellikleri:

•Sıvı elektrolit: Süpetilmiş piller, genellikle su ve sülfürik asit karışımı olan bir sıvı elektrolit çözeltisi içerir.Sıvı elektrolit, pilin gövdesi içinde hareket etmekte serbesttir.

•Çıkarılabilir hücre kapakları: Süpetilmiş piller, elektrolit seviyesinin ve özgül ağırlığın incelenmesine ve bakımına izin veren çıkarılabilir hücre kapaklarına sahiptir.Spesifik ağırlık, elektrolit içindeki sülfürik asit konsantrasyonunun bir ölçüsüdür ve pilin yük durumunu gösterir.

•Su tepesi: Su basmış piller, uygun elektrolit seviyesini korumak için damıtılmış su eklenmesi de dahil olmak üzere periyodik bakım gerektirir.Su şarj işlemi sırasında buharlaşır ve damıtılmış su ile doldurulması, plakaların havaya maruz kalmasını önlemeye yardımcı olur, bu da sülfasyona yol açabilir.

•Havalandırma sistemi: Şarj sırasında gaz üretimi nedeniyle, su basmış piller fazla gazı serbest bırakmak ve pilin içinde basınç birikmesini önlemek için bir havalandırma sistemine sahiptir.Bu havalandırma sistemi, pil montaj alanında uygun havalandırma gerektirir.

•Derin deşarj kapasitesi: Su basmış piller, derin deşarjları işlemek için tasarlanmıştır, bu da onları ara sıra ağır yüklerin veya uzun süreli deşarjların beklendiği uygulamalara uygun hale getirir.

•Ekonomik: Su basmış kurşun asitli piller, diğer pil teknolojilerine kıyasla genellikle daha ucuzdur, bu da onları çeşitli uygulamalar için uygun maliyetli bir seçimdir.

Su basmış kurşun asitli piller, otomotiv uygulamalarında, şebekeden yenilenebilir enerji sistemlerinde, yedek güç sistemlerinde ve dayanıklılık ve güvenilirliğin kritik olduğu ağır hizmet uygulamalarında yaygın olarak kullanılır.

Mühürlü kurşun asit (SLA) piller: Valf tarafından düzenlenmiş kurşun asit (VRLA) piller olarak da bilinen bu piller bakımsız olacak şekilde tasarlanmıştır ve elektrolit sızıntısını önlemek için kapatılmıştır.Ayrıca iki alt tipte sınıflandırılırlar:

A.Emici Cam Mat (AGM) Piller: Bu piller, elektroliti pilin içinde emmek ve tutmak için elektrolite batırılmış bir fiberglas paspas kullanır.Mat ayrıca plakalar arasında bir ayırıcı görevi görür.

İşte AGM pilleri hakkında bazı önemli noktalar:

•Yapı: AGM pilleri kurşun plakalardan ve bir cam paspas ayırıcı içinde emilen bir elektrolitten oluşur.Elektrolit, cam paspas içinde hareketsizleştirilir, bu da onu dökülemez ve bakım gerektirmez.

•Çalışma: AGM piller, elektrik üretmek için kurşun plakalar ve elektrolit arasında kimyasal bir reaksiyon kullanarak çalışır.Emilen cam mat ayırıcı, elektrolitin tutulmasına yardımcı olur ve kimyasal reaksiyonlar için geniş bir yüzey alanı sağlar, bu da yüksek güç yoğunluğu ve hızlı şarj özelliklerine neden olur.

•Mühürlü ve valf regülasyonlu: AGM pilleri kapatılır, yani geleneksel subul kurşun asit piller gibi su veya elektrolit ikmal edilmesi gerekmez.Ayrıca valf regüle edilirler, yani fazla gazı havalandırmak ve iç basıncı korumak için bir basınç tahliye vanasına sahiptirler.

•Derin döngü kapasitesi: AGM pilleri derin döngü kapasiteleri ile bilinir, bu da kapasitelerinin önemli bir kısmını hasar görmeden boşaltabilirler.Yenilenebilir enerji sistemleri, elektrikli araçlar ve deniz uygulamaları gibi sık sık deşarj ve şarj gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılırlar.

•Bakımsız: AGM pilleri, düzenli su ilaveleri veya elektrolit kontrolleri gerektirmedikleri için neredeyse bakım gerektirmez.Bununla birlikte, ömrünü ve performanslarını en üst düzeye çıkarmak için hala uygun şarj ve depolama koşullarına ihtiyaç duyarlar.

•Avantajları: AGM pilleri diğer pil tiplerine göre çeşitli avantajlar sunar.Düşük bir kendi kendine deşarj oranına sahiptirler, titreşime ve şoka daha dirençlidirler ve çeşitli yönlere monte edilebilirler.Ayrıca daha hızlı şarj oranına sahiptirler ve gerektiğinde yüksek akım çıktı sağlayabilirler.

•Uygulamalar: AGM pilleri, yedek güç sistemleri, kesintisiz güç kaynakları (UPS), alarm sistemleri, tıbbi ekipmanlar, eğlence araçları (RV), şebeke dışı güneş sistemleri ve daha fazlası dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda kullanılır.

B.Jel piller: Jel piller, elektroliti hareketsizleştirmek için tipik olarak silika bir kalınlaşma maddesi kullanır.Bu, elektrolit sızıntısı riskini azaltan ve pilin farklı yönelimlerine izin veren jel benzeri bir kıvam yaratır.

İşte jel pillere genel bir bakış:

•Jel Elektrolit: Jel piller, bir jel şeklinde kalınlaşmış bir elektrolit kullanır.Elektrolit, jel benzeri bir madde oluşturmak için silika ile karıştırılmış bir sülfürik asit çözeltisinden oluşur.Bu jel elektrolit asidi hareketsizleştirir ve serbestçe akmasını önler.

•İnşaat: Jel piller tipik olarak diğer kurşun asit pillere benzer şekilde kurşun plakalara sahiptir, ancak jel elektrolitini emen ve tutan benzersiz bir ayırıcı malzeme ile.Jel elektrolit, asit sızıntısı riskini azaltır, bu da pillerin dökülmesine dayanıklı ve bakım gerektirmez.

•Derin Döngü Özelliği: AGM pilleri gibi, jel piller de derin döngü uygulamaları için tasarlanmıştır.Önemli kapasite kaybı olmadan tekrarlanan derin deşarjlara ve şarjlara dayanabilirler.Bu, yenilenebilir enerji sistemleri, elektrikli araçlar ve deniz uygulamaları gibi sık bisiklet gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.

•Kapalı ve valf regülasyonlu: AGM pilleri gibi jel piller kapatılır ve valf düzenlenir.Su eklemek veya elektrolit seviyelerini kontrol etmek gibi düzenli bakım gerektirmezler.Basınç tahliye vanası, fazla gazın kaçmasına izin verir ve pilin iç basıncının korunmasına yardımcı olur.

•Sıcaklık duyarlılığı: Jel piller, AGM pillere kıyasla aşırı sıcaklıklara karşı daha düşük bir duyarlılığa sahiptir.Hem yüksek hem de düşük sıcaklık ortamlarında iyi performans gösterirler.Jel elektrolit, gelişmiş termal stabilite sağlar, bu da onları aşırı iklimlerde uygulamalara uygun hale getirir.

•Titreşim ve şok direnci: Jel piller, hareketsizleştirilmiş jel elektrolit nedeniyle titreşime ve şoka karşı oldukça dirençlidir.Bu, pilin sık hareket veya mekanik stres yaşayabileceği uygulamalar için tercih edilen bir seçim haline getirir.

•Daha yavaş şarj oranı: Jel pillerin bir sınırlaması, AGM pillere kıyasla nispeten daha yavaş şarj oranıdır.Jel elektrolit, iyonların hareketini inhibe ederek daha yavaş bir şarj işlemine neden olur.Aşırı yüklemeyi önlemek için jel piller için özel olarak tasarlanmış uyumlu bir şarj cihazı kullanmak önemlidir.

•Uygulamalar: Jel pilleri, yenilenebilir enerji sistemleri, şebeke dışı güneş sistemleri, golf arabaları, elektrikli tekerlekli sandalyeler, scooterlar ve diğer hareketlilik cihazları dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.Ayrıca güvenlik, titreşim direnci ve derin bisiklet kapasitesinin çok önemli olduğu uygulamalarda tercih edilirler.

Özet
Kurşun asitli piller, düşük fiyatları nedeniyle MAR ket uygulamasında hala yüksek bir Mar ket payı işgal etse de.Ancak son yıllarda, insanların çevre koruma konusundaki farkındalığının uyanmasıyla, giderek daha fazla insan kirletici kurşun asit pilleri terk etmeye ve bunları daha çevre dostu lityum iyon pillerle değiştirmeye başladı.

Li-PO pilleri olarak da bilinen lityum polimer piller, taşınabilir elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılan bir tür şarj edilebilir pildir.Lityum iyon pillerinin bir varyasyonudur ve birçok benzerliği paylaşırlar, ancak yapıları ve elektrolitleri açısından farklılık gösterir.

İşte lityum polimer (LI-PO) piller hakkında bazı ana bilgiler:

Li-Po piller, geleneksel lityum iyon pillerde bulunan bir sıvı elektrolit yerine bir polimer elektrolit kullanır.Bu polimer elektrolit genellikle pilin form faktöründe daha fazla esneklik sağlayan katı veya jel benzeri bir maddedir.Bu esneklik, Li-Po pilleri, akıllı telefonlar, tabletler, dronlar ve giyilebilir cihazlar gibi alan kısıtlamalarına veya düzensiz şekillere sahip cihazlar için ideal hale getirir.

• Enerji Yoğunluğu: Li-Po piller tipik olarak kilogram başına 150 ila 200 watt saat (WH/kg) arasında değişen enerji yoğunluklarına sahiptir.Bu yüksek enerjili yoğunluk, diğer pil teknolojilerine kıyasla daha uzun pil ömrü ve daha kompakt tasarımlar sağlar.

• Deşarj oranı: Li-PO pilleri, genellikle 20C'yi aşan yüksek deşarj oranları ile bilinir (burada C pilin kapasitesini temsil eder).Bazı yüksek performanslı LI-PO pilleri, 50C veya daha yüksek deşarj oranlarını bile kaldırabilir ve bu da büyük miktarlarda güç hızlı bir şekilde sağlayabilmelerini sağlar.

• Bisiklet Yaşam: Li-Po pilleri, kapasitesi önemli ölçüde bozulmaya başlamadan önce yüzlerce şarj ve deşarj döngüsüne dayanabilir.İyi bakımlı bir LI-PO pil, 300-500 döngüden sonra orijinal kapasitesinin yaklaşık% 80'ini koruyabilir.

• Kendi Kendini Dahil Oran: Li-PO pilleri nispeten düşük bir kendi kendine deşarj oranına sahiptir.Oda sıcaklığında depolandığında aylık şarjlarının yaklaşık% 5-10'unu koruyabilirler.Bu özellik, çok fazla ücret kaybetmeden uzun süreler için boş olabilecek cihazlar için uygun hale getirir.

• Voltaj: Li-PO pilleri genellikle hücre başına nominal voltaja sahiptir.Bununla birlikte, tam olarak yüklendiğinde, voltaj hücre başına yaklaşık 4,2 volta ulaşabilir.Li-PO pillerinin voltaj ve şarj özelliklerini işlemek için tasarlanmış özel şarj cihazları gerektirdiğini belirtmek önemlidir.

• Güvenlik Hususları: LI-PO pilleri, diğer pil tiplerine kıyasla aşırı şarj, aşırı şarj ve yüksek sıcaklıklara karşı daha duyarlıdır.Kötü muamele görürse, şişebilir, aşırı ısınabilir, hatta ateş edebilir veya patlayabilir.Güvenlik yönergelerini takip etmek, uygun şarj cihazlarını kullanmak ve pilin fiziksel hasarını önlemek çok önemlidir.

Kompozisyon ve çalışma prensibi:
Nikel metal hidrit (NIMH) piller pozitif bir elektrot (nikel hidroksit), negatif bir elektrot (metal hidrit) ve bir elektrolitten oluşur.Deşarj sırasında, metal hidrit elektrotundan hidrojen iyonları, elektrolitten hidroksit iyonları ile birleşerek su oluşturur.Salınan elektronlar, elektrik enerjisi üreterek harici devreden akış.

Gerilim:
NIMH piller tipik olarak hücre başına nominal voltaja sahiptir.Genel voltajı arttırmak için seri olarak çoklu hücre bağlanabilir.

Kapasite ve enerji:
NIMH piller, pilin saklayabileceği şarj miktarını temsil eden amper saatleri (AH) veya miliampere saatleri (MAH) ile ölçülen bir kapasite derecesine sahiptir.Bir NIMH pilinin enerji kapasitesi, kapasitesinin nominal voltajla çarpılmasıyla belirlenir.

Şarj ve deşarj:
NIMH pilleri uygun şarj teknikleri kullanılarak şarj edilebilir.Şarj sırasında, deşarj sırasında meydana gelen kimyasal reaksiyonları tersine çevirmek için daha yüksek bir voltaj uygulanır.Durdurulma, depolanan enerjinin elektrik gücü olarak salınmasını içerir.

Bellek efekti:
NIMH piller, ilk önce tamamen boşaltılmadan tekrar tekrar şarj edilirse, pilin kapasitesinin azaldığı bellek etkisine duyarlıdır.Bununla birlikte, modern NIMH pilleri bu etkiye daha önceki sürümlere kıyasla daha az eğilimlidir.

Çevresel Etki:
NIMH piller, kurşun veya kadmiyum gibi toksik ağır metaller içermedikleri için diğer bazı pil tiplerinden (kurşun asit pil gibi) daha çevre dostudur.Bununla birlikte, nikel ve metal hidrit gibi diğer malzemelerin varlığı nedeniyle hala uygun bertaraf veya geri dönüşüm gerektirirler.

Başvuru:
NIMH piller, taşınabilir elektronik, hibrid araçlar, kablosuz elektrikli aletler ve diğer yüksek drenaj cihazlar dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.Kapasite, enerji yoğunluğu ve maliyet etkinliği arasında bir denge sunarlar.

Kompozisyon ve çalışma prensibi:
Gümüş-çinko (Ag-ZN) piller pozitif bir elektrot (gümüş oksit, AG2O), negatif bir elektrot (çinko, Zn) ve bir alkalin elektrolitten oluşur.Deşarj sırasında, gümüş oksit elektrot gümüş (Ag) oluşturmak için azalır ve hidroksit iyonlarını (OH-) elektrolite serbest bırakır.Eşzamanlı olarak, çinko elektrot oksitlenir, çinko iyonlarına (Zn2+) çözülür ve elektronlar (E-) üretir.Genel reaksiyon şu şekilde temsil edilebilir: 2AG2O + Zn -> 4AG + Zno

Gerilim:
Gümüş-çinko piller tipik olarak hücre başına 1.6 ila 1.9 volt nominal voltaja sahiptir.

Kapasite ve enerji:
Gümüş-çinko piller nispeten yüksek enerji yoğunluğuna yaklaşık 100-120 WH/kg'dır.Hücre başına 150 ila 500 mAh arasında değişen bir kapasite sunarlar.

Şarj ve deşarj:
Şarj sırasında reaksiyonlar tersine çevrilir.Gümüş, pozitif elektrot üzerindeki gümüş okside geri oksitlenir ve çinko negatif elektrot üzerine tekrar kaplanır.

Avantajlar:
Gümüş-çinko piller, yüksek enerji yoğunluğu, daha uzun döngü ömrü (tipik olarak 500 döngü) ve nispeten düşük çevresel etki gibi çeşitli avantajlar sunar.Ayrıca diğer bazı pil kimyalarına kıyasla daha güvenli kabul edilirler.

Sınırlamalar:
Gümüş-çinko pillerin bir sınırlaması, iç kısa devrelere neden olabilecek ve zaman içinde pilin performansını azaltabilen gümüş dendritlerin oluşumu potansiyelidir.Dendrit oluşumunu en aza indirmek için dikkatli şarj ve deşarj prosedürleri gereklidir.

Başvuru:
Silver-çinko piller askeri ekipman, tıbbi cihazlar, işitme cihazları ve havacılık uygulamaları gibi çeşitli uygulamalarda kullanılır.Yüksek enerji yoğunluğu ve güvenilirliği, onları zorlu ve yüksek performanslı uygulamalar için uygun hale getirir.

Kompozisyon ve çalışma prensibi:
Kurşun karbonlu piller, kurşun dioksit (PBO2) pozitif bir elektrot ve karbon malzemeleri içeren negatif bir elektrotu birleştirir.Deşarj sırasında, kurşun dioksit elektrot kurşun sülfat (PBSO4) için dönüşürken, karbon elektrot iyonları emer ve serbest bırakır.Bu işlem elektrik enerjisi üretir.Şarj sırasında, reaksiyonlar tersine çevrilir, kurşun sülfatı dioksite kurşun ve karbon elektrotu geri yüklemek için geri dönüştürür.

Gerilim:
Kurşun karbonlu piller tipik olarak hücre başına 2 volt nominal voltaja sahiptir.

Kapasite ve enerji:
Kurşun karbonlu piller, pil boyutuna ve tasarımına bağlı olarak hücre başına yaklaşık 40 AH ila 200 AH arasında değişen bir kapasite derecesine sahiptir.Enerji kapasitesi, kapasitenin nominal voltajla çarpılmasıyla belirlenir.

Şarj ve deşarj:
Kurşun karbonlu piller uygun şarj teknikleri kullanılarak şarj edilebilir.Şarj sırasında, kurşun sülfatı geri kurşun dioksite dönüştürmek ve karbon elektrotu yenilemek için pil voltajından daha yüksek bir voltaj uygulanır.Durdurulma, depolanan enerjinin elektrik gücü olarak salınmasını içerir.

Avantajlar:
Kurşun karbonlu piller, gelişmiş döngü ömrü (tipik olarak 2.000'den fazla döngü), daha yüksek yük kabulü ve kısmi şarj (PSOC) koşullarında daha iyi performans dahil olmak üzere geleneksel kurşun asitli pillere göre çeşitli avantajlar sunar.Negatif elektrota karbon ilavesi, pilin yüksek akım ve yüksek oranlı uygulamaları işleme yeteneğini arttırır.

Başvuru:
Kurşun karbonlu piller yenilenebilir enerji depolama sistemlerinde, hibrid elektrikli araçlarda (HEV'ler), yedek güç sistemlerinde ve diğer endüstriyel uygulamalarda uygulamalar bulur.Özellikle sık bisiklet, yüksek yük ve deşarj oranları ve uzun vadeli güvenilirlik gerektiren uygulamalar için uygundur.

Çevresel Etki:
Kurşun karbonlu piller, geleneksel kurşun asitli pillere kıyasla kurşun içeriğini azalttı ve bu da çevresel etkinin artmasına neden oldu.Ayrıca daha iyi bisiklet kabiliyeti sergiler, bu da daha uzun hizmet ömrü ve azaltılmış atık üretimi ile sonuçlanır.

Kompozisyon ve çalışma prensibi:
Sodyum-sülfür (NAS) piller, katı hal elektrolit, bir sodyum (NA) pozitif elektrot ve bir kükürt (S) negatif elektrottan oluşur.Çalışma prensibi, sodyum ve kükürt arasındaki geri dönüşümlü redoks reaksiyonlarını içerir.Deşarj sırasında, sodyum iyonları (Na+) pozitif elektrottan elektrolitten negatif elektroda göç eder, burada sodyum polisülfitler oluşturmak için kükürt ile reaksiyona girerler.Bu işlem elektrik enerjisini serbest bırakır.Şarj sırasında reaksiyonlar tersine çevrilir, sodyum polisülfürleri sodyum iyonlarına ve kükürtlere dönüştürür.

Gerilim:
Sodyum-sülfür piller tipik olarak hücre başına 2 volt nominal voltaja sahiptir.

Kapasite ve enerji:
Sodyum-sülfür piller, 100 WH/kg ila 200 Wh/kg arasında değişen yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.Kapasite genellikle hücre başına 200 ila 500 amper saat (AH) aralığındadır.

Çalışma sıcaklığı:
Sodyum-sülfür piller, sodyum iyonlarının hareketliliğini kolaylaştırmak ve elektrokimyasal reaksiyonları arttırmak için tipik olarak 300 ila 350 santigrat (572 ila 662 derece Fahrenheit) yüksek sıcaklıklarda çalışır.

Şarj ve deşarj:
Sodyum-sülfür piller, performanslarını korumak ve güvenlik sorunlarını önlemek için şarj ve deşarj sırasında dikkatli sıcaklık kontrolü gerektirir.Şarj, sodyum iyonlarını pozitif elektrota geri götürmek için daha yüksek bir voltaj uygulanmasını içerirken, deşarj, depolanan enerjinin elektrik gücü olarak salınmasını içerir.

Avantajlar:
Sodyum-sülfür piller, yüksek enerji yoğunluğu, uzun döngü ömrü (3.000'den fazla döngü) ve mükemmel yük/deşarj verimliliği gibi çeşitli avantajlar sunar.Izgara seviyesi enerji depolama sistemleri gibi büyük ölçekli enerji depolama gerektiren uygulamalar için uygundur.

Başvuru:
Yenilenebilir enerji depolama, elektrik şebekesi stabilizasyonu ve şebeke dışı güç sistemleri dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda sodyum-sülfür piller kullanılır.Özellikle uzun süreli enerji depolama ve yüksek güç çıkışı gerektiren uygulamalar için çok uygundurlar.

Kompozisyon ve çalışma prensibi:
Sodyum-iyon piller, sodyum bazlı pozitif bir elektrot, karbon bazlı bir negatif elektrot ve sodyum iyon ileten bir elektrolitten oluşur.Çalışma prensibi, sodyum iyonlarının (Na+) elektrot malzemelerine/elektrod malzemelerine geri dönüşümlü intercalation/tanımlanmasını içerir.Deşarj sırasında, sodyum iyonları pozitif elektrottan negatif elektrota elektrolit yoluyla göç ederek elektrik enerjisi üreten bir elektron akışı yaratır.Şarj sırasında, sodyum iyonları pozitif elektrota geri sürülür.

Gerilim:
Sodyum iyon piller tipik olarak hücre başına 3.7 ila 4 volt nominal voltaja sahiptir.

Kapasite ve enerji:
Sodyum-iyon piller, elektrot malzemeleri için tipik olarak gram başına 100 ila 150 miliampere saat (MAH/G) arasında değişen bir kapasite derecesine sahiptir.Enerji yoğunluğu kilogram başına 100 ila 150 watt saat arasında değişebilir (WH/kg).

Şarj ve deşarj:
Sodyum-iyon piller uygun şarj teknikleri kullanılarak şarj edilebilir.Şarj sırasında, sodyum iyonlarını pozitif elektrota geri götürmek için daha yüksek bir voltaj uygulanır.Durdurulma, depolanan enerjinin elektrik gücü olarak salınmasını içerir.

Avantajlar:
Sodyum-iyon piller, lityumla karşılaştırıldığında bolluk ve düşük sodyum maliyeti de dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar, bu da onları potansiyel olarak daha uygun maliyetli hale getirir.Ayrıca uzun bir döngü ömrü, lityum iyon pillere kıyasla iyileştirilmiş güvenliği var ve daha çevre dostudurlar.

Başvuru:
Büyük ölçekli enerji depolama sistemleri, yenilenebilir enerji entegrasyonu ve ızgara stabilizasyonu dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için sodyum-iyon piller araştırılmaktadır.Elektrikli araçlarda, taşınabilir elektroniklerde ve diğer enerji depolama uygulamalarında kullanılma potansiyeline sahiptirler.