ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Аккумуляторная батарея — это… Что такое Аккумуляторная батарея?

Аккумуляторная батарея
        электрическая, группа однотипных Аккумуляторов, соединённых электрически и конструктивно для получения напряжения, силы тока, электрического заряда (распространён термин «ёмкость») или мощности, которых один элемент дать не может. При параллельном соединении аккумуляторов напряжение А. б. равно напряжению каждого из элементов, а общий электрический заряд — сумме электрических зарядов отдельных аккумуляторов. При последовательном соединении суммируется эдс. Смешанное соединение осуществляют для повышения напряжения и электрического заряда А. б. по сравнению с напряжением и электрическим зарядом отдельного аккумулятора. Служит источником постоянного тока.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Аккумулятор давления
  • Аккумуляция

Смотреть что такое «Аккумуляторная батарея» в других словарях:

  • Аккумуляторная батарея — Аккумуляторная батарея  батарея аккумуляторов, соединенных между собой в одном изделии. Аккумуляторная батарея служит источником постоянного тока. В обиходе часто встречается сокращение «АКБ» или просто «Аккумулятор». Аккумуляторная батарея …   Википедия

  • аккумуляторная батарея — батарея Электрически соединенные между собой аккумуляторы, оснащенные выводами и заключенные, как правило, в одном корпусе. [ГОСТ 15596 82] аккумуляторная батарея батарея Два или более аккумуляторов, соединенных между собой и используемых в… …   Справочник технического переводчика

  • АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ — группа однотипных электрических аккумуляторов, соединенных электрически и конструктивно для получения необходимых значений тока и напряжения …   Большой Энциклопедический словарь

  • АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ

    — (Storage battery) ряд аккумуляторов, соединенных между собой последовательно или параллельно. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

  • аккумуляторная батарея — – ряд соединенных вместе аккумуляторов в едином корпусе. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

  • Аккумуляторная батарея — (secondary battery) два или более аккумуляторов (элементов), соединенных между собой и используемых в качестве источника электрической энергии… Источник: ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СТАЦИОНАРНЫХ СВИНЦОВО КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ В… …   Официальная терминология

  • аккумуляторная батарея — 1.3.8. аккумуляторная батарея : Сборка из аккумуляторов, предназначенная для использования в качестве источника электрической энергии, характеризующаяся свойственными ей напряжением, размерами, расположением выводов, емкостью и другими данными.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • аккумуляторная батарея — akumuliatorių baterija statusas T sritis chemija apibrėžtis Nuosekliai arba lygiagrečiai sujungtų akumuliatorių grupė. atitikmenys: angl. accumulator battery; secondary battery; storage battery rus. аккумуляторная батарея; вторичная батарея …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • аккумуляторная батарея — группа однотипных электрических аккумуляторов, соединённых электрически и конструктивно для получения необходимых значений тока и напряжения. * * * АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ, группа однотипных электрических аккумуляторов,… …   Энциклопедический словарь

  • аккумуляторная батарея — akumuliatorių baterija statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. accumulator battery; storage battery vok. Akkumulatorbatterie, f; Akkumulatorenbatterie, f rus. аккумуляторная батарея, f pranc. batterie d accumulateurs, f …   Automatikos terminų žodynas

  • аккумуляторная батарея — akumuliatorių baterija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. accumulator battery vok. Akkumulatorenbatterie, f rus. аккумуляторная батарея, f pranc. batterie d’accumulateurs, f …   Fizikos terminų žodynas

Книги

  • Chevrolet Lanos/ZAZ Chance:Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту, Андреев А., Горфин И. С., Захаров Н. В., Шпалярчук А. С., Чащин Д. В.. Вашему вниманию предлагается руководство по ремонту и эксплуатации автомобиля ZAZ Chance с кузовами седан и хэтчбек, с двигателями 1, 3 и 1, 5 л. В первом разделе руководства приведены общие… Подробнее  Купить за 1491 руб
  • Mazda CX-7. Выпуск с 2006 г., рестайлинг в 2009 г. Пошаговый ремонт в фотографиях, Сидоров К.В.. Руководство по ремонту и эксплуатации автомобиля Mazda CX-7 выпуск с 2006, рестайлинг в 2009 г. с бензиновыми двигателями объемом 2. 3 л. (238 л. с.) и 2. 5 л. (163 л. с.) В первом разделе… Подробнее  Купить за 1239 руб
  • Renault Logan. Выпуск с 2005 г., рестайлинг в 2009 г. Пошаговый ремонт в фотографиях, Погребной С.Н.. Руководство по ремонту и эксплуатации автомобиля Renault Logan выпуска с 2005 г. и рестайлинговых автомобилей выпуска с 2009 г. с бензиновыми двигателями объемом 1. 4 л. (R4/8V), 1. 6 л.… Подробнее  Купить за 1149 руб
Другие книги по запросу «Аккумуляторная батарея» >>

Аккумулятор VRLA — VRLA battery

Тип свинцово-кислотного аккумулятора

Клапана регулируется свинцово-кислотные ( VRLA ) батареи , обычно известный как

герметичные свинцово-кислотные ( SLA ) батареи , представляет собой тип свинцово-кислотной батареи характеризуется ограниченным количеством электролита ( «голодали» электролита) всасывается в сепараторе пластины или в виде геля; пропорциональное соотношение отрицательных и положительных пластин, чтобы облегчить рекомбинацию кислорода внутри ячейки; и наличие предохранительного клапана, который удерживает содержимое батареи независимо от положения ячеек.

Существует два основных типа батарей VRLA: абсорбирующий стекломат ( AGM ) и гелевый элемент . Гелевые элементы добавляют к электролиту кремнеземную пыль, образуя густую замазку, похожую на гель. Аккумуляторы AGM (абсорбирующий стекломат) имеют сетку из стекловолокна между пластинами аккумулятора, которая служит для удержания электролита и разделения пластин. Оба типа батарей VRLA имеют преимущества и недостатки по сравнению с затопленными вентилируемыми свинцово-кислотными батареями (VLA), а также друг с другом.

Благодаря своей конструкции гелевые ячейки и типы AGM VRLA могут быть установлены в любой ориентации и не требуют постоянного обслуживания. Термин «не требующий обслуживания» является неправильным, поскольку батареи VRLA по-прежнему требуют очистки и регулярных функциональных испытаний. Они широко используются в больших портативных электрических устройствах, автономных энергосистемах и аналогичных ролях, где требуется большой объем памяти по более низкой цене, чем другие технологии, не требующие особого обслуживания, такие как литий-ионные .

История

Первый свинцово-кислотный гелевый аккумулятор был изобретен компанией Elektrotechnische Fabrik Sonneberg в 1934 году. Современный гелевый аккумулятор, или аккумулятор VRLA, был изобретен Отто Яче из Sonnenschein в 1957 году. Первым аккумулятором AGM был Cyclon, запатентованный Gates Rubber Corporation в 1972 году и производимый в настоящее время. компании EnerSys . Циклон представляет собой спирально-навитую ячейку с тонкими электродами из свинцовой фольги. Ряд производителей ухватились за технологию, чтобы реализовать ее в ячейках с обычными плоскими пластинами. В середине 1980-х две британские компании, Chloride и Tungstone, одновременно представили аккумуляторы AGM с десятилетним сроком службы емкостью до 400 Ач, что было стимулировано спецификацией British Telecom для аккумуляторов для поддержки новых цифровых коммутаторов.

В тот же период Гейтс приобрел другую британскую компанию Varley, специализирующуюся на самолетах и ​​военных батареях. Варли адаптировал технологию свинцовой фольги Cyclon для производства плоских пластинчатых батарей с исключительно высокой производительностью. Они получили одобрение для различных самолетов, включая бизнес-джеты BAE 125 и 146, Harrier и его производную AV8B, а также некоторые варианты F16 в качестве первой альтернативы стандартным никель-кадмиевым (NiCd) батареям.

Основной принцип

Свинцово-кислотные элементы состоят из двух свинцовых пластин, которые служат в качестве электродов , подвешенных в электролите, состоящем из разбавленной серной кислоты . Ячейки VRLA имеют тот же химический состав, за исключением того, что электролит иммобилизован. В AGM это достигается с помощью матов из стекловолокна; в гелевых батареях или «гелевых элементах» электролит находится в форме пасты, подобной гелю, созданной путем добавления к электролиту диоксида кремния и других гелеобразующих агентов.

Когда батарея разряжается, свинец и разбавленная кислота вступают в химическую реакцию, в результате которой образуется сульфат свинца и вода. Когда аккумулятор впоследствии заряжается, сульфат свинца и вода снова превращаются в свинец и кислоту. Во всех конструкциях свинцово-кислотных аккумуляторов ток зарядки необходимо регулировать в соответствии со способностью аккумулятора поглощать энергию. Если зарядный ток слишком велик, произойдет электролиз , разлагающий воду на водород и кислород, в дополнение к предполагаемому превращению сульфата свинца и воды в диоксид свинца, свинец и серную кислоту (обратный процесс разряда). Если этим газам дать возможность уйти, как в обычном затопленном элементе, в батарею время от времени потребуется добавлять воду (или электролит). Напротив, батареи VRLA удерживают генерируемые газы внутри батареи, пока давление остается в пределах безопасных уровней. При нормальных условиях эксплуатации газы могут затем рекомбинировать внутри самой батареи, иногда с помощью катализатора, и дополнительный электролит не требуется.

Однако, если давление превышает пределы безопасности, предохранительные клапаны открываются, чтобы позволить избыточным газам уйти, и тем самым регулируют давление до безопасного уровня (отсюда «регулируемый клапан» в «VRLA»).

Строительство

Элементы VRLA могут быть изготовлены из плоских пластин, аналогичных обычным свинцово-кислотным аккумуляторным батареям, или могут быть выполнены в форме спирального рулона для изготовления цилиндрических элементов.

Батареи VRLA имеют предохранительный клапан, который срабатывает, когда батарея начинает создавать давление газообразного водорода, как правило, в результате перезарядки. Активация клапана позволяет части газа или электролита уйти, что снижает общую емкость аккумулятора. Прямоугольные ячейки могут иметь клапаны, настроенные на работу от 1 или 2  фунтов на квадратный дюйм ; круглые спиральные ячейки с металлическими внешними контейнерами могут иметь клапаны, настроенные на высоту 40 фунтов на квадратный дюйм.

Крышки ячеек обычно имеют встроенные газовые диффузоры, которые позволяют безопасно рассеивать любой избыток водорода, который может образоваться во время перезарядки . Они не герметичны, но не требуют обслуживания. Их можно ориентировать любым образом, в отличие от обычных свинцово-кислотных аккумуляторов, которые необходимо держать в вертикальном положении, чтобы избежать разливов кислоты и сохранить вертикальное расположение пластин. Ячейки могут работать с пластинами горизонтально (в виде блинов ), что может увеличить срок службы.

Абсорбирующий стеклянный мат (AGM)

Аккумуляторы AGM отличаются от заливных свинцово-кислотных аккумуляторов тем, что электролит удерживается в стеклянных матах, в отличие от свободного заливания пластин. Очень тонкие стекловолокна вплетены в мат для увеличения площади поверхности, достаточной для удержания достаточного количества электролита на элементах в течение всего срока их службы. Волокна, из которых состоит тонкий стекломат, не впитывают и не подвергаются воздействию кислотного электролита. Эти маты отжимаются на 2–5% после замачивания в кислотах непосредственно перед окончанием производства.

Пластины в батарее AGM могут иметь любую форму. Некоторые из них плоские, а другие изогнутые или свернутые. Батареи AGM глубокого цикла и пускового типа встроены в прямоугольный корпус в соответствии со спецификациями кодов батарей Battery Council International (BCI).

Аккумуляторы AGM более устойчивы к саморазряду, чем обычные аккумуляторы, в широком диапазоне температур.

Как и в случае со свинцово-кислотными аккумуляторами, чтобы максимально продлить срок службы AGM-аккумулятора, важно следовать спецификациям производителя по зарядке, и рекомендуется использовать зарядное устройство с регулируемым напряжением . Существует прямая корреляция между глубиной разряда (DOD) и сроком службы аккумулятора с разницей между 500 и 1300 циклами в зависимости от глубины разряда.

Гелевый аккумулятор

Разбитый гелевый аккумулятор с белыми каплями гелеобразного электролита на пластинах

Первоначально разновидность гелевой батареи (также известной как гелевый элемент ) была произведена в начале 1930-х годов для портативного клапанного (лампового) источника питания LT (2, 4 или 6 В) путем добавления кремнезема к серной кислоте. К этому времени стеклянный корпус был заменен целлулоидом, а позже, в 1930-х годах, другим пластиком. В более ранних «мокрых» ячейках в стеклянных сосудах использовались специальные клапаны, позволяющие наклоняться от вертикального к одному горизонтальному направлению в 1927–1931 или 1932 годах. Гелевые ячейки с меньшей вероятностью протекали при грубом обращении с портативным набором.

Современный гель батарея является батареей VRLA с желатинированным электролитом ; серная кислота смешивают с коллоидальным диоксидом кремнием , что делает полученный гель массовым , как и неподвижный. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом, эти аккумуляторы не нужно хранить в вертикальном положении. Гелевые батареи уменьшают испарение электролита, утечку (и последующие проблемы с коррозией ), характерные для влажных батарей, и обладают большей устойчивостью к ударам и вибрации . По химическому составу они почти такие же, как мокрые (не герметичные) батареи, за исключением того, что сурьма в свинцовых пластинах заменяется кальцием , и может происходить рекомбинация газа.

Приложения

Многие современные мотоциклы и вездеходы (ATV), представленные на рынке, используют аккумуляторы AGM, чтобы снизить вероятность проливания кислоты во время поворота, вибрации или после аварий, а также по причинам упаковки. Более легкую и меньшую батарею можно установить под странным углом, если это необходимо для конструкции мотоцикла. Из-за более высоких производственных затрат по сравнению с залитыми свинцово-кислотными аккумуляторами, AGM-аккумуляторы в настоящее время используются в автомобилях класса люкс. По мере того, как автомобили становятся тяжелее и оснащены большим количеством электронных устройств, таких как навигация и система контроля устойчивости , аккумуляторы AGM используются для снижения веса транспортного средства и обеспечения большей электрической надежности по сравнению с залитыми свинцово-кислотными аккумуляторами.

BMW 5 серии с марта 2007 года включает аккумуляторы AGM в сочетании с устройствами для рекуперации энергии торможения с использованием рекуперативного торможения и компьютерного управления, чтобы генератор переменного тока заряжал аккумулятор при замедлении автомобиля. В автомобилях, используемых в автогонках, могут использоваться аккумуляторы AGM из-за их устойчивости к вибрации.

AGM с глубоким циклом также обычно используются в автономных солнечных и ветроэнергетических установках в качестве накопителя энергии и в крупномасштабной любительской робототехнике , такой как соревнования FIRST и IGVC .

Аккумуляторы AGM обычно выбираются для удаленных датчиков, таких как станции мониторинга льда в Арктике . Аккумуляторы AGM из-за отсутствия свободного электролита не растрескиваются и не протекают в этих холодных условиях.

Батареи VRLA широко используются в инвалидных колясках с электроприводом, поскольку чрезвычайно низкий выход газа и кислоты делает их более безопасными для использования внутри помещений. Батареи VRLA также используются в источниках бесперебойного питания (ИБП) в качестве резервного источника питания при отключении электроэнергии.

Батареи VRLA также являются стандартным источником энергии в планерах из-за их способности выдерживать различные положения в полете и относительно большой диапазон температур окружающей среды без каких-либо побочных эффектов. Однако режимы зарядки необходимо адаптировать к разной температуре.

Батареи VRLA используются в флоте атомных подводных лодок США из-за их удельной мощности, отсутствия выделения газов, меньшего количества обслуживания и повышенной безопасности.

AGM и гелевые аккумуляторы также используются в морских развлечениях, причем AGM более широко доступны. Морские батареи глубокого разряда AGM предлагаются рядом поставщиков. Их обычно отдают предпочтение за их низкие эксплуатационные расходы и герметичность, хотя обычно они считаются менее экономичным решением по сравнению с традиционными затопленными ячейками.

В телекоммуникационных приложениях батареи VRLA, которые соответствуют критериям, изложенным в документе требований Telcordia Technologies, GR-4228 , Уровни сертификации цепочки свинцово-кислотных аккумуляторов с клапанным регулированием (VRLA), основанные на требованиях к безопасности и производительности, рекомендуются для развертывания на внешнем предприятии (OSP). ) в таких местах, как хранилища с контролируемой средой (CEV), шкафы для электронного оборудования (EEE) и хижины, а также в неконтролируемых конструкциях, таких как шкафы. По сравнению с VRLA в телекоммуникациях, использование оборудования для измерения сопротивления VRLA (OMTE) и измерительного оборудования, подобного OMTE, является довольно новым процессом для оценки заводов по производству телекоммуникационных батарей. Правильное использование оборудования для омических испытаний позволяет проводить испытания батарей без вывода батарей из эксплуатации для проведения дорогостоящих и длительных испытаний на разряд.

Сравнение с затопленными свинцово-кислотными ячейками

Гелевые и AGM-аккумуляторы VRLA обладают рядом преимуществ по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, залитыми VRLA, и обычными свинцово-кислотными аккумуляторами . Батарею можно установить в любом положении, так как клапаны срабатывают только при повышенном давлении. Поскольку система аккумуляторов спроектирована так, чтобы быть рекомбинантной и исключающей выбросы газов при перезарядке, требования к вентиляции помещения снижаются, и при нормальной работе не выделяется кислотный дым. Выбросы газа из затопленных элементов имеют незначительные последствия для всех, кроме самых маленьких замкнутых пространств, и представляют очень небольшую угрозу для бытового пользователя, поэтому аккумуляторные батареи с жидкостными элементами, рассчитанные на долговечность, обеспечивают более низкие затраты на киловатт-час. В гелевых батареях объем свободного электролита, который может высвободиться при повреждении корпуса или вентиляции, очень мал. Нет необходимости (или возможности) проверять уровень электролита или пополнять воду, потерянную из-за электролиза, что снижает требования к осмотру и техническому обслуживанию. Батареи с мокрыми элементами можно обслуживать с помощью системы самополива или дозаправки каждые три месяца. Требование добавить дистиллированную воду обычно вызвано перезарядкой. Хорошо отлаженная система не должна требовать пополнения чаще, чем каждые три месяца.

Основным недостатком всех свинцово-кислотных аккумуляторов является требование относительно продолжительного времени цикла перезарядки, обусловленное внутренним трехступенчатым процессом зарядки: этапы объемного заряда, абсорбционного заряда и (поддерживающего) плавающего заряда. Все свинцово-кислотные батареи, независимо от типа, быстро заряжаются примерно до 70% емкости, в течение которой батарея будет принимать большой ток на входе, определяемый при заданном напряжении, в течение нескольких часов (с источником заряда, способным обеспечивать расчетный ток основной емкости C для данной батареи Ач).

Однако затем им требуется более длительное время, затрачиваемое на этап промежуточного абсорбирующего заряда со спадом тока после начальной объемной зарядки, когда скорость приема заряда батареи LA постепенно снижается, и батарея не принимает более высокую C-скорость. Когда достигается заданное значение напряжения на стадии абсорбции (и зарядный ток снижается), зарядное устройство переключается на заданное значение напряжения холостого хода с очень низкой скоростью C, чтобы поддерживать полностью заряженное состояние батареи на неопределенный срок (ступень плавающего режима смещает нормальную самоподдерживающую способность батареи). разряда со временем).

Если зарядное устройство не может обеспечить достаточную продолжительность заряда стадии абсорбции и C-скорость (это « плато » или время ожидания, обычная ошибка дешевых солнечных зарядных устройств) и подходящий профиль плавающего заряда, емкость и долговечность аккумулятора будут значительно уменьшены. .

Чтобы обеспечить максимальный срок службы, свинцово-кислотную батарею следует полностью перезарядить как можно скорее после цикла разряда, чтобы предотвратить сульфатирование , и поддерживать полный уровень заряда с помощью поплавкового источника при хранении или простое (или хранении сухим новым с завода, необычная практика сегодня).

При работе в цикле разряда батарея LA должна иметь DOD менее 50%, в идеале — не более 20-40% DOD; настоящую батарею глубокого разряда Лос — Анджелеса можно отнести к более низкому уровню разряда (иногда даже 80%), но эти более высокие циклы разряда всегда требуют увеличения срока службы.

Циклы срока службы свинцово-кислотных аккумуляторов будут варьироваться в зависимости от ухода, при наилучшем уходе они могут достигнуть от 500 до 1000 циклов. При менее осторожном использовании можно ожидать всего 100 циклов жизни (все зависит также от среды использования).

Из-за того, что в пластины добавлен кальций для уменьшения потерь воды, герметичный AGM или гелевый аккумулятор заряжается быстрее, чем залитый свинцово-кислотный аккумулятор VRLA или обычной конструкции. По сравнению с залитыми батареями, батареи VRLA более уязвимы для теплового разгона при неправильной зарядке. Электролит не может быть проверен ареометром для диагностики неправильной зарядки, которая может сократить срок службы батареи.

Автомобильные аккумуляторы AGM обычно примерно в два раза дороже аккумуляторов с заполненными элементами в данной размерной группе BCI; гелевые батареи в пять раз дороже.

Аккумуляторы AGM и гелевые VRLA:

  • Время зарядки меньше, чем у заливных свинцово-кислотных аккумуляторов.
  • Не переносит перезарядку: перезаряд приводит к преждевременному выходу из строя.
  • Имеют более короткий срок службы по сравнению с должным образом обслуживаемым аккумулятором с жидкими элементами .
  • Выбрасывать значительно меньше газообразного водорода.
  • Аккумуляторы AGM по своей природе безопаснее для окружающей среды и безопаснее в использовании.
  • Может использоваться или располагаться в любой ориентации.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

Книги и бумаги

  • Свинцово-кислотные аккумуляторы с клапанным регулированием. Отредактировано Патриком Т. Мозли, Юргеном Гарче, CD Parker, DAJ Rand. p202
  • Виналь, GW (1955, 01 января) Аккумуляторные батареи. Общий трактат по физике и химии аккумуляторных батарей и их инженерных применений. База данных Energy Citations (ECD): Документ № 7308501
  • Джон МакГэвак. Поглощение диоксида серы гелем кремниевой кислоты . Eschenbach Print. Компания, 1920 год.

Патенты

AGM или GEL (гелевый) аккумулятор – что выбрать? © Солнечные.

RU

Итак, стоит задача выбрать аккумулятор для солнечной электростанции из двух типов: гелевый и AGM. Зайдя в любой специализированный магазин, Вы можете увидеть картину, аналогичную представленной ниже.


Обычный гелевый (GEL) аккумулятор
 
Обычный AGM аккумулятор

Два типа аккумуляторных батарей одного производителя, одинаковой емкости, напряжения, размера, но почему-то с разной ценой. Причем, более низкая цена у AGM аккумулятора. Для того, чтобы выбрать нужную модель батареи, необходимо знать её особенности и точно определиться с типом системы, где она будет эксплуатироваться (резервная или автономная).

AGM

AGM расшифровывается, как абсорбирующие стеклянные маты. Фактически, это обыкновенная стеклоткань, расположенная между положительными и отрицательными свинцовыми пластинами. В этой стеклоткани в «связанном» состоянии находится электролит. Благодаря тому, что электролит находится в связанном состоянии, возможна эксплуатация батарей в любом положении (например, на боку).

AGM аккумуляторы являются самыми дешевыми (за исключением автомобильных) с типичным сроком службы — 5 лет. Однако существуют модели и с 10-и летним сроком службы. Типичная модель способна выдерживать до 200 циклов разряда с глубиной 100%, до 350 — с глубиной 50% и до 800 — с глубиной 30%.

Применять AGM аккумуляторы целесообразно в системах резервного питания, т.е. там, где циклирование (разряды) будет достаточно редким. При условии соблюдения оптимального температурного режима (15-25 градусов Цельсия) и если не оставлять батарею в разряженном состоянии, AGM модель прослужит заявленный производителем срок службы.

GEL

GEL расшифровывается, как гель, а не гелий, что иногда встречается. В гелевых аккумуляторах в качестве сепаратора между свинцовыми пластинами применяется силикагель, которым заливается пространство между пластинами в процессе производства. Силикагель после застывания представляет собой твердое вещество с огромным количеством пор, в которых удерживается электролит. Благодаря тому, что силикагель полностью занимает пространство между пластинами, в гелевых аккумуляторных батареях практически невозможно осыпание свинцовых пластин и как следствие, закорачивание и выход из строя.

Кроме того, такая конструкция позволила улучшить качественные характеристики гелевых аккумуляторов, а именно, число циклов разряда и устойчивость к глубоким (100%) разрядам. И если их номинальный срок службы не отличается от срока службы аккумуляторных батарей технологии AGM и здесь также существуют модели с 5-и и 10-и летним сроком, то количество циклов типичной гелевой батареи в среднем на 50% выше. Типичная модель технологии GEL способна выдерживать до 350 циклов разряда с глубиной 100%, до 550 — с глубиной 50% и до 1200 — с глубиной 30%.

Таким образом, покупая более дорогие гелевые аккумуляторы для дома, Вы в реальности сэкономите на эксплуатационных расходах в случае их использования в автономной системе электроснабжения, поскольку в ней реальный срок службы аккумуляторных батарей определяется максимальным числом циклов заряда/разряда и очень редко доходит до номинального срока в 5-10 лет.

Немаловажной особенностью гелевых аккумуляторов является их устойчивость к глубоким разрядам. В связи с особенностями конструкции, описанными выше, они менее подвержены сульфатации, чем AGM, и могут без ущерба емкости оставаться в полностью разряженном состоянии несколько дней. Поэтому, если Вы планируете разряжать батарею до 100% и у Вас не будет возможности сразу ее зарядить, то лучше отдать предпочтение гелевой модели.

 

Надеемся, сравнение AGM и GEL (гелевых) аккумуляторов поможет Вам сделать выбор!

Массовость твердотельных батарей поставлена под сомнение — ДРАЙВ

Твердотельные батареи несут больший запас энергии на единицу массы. Они вовсю осваивают микроэлектронику (на снимке как раз миниатюрная полностью керамическая перезаряжаемая ячейка TDK CeraCharge). А в автомобильной сфере они ещё экзотика, хотя попытки внедрения были.

Выходец из Теслы Джин Бердичевски, ныне генеральный директор калифорнийской компании Sila Nanotechnologies, назвал твердотельные батареи «ложной надеждой». Несколько обескураживающий тезис, учитывая огромное внимание к этому подвиду литиевых аккумуляторов со стороны крупных игроков.

Компетенция Sila Nanotechnologies — перспективные материалы для аккумуляторов, в том числе электроды.

Напомним, в твердотельных батареях применяются не только твёрдые электроды, но и твёрдый электролит, в отличие от жидкого электролита или геля в классических литий-ионных ячейках. Бердичевски считает, что трудности с твердотельной технологией (рост дендритов на электродах, микротрещины в электролите) в обозримом будущем преодолены не будут, а вот более традиционные литиево-ионные аккумуляторы ещё удивят. Их ждут рост удельных параметров и снижение цены в массовом производстве.

У выбора типа ячеек есть экономическая составляющая. Крупные аккумуляторные заводы и ряд ещё намеченных к постройке заточены под литиево-ионные блоки. Массовый переход на твердотельные потребует замены большой части оборудования, тем самым обесценит уже сделанные инвестиции. (По часовой стрелке: Tesla в Неваде, CATL в Ниндэ, SK в Джорджии.)

В исследовательской работе, написанной Бердичевски вместе с техническим директором Sila Глебом Юшином, утверждается, что катоды из фторидов металлов или серы в сочетании с анодом из кремния дадут отличные результаты. В том числе они якобы помогут снизить стоимость литиевых ячеек для массового рынка. На заре литиевой технологии в 1991-м ценник составлял $4000 за киловатт-час, к 2007 году он упал до $200 с небольшим, сейчас это около $150, а боссы Sila Nanotechnologies предсказывают $50 к 2030 году и $30 к 2040-му.

Доказательство того, что твердотельные батареи в автопроме могут быть серийными: сегодня представлен электробус Mercedes-Benz eCitaro G. Покупателям дан выбор между литиево-ионными батареями последнего поколения (NMC) или твердотельными. Первые выигрывают по скорости зарядки, а их ёмкость равна 396 кВт•ч, вторые не особо быстро заряжаются, зато их ёмкость достигает 441 кВт•ч!

Интересно, насколько оценка Sila верна. Ведь в твердотельные батареи вложено немало средств. Исследования и совместные проекты в этой области затеяли такие гиганты, как Toyota и Volkswagen, но их последние батарейные модели всё же полагаются на более традиционные литиево-ионные ячейки. Фирма Fisker интенсивно работала над твердотельными аккумуляторами, но до готовности их ещё не довела. Так что запускать свою линейку серийных электрокаров, видимо, будет без них. На твердотельные аккумуляторы очень рассчитывала компания Dyson, но весь её автомобильный проект попал под нож. Кажется, не унывают лишь китайцы: серийный седан Enovate ME-S в 2021 году должен выйти на рынок именно с твердотельной батареей.

надежные аккумуляторы (АКБ), для авто Российского производства

Аккумуляторы Российского производства эталонного качества – все это про продукцию компании «Тубор». Инновационные технологии, соответствующие стандартам XXI века, открывают новый мир надежности и долговечности аккумуляторов, предназначенных для использования во всех видах автотехники и водного транспорта.

Основа нашего стратегического плана развития – государственная программа импортозамещения. Мы производим Российские аккумуляторы, соответствующие международным стандартам качества, используя отечественное сырье и технологии. Аккумуляторы российского производства – шаг в высокотехнологичное будущее страны!

Российские аккумуляторы производства компании «Тубор» — это сочетание безупречного качества сборки, передовых технологий и накопленных знаний об нюансах изготовления АКБ. Наш богатый ассортимент продукции удовлетворяет спрос на всех уровнях: от крупных автоконцернов до частных лиц, нуждающихся в замене аккумуляторов.

Разработка и производство аккумуляторов ведется по установленным стандартам или утвержденным заказчиком проектам в зависимости от особенностей дальнейшей эксплуатации.

«Тубор» — это проверенный и надежный поставщик аккумуляторов по всей России и в страны СНГ. Нам доверяют крупнейшие автоконцерны и производители автотехники:

• FORD SOLLERS
• RENAULT-NISSAN GROUP
• VW RUS
• KIA /HYUNDAI MOTORS
• BELGEE
• Группа ГАЗ
• ПТЗ
• Кировский Тракторный Завод

Особенности производства аккумуляторов в компании «Тубор»

На нашем предприятии вы можете купить аккумуляторы российского производства, изготовленные по следующим технологиям:

• Ca/Ca (SLI) – традиционная технология изготовления аккумуляторов с жидким электролитом. Рассчитаны на стандартную эксплуатацию без перегрузок. Обладают стандартными характеристиками и быстрым зарядом.

• EFB – новая технология изготовления кальциевых АКБ, применяемая для двигателей с системой Start/Stop и сочетающая в себе все преимущества SLI и AGM аккумуляторов. Обладает повышенной плотностью активной массы и пускового тока. Изготавливаются в соответствии с ОЕМ.

• GEL считается самой совершенной технологией АКБ. Герметичная конструкция, практически нулевое газовыделение, устойчивость к циклированию и работа при низком уровне заряда.

Приобретайте аккумуляторы российского производства в «Тубор»!

Обратитесь к нам и закажите аккумуляторы, соответствующие вашим потребностям. Для каждого клиента мы обеспечим индивидуальный подход, предложим лучшую цену и самые комфортные условия сотрудничества!

Адреса розничных магазинов аккумуляторов (АКБ)

Возможность купить аккумуляторную батарею (АКБ) для автомобиля или другого типа транспорта от производителя по лучшей цене теперь есть у каждого! Также Вы сможете сдать свой старый аккумулятор и получить скидку на новый.

Мы будем рады видеть Вас в сети наших розничных магазинов, звоните прямо сейчас, и наш консультант поможет подобрать нужную модель АКБ и сообщит, когда Вы сможете забрать Ваш новый аккумулятор.

Информация о компании ТОО «Кайнар-АКБ»

Строительство Талдыкорганского завода аккумуляторов началось в 1970 году, а в январе 1975 года была выпущена первая аккумуляторная батарея 6СТ -75ЭМ. В течении короткого времени был запущен серийный выпуск аккумуляторных батарей в широком ассортименте. Талдыкорганский завод свинцовых аккумуляторов был одним из пяти производителей аккумуляторных батарей на территории СССР.

Компания «Кайнар – АКБ» является отечественным товаропроизводителем аккумуляторных батарей, и состоит в Реестре отечественных товаропроизводителей Холдинга «Самрук – Казына», а также входит в международный союз производителей аккумуляторных батарей «Интербат». На сегодняшний день ТОО «Кайнар – АКБ» предприятие, прочно стоящее на ногах, имеющее развитую экономику и законченное производство аккумуляторных батарей. Последнее означает, что все составляющие батарей производятся на заводе – от отливки деталей и комплектующих, до сборки готовых изделий. Благодаря этому, мы можем до минимума снизить расходы на их производство, а значит и цены, по которым мы предлагаем наш товар, минимальны. Это одно из многих преимуществ, выделяющих продукцию завода при сравнении с аналогичной продукцией. В 2007- 2008 гг. были модернизированы основные производственные процессы, проведена полная замена коммуникаций и оборудования во всех цехах и участках.

Выпуск аккумуляторных батарей производится на новом оборудовании, отвечающем всем международным стандартам, что оказало значительное влияние на качество продукции, позволило увеличить производительные мощности, снизить расходы сырья и материалов. Оборудование было закуплено от самых передовых в мире фирм – производителей: “Sovema” (Италия), «Engitec Technologies LTD» (Италия), «MAC» ( США), «Digatron» (США), «Kustan» (Германия), «Teccominko» , «BTS» (Канада) «BM» (Австрия), «Sanhuan» и «Haitian» (Китай). Также был усовершенствован сам процесс производства свинцово — кислотных аккумуляторов. Используются современные технологии, начиная с регенерации (построен и введен в эксплуатацию новейший современный цех утилизации отработавших свой срок свинцово- кислотных батарей по передовой европейской технологии) аккумуляторного лома, его переработки в электротермических печах и глубокой очистки свинца с последующим получением низкосурьмянистого, селенового, кальциевого сплавов и в конечном итоге, выпуском батарей нового поколения.

Применение новых технологий, высококачественных материалов и специальных добавок для активных масс позволяет производить аккумуляторные батареи, строго отвечающим жестким требованиям рынка, а также гарантирует отличную работоспособность и позволяет увеличить ассортимент выпускаемой продукции. Работа по повышению конкурентоспособности и увеличению экспорта стала для Компании «Кайнар – АКБ» непрерывным процессом. Все выпускаемые аккумуляторные батареи проходят контроль качества согласно Казахстанскому стандарту (СТ – КЗ) и Российскому стандарту (РСТ), результатом чего является выпуск продукции, удовлетворяющей самые высокие требования и ожидания потребителя. 

Основными рынками сбыта продукции Компании «Кайнар – АКБ» являются страны СНГ и зарубежья: Россия, Узбекистан, Кыргызстан, Азербайджан, Таджикистан, Беларусь, Китай, ОАЭ и Казахстан.

Все вышеперечисленное способствовало накоплению огромного технического, интеллектуального и кадрового потенциала. Высококвалифицированные специалисты. Работающие на предприятии, ведут постоянный контроль качества выпускаемой продукции, а также стремятся к усовершенствованию уже имеющихся аккумуляторных батарей.

Мы даем гарантию на нашу продукцию, которая соответствует мировым стандартам и конкретным требованиям клиентов.

Энерджитрек [Роботрек вики]

Энерджитрек

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Аккумулятор:

  • 1) Выходное напряжение 11. 1 В.

  • 2) Емкость 4000 мА/ч.

  • 3) Максимальное зарядное напряжение 12.6 В.

  • 4) Защита от короткого замыкания — есть.

  • 5) Защита от перезаряда — есть.

  • 6) Защита от переразряда — есть.

  • 7) Рабочая температура −20 до +40 °C.

  • 8) Срок службы не менее 2 лет.

  • 9) Количество рабочих циклов заряда/разряда 900.

Зарядное устройство:

  • 1) Входное напряжение 100-220 В

  • 2) Входная сила тока 260 мА

  • 3) Выходное напряжение 12.6 В

  • 4) Выходная сила тока 1000 мА.

  • 5) Индикация заряда — есть.

Описание

Аккумуляторный блок «Энерждитрек» предназначен для питания плат «Трекдуино» и микрокомпьютера Витрек. «Энерджитрек» позволяет обеспечивать длительную работу плат при максимальной нагрузке, поддерживает одновременное использование 4 моторов постоянного тока, совместно с сервомоторами, дисплеем, аудиотреком и другими датчиками/исполнителями. Будет полезен для разработки масштабных проектов с использованием образовательных наборов «Роботрек». В качестве электролита используется полимерный материал (Li-Po), обладающий низким саморазрядом, отсутствием эффекта памяти и большей плотности энергии на единицу массы, в сравнении с обычными Li-ion аккумуляторами. На корпусе имеются отверстия для соединения с механическими блоками конструктора «Роботрек», единый разъем для подключения зарядного устройства и потребителей питания, внутри корпуса имеется защитная подложка.

Использование

Аккумулятор не требует первого полного разряда и полного заряда, поэтому использовать его можно сразу же после приобретения. Для подключения к платам используйте идущие в комплекте соединительные провода. На зарядном устройстве имеется световой индикатор заряда, если при подключении свет индикатора:

  • зеленый — аккумулятор заряжен

  • оранжевый — заряжен на половину

  • красный — разряжен

Пожалуйста, прочтите инструкцию по безопасности перед использованием Энерджитрека:

  • Не вскрывайте и не деформируйте аккумуляторную батарею!

  • Не бросайте аккумуляторную батарею в огонь!

  • Не совмещайте с другими источниками питания!

  • Используйте специальное зарядное устройство, идущее в комплекте.

  • Может взорваться, если аккумуляторная батарея повреждена или брошена в огонь!

ehnerdzhitrek.txt · Последние изменения: 2017/12/20 15:20 — dustinskiy

Другие аккумуляторные батареи | Введение в химию

Цель обучения
  • Обсудить общие характеристики аккумуляторов

Ключевые моменты
    • Перезаряжаемые батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, которая позволяет снова сохранять заряд после разрядки батареи.
    • Аккумуляторные батареи имеют более низкую общую стоимость использования и меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые батареи, что может быть причиной того, что U.S. Спрос на аккумуляторные батареи растет намного быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи.
    • Общие типы аккумуляторных батарей: свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.

Условия
  • плотность энергии Количество энергии, которое может храниться относительно объема батареи.
  • вторичный элемент: Электрический элемент, который можно перезаряжать, поскольку он преобразует химическую энергию в электрическую с помощью обратимой химической реакции.

Аккумуляторы

Перезаряжаемая батарея — это тип электрической батареи, состоящей из одного или нескольких электрохимических элементов. Он известен как вторичный элемент, потому что его электрохимические реакции электрически обратимы. Другими словами, после того, как накопленный заряд был истощен, химические реакции батареи могут произойти снова, в обратном порядке, чтобы сохранить новый заряд. Спрос на аккумуляторные батареи в США растет вдвое быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи, отчасти потому, что аккумуляторные батареи оказывают меньшее воздействие на окружающую среду и общую стоимость использования, чем одноразовые.

Сетевые накопители энергии используют перезаряжаемые батареи для выравнивания нагрузки. Выравнивание нагрузки включает в себя хранение электроэнергии для использования в период пиковой нагрузки. Заряжая батареи в периоды низкого потребления электроэнергии для использования в периоды высокого спроса, выравнивание нагрузки помогает устранить необходимость в дорогостоящих пиковых электростанциях и помогает снизить стоимость генераторов в течение большего количества часов работы.

Конструкция аккумуляторной батареи

Как и все батареи, аккумуляторные батареи состоят из анода, катода и электролита.Во время зарядки материал анода окисляется, образуя электроны, а катод восстанавливается, потребляя электроны.

Зарядка аккумулятора Схема зарядки аккумулятора.

Эти электроны составляют ток во внешней цепи. Электролит может служить простым буфером для внутреннего потока ионов между электродами, как в литий-ионных и никель-кадмиевых элементах, или он может быть активным участником электрохимической реакции, как в свинцово-кислотных элементах.

Типы аккумуляторных батарей

В аккумуляторных батареях обычно используется несколько различных комбинаций химикатов.Различные типы включают свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи, изобретенные в 1859 году французским физиком Гастоном Планте, являются старейшим типом аккумуляторных батарей. Их способность обеспечивать высокие импульсные токи означает, что элементы поддерживают относительно большое отношение мощности к весу. Эти особенности, наряду с их низкой стоимостью, делают их привлекательными для использования в автомобилях, требующих больших токов.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлгидридная батарея, сокращенно NiMH или Ni-MH, очень похожа на никель-кадмиевый элемент (NiCd). В NiMH батареях используются положительные электроды из оксигидроксида никеля (NiOOH), как и в NiCd, но в отрицательных электродах вместо кадмия используется сплав, поглощающий водород. Аккумулятор NiMH может иметь емкость в два-три раза больше, чем аккумулятор NiCd аналогичного размера, а его плотность энергии приближается к плотности литий-ионного элемента.

Литий-ионные батареи

Литий-ионный аккумулятор — это семейство перезаряжаемых аккумуляторов, в которых ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда и обратно при зарядке.Отрицательный электрод обычного литий-ионного элемента сделан из углерода. Положительный электрод представляет собой оксид металла, а электролит представляет собой соль лития в органическом растворителе. Это один из самых популярных типов аккумуляторных батарей для портативной электроники, с одной из лучших плотностей энергии и лишь медленной потерей заряда, когда они не используются. Литий-ионные аккумуляторы дороже никель-кадмиевых аккумуляторов, но работают в более широком диапазоне температур, при этом они меньше и легче. Они хрупкие и поэтому нуждаются в схеме защиты для ограничения пикового напряжения.

Литий-ионные полимерные батареи

Литий-ионные полимерные (LiPo) батареи обычно состоят из нескольких идентичных вторичных ячеек, включенных параллельно, чтобы увеличить ток разряда. Они часто доступны в серии «упаковок» для увеличения общего доступного напряжения. Их основное отличие от литий-ионных аккумуляторов заключается в том, что их электролит из литиевой соли не содержится в органическом растворителе. Вместо этого он находится в твердом полимерном композите, таком как полиэтиленоксид или полиакрилонитрил.Преимущества LiPo по сравнению с литий-ионной конструкцией включают потенциально более низкую стоимость производства, приспособляемость к большому разнообразию форм упаковки, надежность и прочность. Их главный недостаток — меньший заряд.

Щелочные батареи

Существуют также перезаряжаемые формы щелочных батарей, которые представляют собой тип первичных батарей, зависящих от реакции между цинком (Zn) и диоксидом марганца (MnO 2 ). Они производятся полностью заряженными и способны нести свой заряд в течение многих лет, дольше, чем большинство никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, которые саморазряжаются.Перезаряжаемые щелочные батареи также могут иметь высокую эффективность перезарядки и оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые элементы.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Batteries — Restarters Wiki

На этой странице описаны батареи различных типов, форм и размеров, а также все, что вам нужно знать о них от покупки до утилизации.

Сводка

Существуют различные типы батарей, основанные на разном химическом составе, некоторые одноразовые, а некоторые перезаряжаемые, и каждый имеет множество разных форм. Чтобы извлечь из них максимальную пользу и избежать проблем, вам необходимо базовое представление об их преимуществах и недостатках, а также кое-что о их приобретении, обслуживании и утилизации.

Безопасность

Общий:
  • Монетные ячейки следует хранить в недоступном для маленьких детей месте.При проглатывании это неотложная медицинская помощь , так как смерть может наступить всего через несколько часов из-за едких химикатов, образующихся в результате электрохимического воздействия в желудке.
  • Старые батареи часто протекают, вызывая коррозию контактов батареи, что препятствует работе новых батарей. Всегда удаляйте разряженные батареи из оборудования.
  • Не носите батареи в кармане или отдельно в контейнерах, где они могут закоротиться вашими ключами, другой батареей или какими-либо металлическими предметами.
  • Неправильная утилизация батарей может нанести вред окружающей среде.Некоторые типы содержат токсичные материалы. Всегда утилизируйте использованные батареи ответственным образом.
Литиевые батареи:
  • Литиевые батареи могут загореться и сильно воспламениться в случае чрезмерного заряда, короткого замыкания, прокола или физического повреждения.
  • Выпуклая литиевая батарея не должна храниться в помещении или рядом с легковоспламеняющимися батареями. Ни в коем случае не прокалывайте его, чтобы снизить давление, и как можно скорее безопасно избавьтесь от него.
  • Литиевые батареи
  • безопаснее всего, когда они сильно разряжены. Если возможно, дайте аккумулятору существенно разрядиться, прежде чем приступать к работе с устройством.
  • В случае, если вы столкнулись с перегревом литиевой батареи или батареей, которая горит, используйте углекислый газ, пенный или порошковый огнетушитель. Если ничего другого нет, используйте воду (обычно не рекомендуется при электрических пожарах). Если вы можете безопасно вынести его на улицу и оставить на негорючей поверхности, лучше всего оставить его, чтобы он сам перегорел.

Как работают аккумуляторы

(Вы можете пропустить этот раздел, если хотите, хотя всегда полезно немного больше знаний, чем вам действительно нужно.)

Вы можете сделать очень простую «картофельную батарею», вставив медную монету (или кусок жесткой медной проволоки) и гальванизированный гвоздь в картофель (или лимон). Не позволяйте монете и гвоздю касаться друг друга. Коснитесь или подсоедините один щуп вольтметра к монете, а другой к гвоздю. Он должен показывать около 1 вольт.

И медь монеты, и цинк гальванизированного гвоздя хотели бы раствориться в картофельном соке, каждый атом для этого оставит после себя пару отрицательно заряженных электронов. Тем не менее, цинк более склонен к растворению, чем медь, поэтому он выделяет электроны и создает положительный заряд в картофельном соке. Этот положительный заряд препятствует растворению любых атомов меди.

Тем временем электроны, покинутые атомами цинка, проходят через вольтметр к медной монете.Здесь они находят в картофельном соке положительно заряженные атомы, которых меньше беспокоит растворение, чем цинк. Электроны нейтрализуют эти положительно заряженные атомы, создавая пузырьки кислорода.

N.B. Не рекомендуется есть картофель (даже приготовленный) по окончании эксперимента — монета могла быть не очень чистой, и следы цинка растворились в картофельном соке.

Медь, цинк и картофельный сок не являются лучшими батареями, но все батареи, такие как картофельная батарея, состоят из двух электродов из разных металлов (или металла и углерода), погруженных в электропроводящий электролит .Различные составы дают разные напряжения и другие характеристики, такие как стоимость, вес и емкость.

Строго говоря, картофель — это не батарея, а гальванический элемент , обычно называемый просто элементом. Собственно говоря, батарея состоит из нескольких ячеек, соединенных вместе, каждая из которых дополняет «толчок» той, что находится за ней. Таким образом, 6 ячеек по 1,5 В каждая могут быть объединены в батарею с общим выходом 9 В.

На практике все говорят о батарее, даже если, как в случае с привычной батареей AA (точнее, ячейкой), она состоит только из одной ячейки.Щелочная батарея на 9 В состоит из 6 ячеек, каждая из которых дает 1,5 В.

Картофель является примером первичной ячейки . В процессе эксплуатации он потребляет некоторые из составляющих, в этом случае растворяется цинк в гальванизированном гвозде. Этот процесс необратим, по крайней мере, отчасти потому, что пузырьки кислорода улетучиваются. Перезаряжаемая батарея, известная как вторичная батарея , использует компоненты, которые могут быть восстановлены в исходное состояние, пропуская через нее электрический ток в обратном направлении.Даже если химический состав полностью изменится, физические свойства электродов обычно в некоторой степени ухудшаются, ограничивая количество возможных циклов разрядки / перезарядки.

Типы аккумуляторов

Ниже приведены основные характеристики наиболее распространенных типов одноразовых и аккумуляторных батарей.

Неперезаряжаемые (первичные) батареи

Комментариев:
Тип Преимущества Недостатки
Углерод цинка и хлорид цинка
  • Дешево.
  • Доступны стандартные формы и размеры.
  • Короткая жизнь и медленная смерть.

Хлорид цинка — это более тяжелая версия цинк-угля. Щелочные батареи предпочтительны почти во всех сферах применения.

Щелочная
  • Хорошая жизнь по разумной цене.
  • Доступен в стандартных формах и размерах, а также в виде кнопочных ячеек в качестве дешевой альтернативы серебру.
Это наиболее экономичный тип общего назначения.
Оксид серебра

Обычно из-за стоимости доступны только небольших размеров в виде кнопочных ячеек для часов и калькуляторов.

Цинк-воздух
  • Короткий срок службы после того, как язычок был удален, чтобы активировать его путем впуска воздуха.

Используется в слуховых аппаратах в виде кнопочных ячеек.

Литий
  • Очень долгий срок хранения и эксплуатации.

Различные химические соединения на основе лития имеют несколько разные характеристики. В основном используется в дымовых пожарных извещателях и камерах.

Аккумуляторные (вторичные) батареи

Комментариев:
Тип —

Номинальное напряжение

Преимущества Недостатки
Свинцово-кислотный — 2 В
  • Прочный, устойчивый к постоянному перезаряду.
  • Достаточно дешево за счет массового производства.
  • Свинец токсичен, поэтому его нельзя выбрасывать на свалку.
В лучшем случае, когда он в основном полностью заряжен, поэтому широко используется для (бензиновых / дизельных) автомобильных аккумуляторов, источников бесперебойного питания, аварийного освещения, охранной сигнализации, но также используется в молочных поплавках, багги для гольфа и т. Д. Меньшие размеры обычно не используются. герметичные проливные агрегаты.
Никель-кадмий (NiCd) — 1.2В
  • Очень прочный и практически не ухудшается в течение многих циклов перезарядки.
  • Может передавать большой ток и принимать очень быструю зарядку.
  • Содержит токсичный кадмий.
  • Повторяющийся частичный разряд вызывает «эффект памяти».
  • Напряжение ниже, чем у щелочных и цинковых (1,2 В вместо 1,5 В для щелочных).

В настоящее время в основном используется в электроинструментах и ​​радиоуправляемых моделях лодок и автомобилей.

Никель-металлогидрид (NiMH) — 1,2 В
  • Емкость больше, чем у NiCd.
  • Кадмий не токсичен.
  • Менее подвержен «эффекту памяти».
  • Доступен в качестве прямой замены для обычных размеров неперезаряжаемых батарей.
  • Относительно высокая скорость саморазряда.
  • Не очень терпимо к тому, чтобы оставаться на зарядке в течение длительного времени.
  • Варианты с малым саморазрядом имеют пониженную емкость.
  • Предлагает меньшее количество циклов зарядки, чем NiCd.
  • Напряжение ниже, чем у щелочных и цинковых (1,2 В вместо 1,5 В для щелочных).

NiMH заменил NiCd во всех областях, кроме специализированных. Как и в случае с NiCd, напряжение обычно составляет 1,2 В на элемент по сравнению с 1,5 В для цинковых батарей того же размера. Этого может быть недостаточно для устройств, предназначенных для работы от неперезаряжаемых батарей.

Литий — 3,7 В
  • Очень высокая плотность энергии.
  • Очень опасно при злоупотреблении.
  • Схема защиты важна.

Как и в случае с первичными литиевыми батареями, существуют различные химические составы и составы с несколько разными характеристиками. Они бывают стандартных форм и размеров, таких как цилиндрический тип 18550, обычно используемый в аккумуляторах ноутбуков, но очень часто размеры предназначены для конкретной модели смартфона или камеры.

Формы и размеры батарей

Полный список типов и обозначений батарей приведен в статье Википедии «Список размеров батарей».

Бытовые аккумуляторы

Большинство бытовых аккумуляторов, как неперезаряжаемых, так и перезаряжаемых, имеют несколько знакомых размеров, таких как AA, меньший AAA, а для приложений, требующих большей емкости, более крупные C и D. Все они обеспечивают 1,5 В для неперезаряжаемых аккумуляторов. перезаряжаемый или 1,2 В для перезаряжаемого. Их часто используют парами, чтобы получить удвоенное напряжение, или четыре вместе, чтобы получить четырехкратное напряжение.

Размер 9V PP3 с защелкивающимся разъемом наверху также очень распространен.Внутри они состоят из 6 неперезаряжаемых ячеек 1,5 В или обычно 7 перезаряжаемых элементов 1,2 В, дающих 8,4 В, что достаточно близко и, вероятно, лучше, чем наполовину использованная неперезаряжаемая батарея.

Батареи такого размера используются для питания подавляющего большинства фонарей, будильников, радиоприемников и игрушек с батарейным питанием.

Некоторые перезаряжаемые бытовые устройства и устройства, такие как ручные пылесосы и беспроводные телефоны, содержат 2, 4 или 6 батарей стандартного размера, постоянно соединенных вместе металлическими лентами, приваренными к их концам.Вся сборка скреплена в пакете с термоусадочной гильзой. Одиночные «маркированные» батареи можно приобрести в Интернете и спаять вместе в сменный блок; вы не можете легко или безопасно припаять непосредственно к клеммам стандартной батареи, но вы можете припаять провода к биркам, чтобы соединить батареи вместе.

Ячейки для монет

Ячейки для монет или кнопок обычно используются в часах, небольших цифровых часах, калькуляторах и автомобильных брелках, а также в некоторых новинках.Для часов, где требуется максимальный срок службы, это элементы из оксида серебра, но в новинках, как правило, используются более дешевые щелочные версии тех же размеров. Оба типа выдают 1,5 В. Существуют различные обозначения типов в зависимости от производителя.

Литиевые батарейки также широко распространены, обычно бывают большего диаметра и вырабатывают 3В. Они доступны как минимум двух диаметров и диапазона толщины, указанного в обозначении, например, тип CR2032 имеет диаметр 2,0 см и толщину 3,2 мм, тогда как CR1220 — 1.2 см в диаметре и 2,0 мм толщиной.

Иногда вы можете встретить аккумуляторные батарейки для монет. Иногда они используются в контроллерах центрального отопления, которые обычно находятся в полностью заряженном состоянии от электросети, чтобы часы продолжали работать и поддерживать настройки в случае отключения электроэнергии. Цифровая камера может также содержать камеру, позволяющую отслеживать дату и время, пока основной аккумулятор извлекается для зарядки. При замене основной аккумулятор заряжает его.

Литиевые аккумуляторные батареи

Цилиндрические перезаряжаемые литиевые батареи бывают нескольких стандартных размеров, и именно они обычно используются в батареях для ноутбуков.Они также используются в качестве батарей для электронных сигарет и часто в блоках питания, предназначенных для подзарядки устройства на ходу. Вероятно, самый распространенный размер — 18650, примерно 18 мм в диаметре и 65,0 мм в длину. У других есть числа, которые точно так же обозначают их диаметр и длину. Некоторые из них имеют встроенную схему защиты, и очень важно заменить элементы с такой схемой на аналогичные защищенные.

Некоторые цилиндрические литиевые элементы помечены метками, что означает, что к их концам приварены металлические полосы или метки.При необходимости можно припаять к биркам, но нельзя припаивать к самой ячейке.

Обратите внимание, что даже несмотря на то, что аккумулятор ноутбука может содержать стандартные элементы, которые довольно легко получить, установка новых элементов на разряженный аккумулятор ноутбука не рекомендуется. Во-первых, обычно (намеренно) сложно открыть аккумуляторный отсек без серьезных повреждений, но также есть чип, который отслеживает историю аккумулятора, который может быть очень сложно сбросить.

Смартфоны, планшеты и ультратонкие ноутбуки часто содержат аккумулятор нестандартного размера и формы, уникальной для конкретной модели устройства, чтобы сделать устройство как можно более компактным и тонким.

В некоторых других устройствах, таких как портативные медиаплееры, устройства GPS и игрушки, используются плоские литий-полимерные батареи, которые в некоторой степени стандартизированы и поэтому относительно легко заменяются. Они могут быть помечены шестизначным числом, которое обозначает их толщину, ширину и длину (в указанном порядке), например батарея 503035 имеет толщину 5,0 мм, ширину 3,0 см и длину 3,5 мм.

Покупка аккумуляторов

Бытовые аккумуляторы

Углеродно-цинковые, щелочные, щелочные и перезаряжаемые никель-металлгидридные батареи стандартных размеров C, D, AA, AAA и PP3 широко доступны на улице.Как правило, вы можете рассчитывать получить то, за что платите, хотя аккумулятор хорошего качества может быть таким же хорошим, как и более дорогой бренд премиум-класса.

Большинство из них можно найти дешевле в Интернете, особенно если вы покупаете их в групповых упаковках.

Лучше избегать очень дешевых батарей, продаваемых в дисконтных магазинах, так как они могут быть старыми или низкого качества. В любом случае уточняйте срок годности. В случае никель-металлгидридных аккумуляторов проверьте их емкость. Возможно, стоит доплатить за более мощные.

Никель-кадмиевые батареи почти полностью вытеснены никель-металлгидридными. Их единственные преимущества заключаются в том, что они могут подавать более сильный ток (полезно для мощных игрушечных машинок или лодок и для электроинструментов) и что у них более низкая скорость саморазряда. С другой стороны, они содержат токсичный кадмий и страдают эффектом памяти.

Литиевые батареи

Литиевые версии бытовых аккумуляторов доступны в нескольких размерах и в основном используются для дымовых извещателей, где их очень долгий срок службы является преимуществом.

Покупка сменных аккумуляторов для ноутбуков, мобильных телефонов и планшетов — это своего рода минное поле. Проверьте онлайн и узнайте диапазон цен на нужный вам аккумулятор. В самом дешевом варианте это, скорее всего, батареи низкого качества или использованные батареи, извлеченные из оборудования, и их лучше избегать.

Фирменные батареи производителя обычно продаются по высокой цене, что не обязательно является гарантией их свежести. (Неиспользованная литиевая батарея может заметно испортиться через 2-3 года, просто лежа на полке!)

Цена выше среднего вполне может быть лучшим соотношением цены и качества, но перед покупкой проверьте условия гарантии и возврата продавца.Возможно, стоит последовать личной рекомендации продавца.

Ячейки для монет

Батарейки для часов

можно купить намного дешевле, чем их установка на главной улице, но вам, вероятно, потребуются специальные инструменты, чтобы установить их самостоятельно. В случае часов с защелкивающейся задней крышкой, даже если вы можете снять их, вы можете довольно легко разбить стекло, пытаясь снова защелкнуть его.

Поступали сообщения о большом количестве поддельных монетных ячеек, продаваемых по дешевке в Интернете.Они носят название известного производителя, и их трудно отличить от подлинного товара, но они имеют гораздо худшее качество. И здесь вы вряд ли получите соотношение цены и качества на дне рынка.

Уход и обслуживание аккумуляторной батареи

Никогда не используйте одновременно батареи разных типов или разного возраста в одном устройстве. Самый сильный вызовет глубокую разрядку или обратную зарядку самого слабого, что может привести к утечке коррозионных химикатов, а в случае перезаряжаемых батарей — к необратимому повреждению.

Неперезаряжаемые батареи

Здесь мало что можно сказать, кроме как еще раз подчеркнуть важность удаления отработанных батарей. Часто мало использованное радио или игрушка на батарейках, которая потеряла свою привлекательность, откладывается в сторону, и через год или несколько лет владелец задается вопросом, почему она больше не работает. Старые батареи протекли, а электролит разъел клеммы батареи. Тщательная очистка их с помощью очистителя переключателей и жесткой щетки обычно приводит устройство в рабочее состояние, если коррозия не слишком серьезна.

Обычно можно встретить инструкции по созданию «вора джоулей». Это название схемы, которая извлекает последний оставшийся заряд из фактически разряженной батареи. Хотя это поучительно с электронной точки зрения, батарея может протекать, что может привести к повреждению окружающей среды.

Однако батареи, которые больше не могут питать моторизованную игрушку или радио, могут по-прежнему подходить для кварцевого будильника, потребляя гораздо меньше тока. Это может быть удовлетворительным, но небольшая экономия средств может показаться менее привлекательной, если вы опоздаете на автобус, потому что сигнализация не сработала!

Иногда можно встретить схемы или схемы для подзарядки одноразовых цинковых или щелочных батарей.Это не рекомендуется, так как вероятна утечка. В прошлом предлагались варианты щелочных батарей, которые рассчитаны на подзарядку с помощью специального зарядного устройства, но результаты были плохими по сравнению с никель-металлгидридными батареями. Наилучшие результаты зависели от перезарядки, когда их емкость все еще превышала 50%, и даже тогда можно было достичь максимум около 50 перезарядок. Единственный случай, когда они могли быть полезны, был в оборудовании, которое требовало полного 1,5 В, а не 1,2 В, обеспечиваемого никель-металлгидридными батареями.

Бытовые аккумуляторы

В случае никель-кадмиевых батарей важно время от времени полностью разряжать и заряжать их, чтобы избежать «эффекта памяти».Несколько лет назад это стало известно как «эффект пылеуловителя» в честь ручных пылесосов с таким названием. Их часто использовали ненадолго, чтобы собрать крошки или очистить пыльный угол, вызывая только частичный разряд. Когда это происходит неоднократно, неиспользованный химикат становится твердым и инертным, поэтому не может полностью зарядить аккумулятор.

Некоторые до сих пор рекомендуют периодически полностью разряжать и заряжать аккумуляторы даже никель-металлгидридного типа. Несмотря на то, что память не полностью свободна, как иногда рекламируется, преимущество для никель-металлгидридных аккумуляторов следует соизмерять с износом, который они вызывают у батареи.В частности, если вы обычно оставляете аккумулятор в зарядном устройстве на длительный период, полный цикл разрядки, возможно, каждые 3-6 месяцев, скорее всего, принесет пользу.

Литиевые аккумуляторные батареи

Аккумуляторные литиевые батареи требуют особой нежной заботы, чтобы извлечь из них максимум пользы, а злоупотребление ими может быть очень опасным.

Некоторые литиевые батареи имеют встроенную схему защиты, которая защищает их от чрезмерного заряда или глубокого разряда. Это может быть неочевидным и часто полностью скрыто, поэтому вам никогда не следует полагаться на это.Если напряжение упадет ниже порогового значения, эта схема полностью отключит аккумулятор, и на вольтметре будет отображаться 0 В, а схема зарядки откажется от попытки перезарядить его. Хотя его можно восстановить, возможно, он получил необратимые повреждения и даже был опасен в использовании.

Если он незначительно чрезмерно разряжен и не оставался на длительное время, а также не имеет признаков набухания, его можно вылечить, но необходимо лечить с особой осторожностью.Если вы нагнетаете заряд через токоограничивающий резистор, вы можете повторно активировать схему защиты, но вы, , должны постоянно контролировать напряжение при этом, прекращать заряд, как только оно поднимется выше 3 В, а затем попытаться зарядить это нормально. Не оставляйте без присмотра на первые несколько циклов зарядки / разрядки и безопасно утилизируйте его, если его емкость заметно снизилась.

В случае аккумулятора портативного компьютера отдельная схема защиты в аккумуляторном блоке отключит весь блок, если один элемент упадет ниже порогового значения.

Литиевые батареи лучше всего хранить в прохладном месте для продления срока службы. Поэтому, если вы обычно используете свой ноутбук от сети, вы можете продлить срок службы аккумулятора, сняв его. Однако имейте в виду, что в случае отключения электроэнергии или случайного отключения адаптера ваш ноутбук мгновенно выключится с небольшой, но, тем не менее, ненулевой вероятностью повреждения диска. Этот риск выше, если у вас SSD, а не обычный жесткий диск.

Если вы предпочитаете оставить аккумулятор, даже если в основном используете ноутбук от сети, настройки аккумулятора могут предлагать режим сохранения заряда аккумулятора, который предотвращает заряд аккумулятора до 100%.Постоянно держать его при полной зарядке менее чем оптимально для литиевой батареи. Вы можете вернуть его в режим полной зарядки, чтобы зарядить его за час или два, прежде чем потребуется отключать его. Этот параметр, если он доступен, может быть скрыт в параметрах питания, зависящих от производителя, а не в стандартных параметрах Microsoft.

Несмотря на то, что литиевая батарея не дает никаких преимуществ при ее полной разрядке и подзарядке, возможно, стоит делать это лишь изредка. Это связано с тем, что большинство устройств, использующих их, содержат схему «газового манометра», которая отслеживает состояние заряда, непрерывно измеряя количество входящего или выходящего заряда.Это никогда не может быть абсолютно точным, и иногда может потребоваться повторная калибровка путем полной разрядки. Делайте это только в том случае, если кажется, что ваша батарея теряет емкость, или с интервалом в 3-6 месяцев в противном случае.

Некоторые источники сообщают, что срок службы литиевой батареи сокращается, если оставить ее на зарядке дольше, чем необходимо, поскольку чрезмерная зарядка для них вредна. По этой причине все зарядные устройства полностью отключат зарядный ток после завершения цикла зарядки, и, следовательно, не будет никакой пользы от пробуждения в короткие часы для отключения вашего смартфона от зарядного устройства.Однако для продления срока службы батареи было бы полезно, если бы вы не позволяли заряду достигать 100%. Если вы действительно серьезно относились к увеличению времени автономной работы, вы могли бы с пользой поэкспериментировать, давая своему смартфону строго ограниченную по времени (скажем) часовую зарядку два раза в день, при необходимости регулируя время зарядки в соответствии с вашим использованием.

Для электроинструмента, содержащего литиевую батарею, которую вы можете оставлять неиспользованной в течение недель или даже месяцев, оставлять его постоянно подключенным к зарядному устройству — не лучшая идея.Напряжение аккумулятора в течение такого периода естественным образом снижается, вызывая периодические циклы подзарядки, которые, если они происходят регулярно, плохо подходят для литиевых аккумуляторов. Лучше заряжать его в пятницу, чтобы подготовиться к уик-энду, посвященному домашнему хозяйству, а затем заряжайте его только в том случае, если вы использовали большую часть заряда.

Если вы собираетесь хранить литиевую батарею на какое-то время, например, если вы купили запасную батарею камеры, лучше всего она будет храниться заряженной примерно до 60%, а не полностью заряженной.

Имейте в виду, что существуют ограничения на отправку литиевых батарей по почте. Обычно это не относится к литиевой батарее в таком устройстве, как телефон или фотоаппарат. Если вам действительно нужно отправить литиевую батарею самостоятельно, вам нужно будет найти перевозчика, который ее примет.

Утилизация батарей

Любая торговая точка (по крайней мере, в Великобритании), которая продает больше, чем небольшое количество батарей, по закону обязана принимать отработанные батареи на переработку. Ваш местный совет может также принимать их на еженедельных обходах или в ближайшем пункте переработки.Таким образом можно утилизировать все бытовые цинковые, щелочные и никелевые аккумуляторные батареи. Такие батареи утилизируются оптом.

Местные советы также принимают все типы свинцово-кислотных аккумуляторов, такие как автомобильные аккумуляторы и аккумуляторы от мобильных скутеров и систем безопасности. Значительная часть свинца может быть переработана.

Литиевые батареи более проблематичны. Ваш местный совет может не сказать конкретно, что он примет их, но, поскольку у вас нет другого выбора, вы должны решить проблему, а не выбрасывать их вместе с обычными отходами.К сожалению, переработка самого лития обходится дороже, чем его выкапывание из земли и очистка, а залежи вряд ли закончатся в ближайшее время. Кроме того, существует риск возгорания при транспортировке и хранении литиевых батарей в больших количествах перед утилизацией, и их нелегко безопасно разобрать. Однако они содержат не только литий, но и другие металлы, которые стоит утилизировать.

Вздутая литиевая батарея должна рассматриваться как серьезная опасность возгорания. Вынесите его на улицу, храните вдали от легковоспламеняющихся материалов и утилизируйте как можно скорее.

Внешние ссылки

  • Battery University — авторитетный источник информации обо всех типах аккумуляторов.
  • Википедия содержит исчерпывающий список размеров батарей
  • Electropaedia содержит обширную информацию о батареях, а также других источниках энергии, электрических машинах и разнообразную смесь других предметов, от ракетостроения до Стандартной модели физики элементарных частиц.

Перезаряжаемый — Flashlight Wiki

Аккумуляторы

Перезаряжаемые батареи популярны в фонарях из-за относительно высокого потребления тока по сравнению с электронными товарами, такими как плееры iPod.Один набор аккумуляторных батарей можно использовать повторно вместо нескольких наборов щелочей. Это не только экономит деньги в среднесрочной и долгосрочной перспективе, но и приводит к меньшему загрязнению окружающей среды.

Стоит отметить, что «батарея» состоит из нескольких «ячеек», поэтому большинство упомянутых здесь «батарей» на самом деле являются «элементами». Упомянутые позже свинцово-кислотные батареи — это настоящие батареи, состоящие из нескольких отдельных элементов.

Размеры ячеек

Литий-ионные и другие аккумуляторные батареи

часто обозначаются кодом размера.Код размера легко расшифровать: xxyy0 обозначает батарею размером xx миллиметров в диаметре на yy миллиметрах в длину. 0 в конце означает, что это круглая ячейка. Обычно, когда люди на форумах говорят об использовании какой-либо числовой ячейки, они говорят о литий-ионных элементах, но на самом деле это просто размер, а не тип батареи. Общие размеры:

Обычно используемые батарейки для фонарей. Слева направо: AAA, AA, 18650 и 2 CR123A Размер
10440 размер AAA
14500 AA размер
15270 CR2 размер
16340 CR123A (также называемый RCR123A)
17670 2xCR123A размер
18650 Примерно размером с две ячейки CR123A, но немного больше в диаметре.Это также стандартный промышленный размер, используемый в аккумуляторных батареях портативных компьютеров.
26650 жировая клетка 18650
26500 C размер
32600 D размер

Напряжение элементов

Существует много недоразумений относительно напряжения батареи. Обычные щелочи рассчитаны на 1,5 В, но обычно опускаются до 1,2 В при использовании 50%, а затем быстро падают.Вот почему устройства, использующие щелочные кислоты, со временем становятся менее чувствительными (или тускнеют от фонарей). Перезаряжаемые никель-кадмиевые или никель-металлгидридные батареи рассчитаны на напряжение 1,2 В (начиная с 1,4 В вначале), но будут удерживать 1,2 В до самого конца. Поэтому вы, как правило, получаете более стабильную производительность от аккумуляторных батарей. Эта улучшенная стабильность напряжения является основной причиной предпочтения аккумуляторов для горелок. .

Схема горелки

Во многих фонариках лучше работают три ячейки.Это связано с тем, что большинство светодиодов предназначены для работы в диапазоне 3-4 В. 3 ячейки * 1,2 = 3,6В. Следовательно, в 3-элементных горелках не требуется никакой схемы преобразования, иначе она будет работать более эффективно. Лампа может питаться непосредственно от аккумуляторных элементов.

Зарядные устройства

Хорошее зарядное устройство NiMH будет использовать подходящую скорость зарядки (15 минут не подходит), заряжать каждую батарею по отдельности и отключаться, когда батарея полностью заряжена, а не сразу после некоторого периода времени.Найти такое зарядное устройство в магазинах очень сложно. См. Зарядные устройства для получения дополнительной информации.

Типы батарей

Это основные типы продаваемых аккумуляторных батарей.

Никель-кадмиевый (NiCad) — 1,2 В / элемент

Это была первая по-настоящему массовая потребительская аккумуляторная батарея. Они хорошо сохраняют заряд, но из-за токсичности кадмия, используемого в элементах, никель-кадмиевые элементы постепенно выводятся с многих рынков. Никель-кадмиевые батареи лучше переносят непрерывный заряд или перезарядку, чем никель-металлогидридные батареи, но они также подвержены проблемам с памятью, когда они не будут полностью заряжаться и разряжаться.

Никель-металлогидрид (NiMH) — 1,2 В / элемент

Сравнение аккумуляторов Duracell Precharged и Eneloop AA с белым верхом В настоящее время популярный тип аккумуляторов с быстрым временем зарядки, большой емкостью и значительно улучшенной возможностью вторичной переработки. Однако они обычно теряют заряд быстрее, чем старые никель-кадмиевые аккумуляторы, поэтому работают хуже, чем, например, батарея пульта дистанционного управления телевизора (с экономической точки зрения вам может быть лучше использовать щелочи в пульте дистанционного управления телевизором или другом устройстве с очень низким энергопотреблением).

Новое поколение NiMH элементов, называемых Low Self-Discharge (LSD), способно удерживать заряд в течение гораздо более длительного времени, требуя 75% заряда через год вместо 50% разряда через 6 месяцев для стандартных NiMH элементов.Компромисс заключается в том, что LSD-элементы обычно имеют меньшую емкость (75%), чем некоторые NiMH-элементы без LSD. Эти батареи продаются как «предварительно заряженные», потому что они все еще сохраняют большую часть заводского заряда после месяцев или лет нахождения на полке магазина. Среди брендов LSD аккумуляторы Panasonic (ранее Sanyo) Eneloop имеют лучшую репутацию и производительность (сохраняя 85% заряда через год). Другие бренды включают Duracell Precharged, Uniross Hybrio, Rayovac Hybrid, Powerex Imedion, Sony Cycle Energy, GP Recyko и другие.Поскольку LSD-элементы представляют собой никель-металлгидридные батареи, их можно заряжать в любом зарядном устройстве для никель-металлгидридных батарей.

Ячейки большего размера также доступны в виде NiMH-элементов. Настоящий NiMH типоразмера D должен иметь емкость около 10 000 мАч. Обратите внимание на Energizer, Rayovac и другие фирменные версии емкостью 2200-2500 мАч: они в основном полые и имеют не большую емкость, чем элементы AA. Если меньшая емкость не является проблемой, можно приобрести полые адаптеры (поставляемые с некоторыми зарядными устройствами, такими как BC-9009 и Costco Eneloop Pack), которые позволяют поместить AA в корпус размера D.

Некоторые батареи, включая Eneloops, Duraloops и Rayovacs, используют коды даты батареи, которые можно использовать для определения даты производства.

Никель-цинк (NiZn) — 1,6 В / элемент

Никель-цинковые элементы, представленные в 2008 году, практически исчезли с рынка. Для них требуется специальное зарядное устройство из-за более высокого номинального напряжения NiZn-элементов. Они имеют номинальное напряжение 1,6 В, но заряжаются от 1,8 до 1,9 В и заряжаются от 1,5 В. PowerGenix и Quantaray изготовили аккумуляторы и зарядные устройства с заявленной емкостью 2500 мВтч (не мАч, см. Емкость аккумулятора).Более высокое напряжение может сделать некоторые фонари ярче, чем на NiMH или щелочных элементах, но также может повредить устройства, особенно если они используют несколько последовательно соединенных элементов AA. Элементы NiZn рекламируются как способные выдерживать 200 полных циклов зарядки, что меньше, чем у NiMH-аккумуляторов LSD. Некоторые люди обнаружили, что работа ячеек непостоянна, в то время как другие отметили хорошую производительность. В феврале 2011 года Powergenix заявила, что больше не будет производить батареи и зарядные устройства AA, а вместо этого сосредоточится на промышленном использовании более крупных NiZn-аккумуляторов.

Литий-ионный (Li-ion) — 3,7 В / элемент

Важно: *** Это не то же самое, что одноразовые литиевые батареи, продаваемые Energizer (Energizer e2 или Ultimate Lithium), Saft (которые усложняют задачу, продавая неперезаряжаемые литиевые элементы 3,6 В) и другие. компании, так как они не подлежат перезарядке и взорвутся, если вы попробуете (пример). ***

Хотя существуют и другие химические составы литий-ионных батарей (перечисленные ниже), обычно, когда люди говорят о литий-ионных батареях, они говорят о литий-кобальте, LiCoO 2 , после химического состава катода батареи (эти батареи также иногда называют LiCo, LCR или ICR).Они доступны в большом количестве размеров, включая CR123A, AA и AAA. Однако из-за более высокого напряжения литий-ионные элементы можно заменять на NiMH или щелочные батареи только в том случае, если это рекомендует производитель устройства. Будь осторожен! Полностью заряженный литий-ионный аккумулятор имеет в 3 раза больше напряжения, чем никель-металлгидридный элемент. Некоторые фонарики, в которых используются две батареи CR123A, могут работать с одной батареей 18650 (хотя батарея 18650 шире, чем элементы CR123A, а 18650 не подходят для некоторых фонарей SureFire и Quark; доступны батареи 17650 или даже 16650), что обеспечивает значительно большую емкость, чем две меньшие клетки вместе.

Ячейки 10440, 14500 и 16340 некоторых марок длиннее, чем их аналоги AAA, AA и CR123, поэтому убедитесь, что вы получаете не слишком длинные ячейки и что ваш свет может справиться с разницей в размерах, читая форумы и обзоры аккумуляторов и / или фонарей. Тот факт, что ячейка продается как 18650, не означает, что ее длина составляет точно 65 мм: некоторые из них имеют длину 68 мм.

Литий-ионные элементы требуют более тщательного контроля, чем другие химические элементы. Если они заряжены слишком высоко (выше 4.2 вольта) или если они разряжены слишком слабо, они могут перегреться или стать причиной возгорания. Хороший совет: если у вас нет вольтметра, и вы не хотите контролировать элементы во время использования и не сможете наблюдать за элементами все время, пока они находятся в зарядном устройстве, тогда вам не следует этого делать. используя их. См. Эту ветку для безопасного использования литий-ионных батарей.

Ячейки классифицируются как незащищенные или защищенные . Защищенные элементы включают в себя схему, которая по существу отключает аккумулятор, если напряжение становится слишком высоким, слишком низким или слишком большим (ток, потребляемый литий-ионным элементом, не должен превышать удвоенную номинальную емкость в миллиампер-часах в миллиамперах — так что аккумулятор емкостью 2000 мАч не должен выдавать более 4000 мА (4 ампера)), иначе полярность будет обратной (не все защищенные элементы защищают в каждом из этих случаев, и отсечки напряжения также различаются).По этой причине многие рекомендуют защищенные клетки. Аккумулятор с напряжением 3,6 В, измеренным в состоянии покоя, необходимо повторно зарядить. Однако защита от низкого напряжения часто срабатывает только тогда, когда напряжение батареи опускается ниже 3 вольт, что может быть низким. Защита предназначена для предотвращения возгорания, а не для того, чтобы сообщить вам, когда следует зарядить аккумулятор. См. Эту тему CPF для получения информации о схемах защиты.

Литий-ионные элементы имеют довольно низкий саморазряд, но для продления срока службы аккумулятора их следует хранить частично разряженными.

Рекомендуемые батареи: Есть несколько источников батарей, и качество сильно различается. Некоторые из них представляют собой откровенное мошенничество с наклеиванием фирменных этикеток на переработанные элементы или что-то еще хуже (одна батарея была полой и содержала внутри небольшую литий-полимерную батарею). eBay — заведомо плохое место для покупки литий-ионных батарей с поддельными фирменными батареями и ложными заявлениями о емкости и защите батареи. Элементы Panasonic NCR18650, NCR18650A и NCR18650B емкостью 2900, 3100 и 3400 мАч представляют собой высококачественные элементы, которые можно приобрести у различных дилеров.Аккумуляторы LG, Samsung, Sony и Sanyo тоже хороши. Затем розничные продавцы наклеят на эти батареи этикетки и продадут их. Просто убедитесь, что вы нашли надежного дилера с довольными клиентами на форумах, и придерживайтесь аккумуляторов, в которых используются новые элементы от известных компаний.

Обзоры: Вот инструмент HKJ для сравнения большого количества литий-ионных аккумуляторов 18650, который позволяет сравнивать две разные батареи при разной скорости разряда, основанный на обширном тестировании аккумуляторов HKJ.Есть также это более старое сравнение бюджетных брендов DrJones. Вот группа графиков разряда Mitro разных марок при разных токах.

Литий-фосфат железа (LiFePO

4 ) — 3,3 В / элемент

Новые LiFePO 4 Аккумуляторы имеют плотность энергии примерно на 20% ниже, чем литий-ионные, но также имеют гораздо более длительный срок службы (обычно около 10 лет, в отличие от 2-3 лет для литий-ионных аккумуляторов) и могут выдерживать почти вдвое больше циклов заряда / разряда Li-ion. Они также имеют более низкую скорость саморазряда, способны передавать более высокий ток и более устойчивы к тепловому разгоне.Однако, поскольку они не так популярны, как литий-ионные, они все же несколько дороже. Поскольку они не могут быть заряжены до 4,2 В, им требуется зарядное устройство с настройкой LiFePo или зарядное устройство для хобби, которое можно установить на максимум 3,6 В. Walmart продает от Westinghouse элементы LiFePO4 типоразмера AA 3,2 В для солнечного освещения (поэтому зарядное устройство в комплект не входит). Рабочее напряжение ниже того, что требуется большинству светодиодов в прямом приводе, и если драйвер имеет защиту от низкого напряжения для ячеек ICR, он может срабатывать слишком рано с элементами LiFePo.

Литий-марганец (LiMn

2 O 4 ) 3.7 В / ячейка

Эти элементы допускают более высокий слив (5 ° C, до 8 ° C), чем элементы LiCo, без некоторых опасностей. AW продает их как IMR (предположительно на основе «LMR» для литий-марганцевых аккумуляторов, но строчная буква «L» была ошибочно принята за «I» и никогда не исправлялась), а Sony — как Konion. Их можно заряжать в большинстве литий-ионных зарядных устройств, но некоторые литий-ионные зарядные устройства могут перезаряжать LiMn-элементы. Элементы LiMn следует заряжать при температуре от 1 ° C до 2 ° C. Из-за меньшей общей емкости эти батареи заполняют нишу фонарей, требующих очень высокого тока, где время работы не так важно.Хотя они более безопасны, чем литий-ионные элементы, если они закорочены в замкнутом пространстве, например, фонарик, они разряжаются с огромным количеством энергии, что может вызвать пожар, даже если сама батарея не взорвется.

Литий-марганец-никель (LiNiCoMn) 3,7 / элемент

Подобно ячейкам IMR, указанным выше, и иногда называемым INR, эти ячейки обычно не рассчитаны на такой высокий уровень потребления, как ячейки IMR, но по-прежнему безопасны без защиты и часто имеют более высокую пропускную способность, чем ячейки IMR.На самом деле между батареями IMR и INR может не быть такой большой разницы, поскольку разные производители будут корректировать рецепт со следами элементов, чтобы получить лучшую производительность. Panasonic производит элементы емкостью 2250 мАч с номером продукта CGR18650CH, а Samsung производит две высоко оцененные модели, называемые 25R и 30Q, причем 30Q предлагает немного большую емкость. Часто производители оценивают ячейки по определенному количеству ампер (10 ампер, 15 ампер), но остерегайтесь ложных заявлений со стороны розничных продавцов.

Литий-полимерный (Li-Poly) — 3.7 В / ячейка

Предлагает увеличение плотности заряда примерно на 20% по сравнению с литий-ионным аккумулятором, но, опять же, компенсируется стоимостью. Эти батареи обычно имеют прямоугольную форму и чаще используются в MP3-плеерах и сотовых телефонах, чем в фонариках. При необходимости они могут быть изготовлены практически любой формы, вместо цилиндрической формы, типичной для литий-ионных элементов, они состоят из связки химических веществ в пластиковом пакете, обычно с жестким корпусом вокруг них.

Герметичный свинцово-кислотный (SLA) — 2,0 В / элемент

Классическая перезаряжаемая батарея, в которой элементы соединены последовательно для генерирования более высоких напряжений.Батарея на 6 В будет иметь 3 элемента, а у 12 В — 6. Они иногда используются в HID-светильниках, но не в переносных светильниках из-за плохих характеристик размера / веса. Однако батареи SLA очень надежны, если их содержат заправленными, дешевыми и, как таковые, часто используются в автомобилях, если не в фонариках.

Лучшие перезаряжаемые батареи AA и AAA

Большая часть электроники в наши дни, например ваш смартфон, имеет встроенный аккумулятор, который заряжается от настенного зарядного устройства. Они более удобны и позволяют компаниям изготавливать устройства меньшего размера, но, поскольку они обычно не подлежат замене, вам приходится покупать совершенно новое устройство, когда батарея разряжается.В то же время многие устройства по-прежнему полагаются на батареи AA или AAA, такие как мгновенные камеры, фонарики, беспламенные свечи, беспроводные мыши, беспроводные клавиатуры, вибраторы, электрические мельницы для перца и многое другое. Если у вас есть какое-либо из этих устройств, вероятно, стоит инвестировать в некоторые аккумуляторные батареи: они работают лучше, более доступны в долгосрочной перспективе и лучше для планеты, чем одноразовые.

Когда я был ребенком в 90-х, казалось, что каждый раз, когда я хотел использовать свой Walkman или «одалживать» пульт дистанционного управления моего брата, батарейки разряжались, и мне приходилось ждать, пока они перестанут работать. перезаряжаться со скоростью улитки.К счастью, с тех пор технология значительно продвинулась вперед. Большинство аккумуляторных батарей AA и AAA сделаны из никель-металлгидрида (NiMH), в отличие от никель-кадмиевых (NiCd) батарей, которые использовались ранее. Перезаряжаемые NiMH аккумуляторы дольше держат заряд, их можно перезаряжать больше раз в течение срока их службы, и они имеют большую емкость, чем аккумуляторы из никель-кадмиевых аккумуляторов.

Помимо технологических обновлений, значительно снизилась цена на аккумуляторные батареи. Даже с учетом стоимости зарядного устройства аккумуляторные батареи окупятся за пять-шесть циклов перезарядки по сравнению с покупкой большинства одноразовых изделий известных производителей.И преимущества выходят за рамки вашего кошелька: по данным исследовательской компании Statista, в 2019 году в США было продано около 310 миллионов щелочных батарей, или около 2,5 на семью. Предполагая, что средний срок службы перезаряжаемой батареи составляет около четырех лет, вы можете купить одну перезаряжаемую батарею вместо 10 щелочных батареек, которые в противном случае сгорели бы за это время.

Лишь в нескольких случаях одноразовые батареи могут быть предпочтительнее аккумуляторных. Если вы, например, отправляетесь в поход и вам нужны батарейки для фонарика и другого оборудования, имеет смысл бросить в рюкзак несколько дополнительных одноразовых батарей, чем пытаться разрядить аккумуляторные батареи с помощью блока питания или солнечное зарядное устройство на тропе.А поскольку одноразовые батареи обычно имеют срок годности 5-10 лет, они могут быть более безопасным вариантом, если вы собираете чемодан на случай стихийного бедствия, придорожной аварии или апокалипсиса.

Кроме того, для надежной работы некоторым устройствам требуется немного более высокое напряжение щелочной батареи (1,5 В по сравнению с 1,2 В для большинства аккумуляторов). По этой причине мы всегда рекомендуем использовать батарею того типа, который рекомендован в руководстве к устройству, особенно для таких спасательных устройств, как дымовые извещатели.

Наконец, одноразовые щелочные батареи имеют гораздо более низкую скорость разряда, чем аккумуляторные батареи (даже те, которые имеют маркировку «низкий саморазряд», как те, которые мы тестировали для этого руководства), поэтому они могут работать дольше в электронике, которая постоянно потребляет небольшое количество энергии. мощность, например настенные часы или пульт дистанционного управления. Однако есть компромисс: щелочи иногда пропускают химические вещества, которые могут разрушить ваше устройство, тогда как аккумуляторные батареи на основе никеля или лития никогда не протекают, если они не используются неправильно, сказал нам Бухманн из Battery University.замедлить.

Battery Technologies — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 45

Варианты батарей

Доступно множество различных аккумуляторных технологий. Есть несколько действительно отличных ресурсов для мельчайших подробностей о химическом составе батарей. Википедия особенно хороша и всеобъемлющая. В этом руководстве основное внимание уделяется наиболее часто используемым батареям для встроенных систем и самодельной электроники.

Рекомендуемая литература

Есть некоторые концепции и знания, которые вы, возможно, захотите узнать, прежде чем читать это руководство:

Что такое схема?

Каждый электрический проект начинается со схемы. Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

Что такое электричество?

Мы можем видеть электричество в действии на наших компьютерах, освещающее наши дома, как удары молнии во время грозы, но что это такое? Это непростой вопрос, но этот урок прольет на него некоторый свет!

Хотите изучить различные батареи?

Мы вас прикрыли!

Щелочная батарея 9 В

В наличии PRT-10218

Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac.Даже не думайте пытаться перезарядить их. Используйте их с…

1

Терминология

Вот несколько терминов, которые часто используются, когда говорят об аккумуляторах.

Емкость — Батареи имеют разные номиналы в зависимости от количества энергии, которое может хранить данная батарея. Когда аккумулятор полностью заряжен, его емкость — это количество энергии, которое в нем содержится.Батареи одного типа часто оцениваются по величине тока, которую они могут выдавать с течением времени. Например, есть батареи емкостью 1000 мАч (миллиампер-час) и 2000 мАч.

Номинальное напряжение ячейки — Среднее напряжение на выходе ячейки при зарядке. Номинальное напряжение батареи зависит от химической реакции за ней. Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор выдает 12 В. Литиевая батарейка типа «таблетка» выдает 3 В.

Ключевым словом здесь является «номинальное», фактическое измеренное напряжение на батарее будет уменьшаться по мере ее разряда.Полностью заряженная батарея LiPo будет вырабатывать около 4,23 В, а в разряженном состоянии ее напряжение может быть ближе к 2,7 В.

Форма — Батареи бывают разных размеров и форм. Термин «AA» относится к определенной форме и стилю ячейки. Есть большое разнообразие.

Сравнение первичных и вторичных — первичные батареи являются синонимами одноразовых . После полного опорожнения первичные элементы не могут быть перезаряжены (надежно / безопасно). Вторичные батареи более известны как аккумуляторные .Для их полной резервной зарядки требуется другой источник питания, но они могут полностью заряжаться / разряжаться много раз в течение своего срока службы. Обычно первичные батареи имеют более низкую скорость разряда, поэтому они служат дольше, но они могут быть менее экономичными, чем аккумуляторные батареи.

Обычные батареи, их химический состав и номинальное напряжение
Форма батареи Химия Номинальное напряжение Перезаряжаемый?
AA, AAA, C и D Щелочной или угольно-цинковый 1.5В
9V Щелочной или угольно-цинковый 9V Нет
Ячейка для монет Литий 3V Нет
Silver Flat Pack Литий-полимерный (LiPo) 3,7 В Да
AA, AAA, C, D (перезаряжаемый) NiMH или NiCd 1,2 В Да
Автомобильный аккумулятор Шестиэлементный свинцово-кислотный 12.6В Есть

Плотность энергии — Комбинируя емкость с формой и размером батареи, можно рассчитать плотность энергии батареи. Разные технологии допускают разную плотность. Например, литиевые батареи обычно содержат больше сока в заданном объеме, чем щелочные батареи или батарейки типа «таблетка».

Скорость внутреннего разряда — Вы когда-нибудь пробовали завести машину, которая простаивает в течение 6 месяцев? Батареи разряжаются, когда они лежат на полке или когда они не используются.Скорость, с которой батарея разряжается с течением времени, называется скоростью внутренней разрядки.

Безопасность — Поскольку батареи накапливают энергию, они представляют собой очень крошечные взрывчатые вещества. Чтобы предотвратить повреждение, батареи сконструированы так, чтобы быть максимально безопасными. Большинство технологий аккумуляторов рассчитаны на безопасную разрядку в случае неправильного использования. Если вы неправильно подключите щелочную батарею, она может нагреться на ощупь, но не должна загореться. Большинство литий-полимерных аккумуляторов имеют встроенные схемы безопасности, предотвращающие повреждение аккумулятора и предотвращающие его небезопасное использование.

Полный список терминов и технический обзор Википедия — [отличный ресурс] (http://en.wikipedia.org/wiki/Battery_ (электричество)).

Литий-полимерный

Литий-полимерные батареи

(часто сокращенно LiPo) очень полезны для встроенной электроники. Они предлагают самую высокую плотность, доступную на рынке. Поскольку в сотовых телефонах преимущественно используются батареи этого типа, их легко найти по разумным ценам. Они от до требуют специальной зарядки, поэтому обязательно используйте правильное зарядное устройство для работы.SparkFun оснащен различными литий-полимерными батареями 3,7 В, многие из которых перечислены ниже. Емкость выбранной вами батареи будет зависеть от предполагаемого времени работы вашего проекта, ограничений по размеру и других факторов.

Литий-ионный аккумулятор — 2 Ач

В наличии PRT-13855

Это очень тонкие и очень легкие батареи, основанные на химическом составе литий-ионных аккумуляторов.Каждая ячейка выдает номинальное напряжение 3,7 В при 200…

. 7

Номинальное напряжение

Индивидуальная ячейка LiPo имеет номинальное напряжение 3,7 В . При полной зарядке вы увидите на элементе почти 4,3 В, но при нормальном использовании оно быстро упадет до 3,7 В. В разряженном состоянии в ячейке будет около 3 В. Это означает, что ваш проект должен будет обрабатывать различные напряжения, если вы работаете напрямую от ячейки.Если вам нужно 5 В, вам нужно будет соединить два LiPos последовательно, чтобы создать блок на 7,4 В и снизить напряжение до 5 В.

Разъемы

В мире малой электроники большинство литий-полимерных аккумуляторов имеют различные 2-контактные разъемы. В SparkFun мы используем разъем JST . Это предотвращает неправильное подключение аккумулятора. Разъем имеет фрикционную посадку, поэтому для аккуратного извлечения аккумулятора часто используются плоскогубцы.

Зарядка и разрядка

Для зарядки LiPo аккумуляторов создано множество недорогих зарядных устройств.Обычно они используют USB для зарядки аккумулятора. Не пытайтесь заряжать LiPos без зарядного устройства. Аккумулятор LiPo может быть поврежден из-за перезарядки, поэтому используйте специально разработанное зарядное устройство LiPo, например, здесь:

Перед зарядкой литий-ионного аккумулятора убедитесь, что вы знаете его емкость и ток заряда, подаваемый зарядным устройством. Дополнительную информацию можно найти в следующем руководстве: Установка зарядного тока.

Батареи

LiPo также могут быть повреждены, если они слишком сильно разряжены.Для защиты от этого почти все LiPo батареи имеют небольшую цепь безопасности, встроенную в верхнюю часть элемента, которая отключит батарею, если напряжение упадет ниже определенного порога (обычно 3V ).

Аккумуляторы LiPo

имеют очень низкий уровень внутренней разрядки . Это делает их хорошим кандидатом для проектов с низким энергопотреблением, требующих выполнения в течение многих дней или месяцев.

Соблюдайте плотность энергии: Эти батареи обладают мощным зарядом и могут непрерывно обеспечивать несколько ампер.Защита от короткого замыкания отключит аккумулятор при обнаружении короткого замыкания, но при использовании этих аккумуляторов в проектах руководствуйтесь здравым смыслом.

Мы рекомендуем LiPo почти для каждого портативного приложения. Они довольно прочные и при безопасном использовании являются отличным источником энергии.

Другие типы литий-ионных батарей

Круглые литий-ионные батареи большой емкости

Эти батареи в основном использовались в приложениях типа фонариков, но их легко использовать и устанавливать, и они очень экономичны.

  • Номинальное напряжение — Эти батареи также имеют номинальное напряжение 3,7 В , но в отличие от плоских LiPo батарей, эти круглые батареи НЕ имеют встроенную схему защиты. Необходимо соблюдать особую осторожность при зарядке и разрядить эти батареи, чтобы они не повредились. Более подробную информацию о схемах защиты можно найти здесь.

  • Разъемы — Эти батареи могут быть легко интегрированы в проекты с определенными держателями батарей:

  • Зарядка и разрядка — Поскольку в этих батареях нет схемы защиты, пользователь должен учитывать возможность чрезмерной или недостаточной зарядки, чтобы батарея не была повреждена.Мы рекомендуем универсальное зарядное устройство типа этого:

Литий-ионные аккумуляторы высокой степени разряда

Литий-ионные аккумуляторы с высокой степенью разряда — отличный способ питания любого радиоуправляемого, роботизированного или портативного проекта, которому нужна небольшая батарея с большой мощностью.

  • Номинальное напряжение — Они имеют номинальное напряжение 7,4 В, и, как и батареи с круглыми элементами, НЕ имеют встроенную схему защиты.При зарядке и разрядке этих аккумуляторов необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не повредить их. Более подробную информацию о схемах защиты можно найти здесь.

  • Разъемы — Разъем для зарядки представляет собой 3-контактный разъем для зарядки JST-XH. Разряд осуществляется через разрядные провода Dean’s Connector.

  • Зарядка и разрядка -Поскольку на этих батареях нет схемы защиты, пользователь должен учитывать возможность чрезмерной или недостаточной зарядки, чтобы батарея не была повреждена.Поскольку это, как правило, двухэлементные аккумуляторные батареи, требуется специальное зарядное устройство. Этот аккумулятор несовместим с одноэлементными зарядными устройствами. Мы рекомендуем специализированное зарядное устройство, например, это:

    .
Никель-металлогидридные батареи

(часто сокращенно NiMH) — это проверенная технология перезарядки. Эти батареи часто дешевле, чем другие химические, но имеют меньшую плотность, чем LiPo. NiMH аккумуляторы требуют менее строгих кривых зарядки, что снижает стоимость зарядных устройств.NiMH часто встречаются в более дешевых электронных устройствах, таких как зубные щетки и беспроводные бритвы, где выходное напряжение не вызывает беспокойства (вы заметите, что ваша зубная щетка работает медленнее, но продолжает работать).

Никель-металлгидридный аккумулятор 2500 мАч — AA

В наличии PRT-00335

Никель-металлогидридные аккумуляторные батареи AA емкостью 2500 мАч, 1,2 В.[Технология NiMH] (http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel_metal_hy…

Каждая ячейка выдает номинально 1,2 В . Это очень похоже на щелочные батареи того же размера, которые выдают 1,5 В. Объединение четырех никель-металлгидридных аккумуляторов AA даст вам батарею 4,8 В, которая должна работать с большинством систем 5 В, но будет падать напряжение при разряде батареи.

Зарядка и разрядка

NiMH аккумуляторы сами по себе не имеют цепей защиты от разряда.Схема защиты от разряда предотвращает разряд аккумулятора ниже определенного уровня напряжения, чтобы предотвратить повреждение аккумулятора. Более подробную информацию о NiMH батареях и чрезмерной разрядке можно найти здесь.

Из-за их сходства с обычными потребительскими аккумуляторами зарядка NiMH аккумуляторов часто выполняется с помощью зарядных устройств, которые подключаются к розетке. Мы рекомендуем никель-металлгидридные аккумуляторы для приложений, в которых устройство уже разработано для использования батарей типа AA.

Ячейка для монет

Батареи типа «таблетка»

отлично подходят для очень небольших проектов с низким энергопотреблением.Эти батарейки дешевы! Купите их оптом, если вам нужно много. Они отлично подходят для тестирования светодиодов. Вы найдете батарейки этого типа, спрятанные внутри пультов дистанционного управления, электронных свечей и множества одноразовых устройств меньшего размера.

Эти батареи не являются аккумуляторными. Есть несколько более сложных платных версий, но подавляющее большинство монетных ячеек следует выбросить после использования.

Химический состав и технологии, лежащие в основе монетных ячеек, различаются.Некоторые щелочные, другие литиевые. Щелочные батарейки типа «таблетка» имеют номинальное напряжение 1,5 В. Литиевые батарейки типа «таблетка», с другой стороны, имеют номинальное напряжение 3 В.

Батарейки типа «таблетка» бывают разных размеров, каждая со специальным кодом, обозначающим размер и химический состав. Все щелочные батарейки начинаются с буквы «L», в то время как все литиевые батарейки имеют префикс «C». Популярный CR2032, например, представляет собой литиевую батарею (номинальное напряжение 3 В) диаметром 20 мм и 3.2 мм высотой. LR1154 (он же LR44) представляет собой щелочную батарею (1,5 В) размером 11 мм в поперечнике и 5,4 мм в высоту.

Ячейки для монет

отлично подходят для питания ATtiny или других небольших микроконтроллеров и светодиодных проектов.

Щелочной

Все мы выросли на одноразовых батареях этого типа. Эти батареи существуют уже много десятилетий, поэтому вы найдете их повсюду! Также имеется множество держателей для батареек и аксессуаров для батареек AA и 9 В.

Эти батареи дешевы, безопасны в использовании и доступны везде, но, к сожалению, они не перезаряжаемые. Щелочная химия делает эти батареи особенно защищенными от идиотов (безопасными).

AA и AAA являются наиболее распространенными щелочными батареями и выдают 1,2 В, номинально (но при первом использовании они составляют около 1,5 В). Поскольку AA выдают 1,2 В, вам нужно будет объединить их в пакеты по 3 или 4 для работы вашей системы на 3,3 или 5 В. Батареи 9V, очевидно, номинально 9V.

Батарея на 9 В с соединительным кабелем — отличный и быстрый способ сделать проект портативным, но не ожидайте, что батарея прослужит очень долго! Несмотря на то, что он выдает 9 вольт, емкость 9-вольтовой батареи довольно мала.

Щелочная батарея 9 В

В наличии PRT-10218

Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac.Даже не думайте пытаться перезарядить их. Используйте их с…

1

Мы регулярно используем этот тип батарей с новичками. Им часто удобно пользоваться этим типом батарей, и они могут легко их найти. Если они прикрепят батарею обратной стороной, она может нагреться, но это не повлечет за собой серьезных повреждений. Как только учащийся освоит основы, мы обычно переводим пользователей на LiPos, потому что они служат дольше и их можно заряжать.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знаете немного больше о технологиях аккумуляторов, вам следует ознакомиться с этими дополнительными руководствами и проектами:

Основные сведения о разъемах

Разъемы — главный источник путаницы для людей, только начинающих заниматься электроникой. Количество различных вариантов, терминов и названий соединителей может сделать выбор одного или найти тот, который вам нужен, непростым.Эта статья поможет вам окунуться в мир разъемов.

Как пользоваться мультиметром

Изучите основы использования мультиметра для измерения целостности цепи, напряжения, сопротивления и тока.

Основы LilyPad: работа над вашим проектом

Узнайте о вариантах питания ваших проектов LilyPad, о безопасности и уходе за LiPo батареями, а также о том, как рассчитывать и учитывать ограничения мощности для ваших проектов.

Графеновые батареи: введение и новости рынка

Графен и батареи

Графен, лист атомов углерода, связанных вместе в структуре сотовой решетки, широко известен как «чудо-материал» из-за множества удивительных свойств, которыми он обладает. Это мощный проводник электрической и тепловой энергии, чрезвычайно легкий, химически инертный и гибкий с большой площадью поверхности.Он также считается экологически чистым и устойчивым, с неограниченными возможностями для множества применений.

Преимущества графеновых батарей

В области батарей традиционные материалы электродов батарей (и перспективные) значительно улучшаются при добавлении графена. Графеновая батарея может быть легкой, прочной и подходящей для хранения энергии большой емкости, а также сокращать время зарядки. Это продлит срок службы батареи, что отрицательно связано с количеством углерода, нанесенного на материал или добавленного к электродам для достижения проводимости, а графен добавляет проводимость, не требуя количества углерода, которое используется в обычных батареях.

Графен может различными способами улучшить такие характеристики батареи, как плотность энергии и форма. Литий-ионные батареи (и другие типы аккумуляторных батарей) могут быть улучшены путем введения графена на анод батареи и использования проводимости материала и характеристик большой площади поверхности для достижения морфологической оптимизации и производительности.

Также было обнаружено, что создание гибридных материалов также может быть полезным для улучшения качества батарей. Гибрид оксида ванадия (VO 2 ) и графена, например, может использоваться на литий-ионных катодах и обеспечивать быструю зарядку и разрядку, а также большую долговечность цикла зарядки.В этом случае VO 2 предлагает высокую энергоемкость, но низкую электропроводность, что можно решить, используя графен как своего рода структурную «основу», на которую можно прикрепить VO 2 — создавая гибридный материал, в котором оба повышенных емкость и отличная проводимость.

Другой пример — батареи LFP (литий-железо-фосфатные), которые представляют собой перезаряжаемые литий-ионные батареи. У него более низкая плотность энергии, чем у других литий-ионных аккумуляторов, но более высокая плотность мощности (показатель скорости, с которой батарея может поставлять энергию).Усовершенствование катодов LFP графеном позволило батареям стать легкими, заряжаться намного быстрее, чем литий-ионные батареи, и иметь большую емкость, чем обычные батареи LFP.


В дополнение к революционным изменениям на рынке аккумуляторов совместное использование графеновых аккумуляторов и графеновых суперконденсаторов может дать потрясающие результаты, такие как отмеченная концепция увеличения дальности хода и эффективности электромобиля. Хотя графеновые батареи еще не получили широкого распространения, о прорыве в области батарей сообщают по всему миру.

Основные сведения об аккумуляторах

Аккумуляторы служат мобильным источником энергии, позволяя устройствам, работающим от электричества, работать без прямого подключения к розетке. Несмотря на то, что существует много типов батарей, основная концепция их функционирования остается схожей: один или несколько электрохимических элементов преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую. Батарея обычно состоит из металлического или пластикового корпуса, содержащего положительную клемму (анод), отрицательную клемму (катод) и электролиты, которые позволяют ионам перемещаться между ними.Сепаратор (проницаемая полимерная мембрана) создает барьер между анодом и катодом для предотвращения электрических коротких замыканий, а также позволяет переносить ионные носители заряда, которые необходимы для замыкания цепи во время прохождения тока. Наконец, используется коллектор для проведения заряда вне батареи через подключенное устройство.

Когда цепь между двумя выводами замыкается, батарея вырабатывает электричество в результате серии реакций.На аноде протекает реакция окисления, в которой два или более иона электролита объединяются с анодом с образованием соединения, высвобождая электроны. В то же время на катоде происходит реакция восстановления, в которой катодное вещество, ионы и свободные электроны объединяются в соединения. Проще говоря, анодная реакция производит электроны, в то время как реакция на катоде поглощает их, и в результате этого процесса вырабатывается электричество. Батарея будет продолжать вырабатывать электричество до тех пор, пока на электродах не закончатся вещества, необходимые для создания реакций.

Типы и характеристики батарей

Батареи делятся на два основных типа: первичные и вторичные. Первичные батареи (одноразовые) используются один раз и приходят в негодность, поскольку материалы электродов в них необратимо меняются во время зарядки. Распространенными примерами являются угольно-цинковые батареи, а также щелочные батареи, используемые в игрушках, фонариках и множестве портативных устройств. Вторичные батареи (перезаряжаемые) можно разряжать и перезаряжать несколько раз, так как исходный состав электродов может восстановить работоспособность.Примеры включают свинцово-кислотные батареи, используемые в транспортных средствах, и литий-ионные батареи, используемые для портативной электроники.

Батареи бывают разных форм и размеров для множества различных целей. У разных типов батарей есть разные преимущества и недостатки. Никель-кадмиевые (NiCd) батареи имеют относительно низкую удельную энергию и используются там, где важны долгий срок службы, высокая скорость разряда и экономичная цена. Их можно найти, среди прочего, в видеокамерах и электроинструментах. Никель-кадмиевые батареи содержат токсичные металлы и вредны для окружающей среды.Никель-металлогидридные батареи имеют более высокую плотность энергии, чем никель-кадмиевые, но также более короткий срок службы. Приложения включают мобильные телефоны и ноутбуки. Свинцово-кислотные батареи тяжелые и играют важную роль в приложениях с большой мощностью, где не важен вес, а экономическая цена. Они широко используются в больничном оборудовании и аварийном освещении.

Литий-ионные (Li-ion) батареи используются там, где важны высокая энергия и минимальный вес, но технология хрупкая, и для обеспечения безопасности требуется схема защиты.Приложения включают сотовые телефоны и различные типы компьютеров. Литий-ионно-полимерные (литий-ионные полимерные) аккумуляторы в основном используются в мобильных телефонах. Они легкие и имеют более тонкую форму, чем литий-ионные батареи. Кроме того, они обычно безопаснее и живут дольше. Однако они кажутся менее распространенными, поскольку литий-ионные батареи дешевле в производстве и имеют более высокую плотность энергии.

Батареи и суперконденсаторы

Хотя есть определенные типы батарей, которые способны накапливать большое количество энергии, они очень большие, тяжелые и медленно выделяют энергию.Конденсаторы, с другой стороны, могут быстро заряжаться и разряжаться, но содержат гораздо меньше энергии, чем аккумулятор. Однако использование графена в этой области открывает новые захватывающие возможности для хранения энергии с высокими скоростями заряда и разряда и даже с экономической доступностью. Таким образом, улучшенные характеристики графена стирают традиционную грань между суперконденсаторами и батареями.

Графеновые батареи сочетают в себе преимущества как батарей, так и суперконденсаторов

Аккумуляторы с улучшенным графеном переходят к коммерциализации

Графеновые батареи имеют впечатляющий потенциал, и, хотя они еще не полностью коммерчески доступны, исследования и разработки интенсивны и, мы надеемся, принесут результаты в будущем.

В декабре 2018 года индийская компания Log 9 Materials объявила, что работает над металл-воздушными батареями на основе графена, которые теоретически могут даже привести к созданию электромобилей, работающих на воде. Металлические воздушные батареи используют металл в качестве анода, воздух (кислород) в качестве катода и воду в качестве электролита. Графеновый стержень используется в воздушном катоде батарей. Поскольку в качестве катода необходимо использовать кислород, материал катода должен быть пористым, чтобы пропускать воздух, а графен в этом свойстве отличается. Согласно журналу 9 Materials, графен, используемый в электроде, может повысить эффективность батареи в пять раз при стоимости одной трети.

В ноябре 2017 года компания Samsung разработала уникальный «графеновый шар», благодаря которому литий-ионные батареи могут работать дольше и быстрее заряжаться. Фактически, Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) заявил, что использование нового материала графенового шара для изготовления батарей увеличит их емкость на 45% и повысит скорость их зарядки в пять раз. Также было сказано, что батарея Samsung, в которой будет использоваться этот материал графенового шара, сможет поддерживать температуру 60 градусов по Цельсию, необходимую для использования в электромобилях.

В ноябре 2016 года Huawei представила новую литий-ионную батарею с улучшенным графеном, которая может оставаться работоспособной при более высоких температурах (60 ° градусов по сравнению с существующим пределом в 50 °) и предлагает более длительное время работы — вдвое больше, чем можно было бы достичь. с предыдущими батареями. Чтобы добиться этого прорыва, Huawei внедрила несколько новых технологий, в том числе добавки, предотвращающие разложение в электролите, химически стабилизированные монокристаллические катоды, и графен для облегчения отвода тепла .Huawei заявляет, что графен снижает рабочую температуру аккумулятора на 5 градусов.

В июне 2014 года американская компания Vorbeck Materials анонсировала ремешок Vor-Power — легкий гибкий источник питания, который можно прикрепить к любой существующей сумке, чтобы включить мобильную зарядную станцию ​​(через 2 порта USB и один порт micro USB). продукт весит 450 граммов, обеспечивает 7200 мАч и, вероятно, является первым в мире аккумулятором с усиленным графеном.

В мае 2014 года американская компания Angstron Materials представила несколько новых продуктов из графена.Продукты, которые, как сообщается, станут доступны примерно в конце 2014 года, включают линейку анодных материалов с улучшенным графеном для литий-ионных батарей. Материал батареи был назван «NANO GCA» и должен обеспечить анод большой емкости, способный выдерживать сотни циклов заряда / разряда за счет объединения кремния высокой емкости с механически упрочняющим и проводящим графеном.

Разработки также сделаны в области графеновых батарей для электромобилей.Хенрик Фискер, объявивший о своем новом проекте электромобиля, который будет оснащен батареей с усиленным графеном, представил в ноябре 2016 года то, что, как ожидается, станет конкурентом Tesla. Однако позже было объявлено, что батарея Fisker не полагается на графен.

В августе 2014 года Tesla предложила разработать «новую аккумуляторную технологию», которая почти вдвое увеличит емкость их электромобиля Model S. Неофициально, но разумно предполагать участие графена в этой батарее.

Многие другие компании также работают над внедрением графена в различные типы батарей. Для получения дополнительной информации мы рекомендуем прочитать наш Отчет о рынке графеновых батарей.

Дополнительная литература

Bigshot: Learn — Power Generator

Аккумуляторы

Если вы когда-либо использовали гаджет, работающий от одноразовых батареек, то вы испытывали разочарование от необходимости заменять использованные батареи на новые. Со временем стоимость замены батареек в устройстве может превысить стоимость самого устройства! К счастью, дни одноразовых батареек сочтены. Все современные цифровые фотоаппараты, включая Bigshot, используют аккумуляторные батареи.Если они разрядятся, вы можете подключить их к источнику питания, чтобы снова зарядить. В случае с Bigshot, если вам случится снимать фотографии, когда батарея разряжена и у вас нет доступа к источнику питания, вы можете просто запустить динамо-машину, чтобы зарядить батарею, и продолжить съемку. Давайте теперь подробнее рассмотрим, как работает аккумулятор.

Рисунок 7. Простая батарея

Батарея — это устройство, которое накапливает химическую энергию в своих материалах и преобразует ее по запросу в электрическую энергию.Две основные части батареи — анод и катод — погружены в электролит , который представляет собой жидкость или гель с ионами (см. Рисунок 7). Ион — это атом или молекула, в которых количество электронов не равно количеству протонов, что дает им чистый положительный или отрицательный электрический заряд. Если электролит заряжен отрицательно, его ионы будут химически соединяться с материалом анода, образуя остаточный материал и высвобождая электроны.Если анод подключен к катоду через внешнюю цепь (устройство, которое питает аккумулятор), свободные электроны проходят через цепь к катоду в виде электрического тока. Материал катода потребляет эти электроны, чтобы произвести другой остаточный материал. Батарея будет продолжать вырабатывать электричество, пока на одном из ее электродов или в электролите не закончится материал, необходимый для химической реакции.

Аккумуляторная батарея производит электричество точно так же, как неперезаряжаемые.Однако в перезаряжаемых батареях используются специальные материалы для анода, катода и электролита, которые позволяют протекать химические реакции, описанные выше, , . Чтобы перезарядить аккумулятор, вы можете подключить его к внешнему источнику электроэнергии, например динамо-машине, чтобы ток протекал в обратном направлении. Остаточные материалы, образовавшиеся на аноде и катоде, а также в отработанном электролите, будут реагировать с электронами, воспроизводя исходные материалы анода, катода и электролита.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.