Įkraunamų baterijų tipai ir klasifikacija
Nikelio-kadmio baterija (Ni-Cd)
Įtampa: 1,2V
Tarnavimo laikas: 500 kartų
Išleidimo temperatūra yra nuo -20 laipsnių iki 60 laipsnių
Įkrovimo temperatūra: nuo 0 laipsnių iki 45 laipsnių
Pastabos: Stiprus atsparumas perkrovimui.
Ni-MH baterija (Ni-Mh)
Įtampa: 1,2V
Tarnavimo laikas: 1000 kartų
Išleidimo temperatūra yra: -10 laipsnių iki 45 laipsnių
Įkrovimo temperatūra: nuo 10 laipsnių iki 45 laipsnių
Pastaba: dabartinė maksimali talpa yra apie 2100 mAh.
Ličio jonų baterija (Li-lon)
Įtampa: 3,6V
Tarnavimo laikas: 500 kartų
Išleidimo temperatūra yra nuo -20 laipsnių iki 60 laipsnių
Įkrovimo temperatūra: nuo 0 laipsnių iki 45 laipsnių
Pastabos: svoris yra 30–40% lengvesnis nei Ni-MH baterijų, o talpa yra daugiau nei 60% didesnė nei Ni-MH baterijų. Bet jis nėra atsparus perkrovimui, jei dėl per didelio įkrovimo temperatūra bus per aukšta ir sunaikins konstrukciją=& gt; sprogimas.
Ličio polimero akumuliatorius (Li-polimeras)
Įtampa: 3,7V
Tarnavimo laikas: 500 kartų
Išleidimo temperatūra yra nuo -20 laipsnių iki 60 laipsnių
Įkrovimo temperatūra: nuo 0 laipsnių iki 45 laipsnių
Pastabos: patobulintame ličio akumuliatoriuje nėra akumuliatoriaus skysčio, o naudojamas polimerinis elektrolitas, kuris gali būti įvairių formų ir yra stabilesnis nei ličio akumuliatorius.
Švino rūgšties akumuliatorius (užsandarintas)
Įtampa: 2V
Tarnavimo laikas: 200-300 kartų
Išleidimo temperatūra: nuo 0 laipsnių iki 45 laipsnių
Įkrovimo temperatūra: nuo 0 laipsnių iki 45 laipsnių
Pastabos: Tai yra bendras automobilio akumuliatorius (jis yra 6 2V serija, prijungta iki 12 V), akumuliatoriaus veikimo laikas be vandens įpylimo yra iki 10 metų, tačiau tūris ir maksimali talpa yra didžiausi.
Akumuliatoriaus įkrovimo terminų paaiškinimas
Įkrovimo greitis (C-rate)
C yra pirmoji talpos raidė, naudojama nurodyti srovės dydį, kai akumuliatorius įkraunamas ir iškraunamas.
Pavyzdžiui: kai įkraunamos baterijos nominali talpa yra 1100mAh, tai reiškia, kad 1100mAh (1C) išsikrovimo laikas gali trukti 1 valandą. Pavyzdžiui, iškrovos laikas gali būti 200 mA (0,2 C).
Pagal šį palyginimą galima skaičiuoti ir 5 valandų įkrovimą.
Išjungimo įtampa
Išsikrovus akumuliatoriui, įtampa nukrenta iki žemiausios darbinės įtampos vertės, kuriai esant akumuliatorius nebetinkamas iškrauti.
Atsižvelgiant į skirtingus akumuliatorių tipus ir skirtingas iškrovos sąlygas, akumuliatoriaus talpos ir veikimo trukmės reikalavimai taip pat skiriasi, todėl skiriasi ir nurodyta akumuliatoriaus iškrovimo gnybtų įtampa.
Atviros grandinės įtampa (OCV)
Kai akumuliatorius neišsikrovęs, potencialų skirtumas tarp dviejų akumuliatoriaus polių vadinamas atviros grandinės įtampa.
Akumuliatoriaus atviros grandinės įtampa skiriasi priklausomai nuo akumuliatoriaus medžiagų' teigiamos, neigiamos ir elektrolito. Jei akumuliatoriaus' teigiamo ir neigiamo elektrodų medžiagos yra visiškai vienodos, atviros grandinės įtampa bus tokia pati, nepaisant akumuliatoriaus dydžio ir geometrinės struktūros pokyčių.
Iškrovos gylis DOD
Akumuliatoriaus naudojimo procese akumuliatoriaus' vardinės talpos procentas vadinamas iškrovimo gyliu.
Iškrovimo gylis turi glaudų ryšį su antrinio akumuliatoriaus įkrovimo trukme. Kai antrinio akumuliatoriaus išsikrovimo gylis yra gilesnis, įkrovimo laikas bus trumpesnis. Todėl naudojimo metu reikėtų kiek įmanoma vengti gilių iškrovų.
Perteklinis iškrovimas
Jei akumuliatorius iškrovimo proceso metu viršija akumuliatoriaus iškrovimo pabaigos įtampą, akumuliatoriaus vidinis slėgis gali padidėti, kai akumuliatorius ir toliau išsikrauna, bus pažeistas teigiamų ir neigiamų aktyviųjų medžiagų grįžtamumas, o akumuliatoriaus talpa žymiai sumažės. sumažintas.
Perkrautas
Kai akumuliatorius kraunamas ir toliau kraunamas pasiekus visiškai įkrautą būseną, gali padidėti akumuliatoriaus vidinis slėgis, deformuotis, prasidėti naktinis nuotėkis ir pan., o akumuliatoriaus našumas taip pat labai pablogės sumažintas ir pažeistas.
Energijos tankis
Elektros energija, kurią išskiria vidutinis akumuliatoriaus tūrio arba masės vienetas.
Paprastai tame pačiame tūryje ličio jonų baterijų energijos tankis yra 2,5 karto didesnis nei nikelio-kadmio baterijų ir 1,8 karto didesnis nei nikelio-vandenilio baterijų. Todėl, kai akumuliatoriaus talpa yra vienoda, ličio jonų akumuliatoriai bus geresni nei nikelio-kadmio ir nikelio-vandenilio akumuliatoriai. Mažesnis dydis ir lengvesnis svoris.
Savaiminis išsikrovimas
Nepriklausomai nuo to, ar akumuliatorius naudojamas, ar ne, dėl įvairių priežasčių tai sukels energijos praradimo reiškinį.
Skaičiuojant per mėnesį, ličio jonų akumuliatorių savaiminis išsikrovimas yra apie 1–2%, o nikelio-vandenilio akumuliatorių savaiminis išsikrovimas yra apie 3–5%.
Ciklo gyvenimas
Kai įkraunama baterija pakartotinai įkraunama ir iškraunama, akumuliatoriaus talpa palaipsniui mažėja iki 60–80% pradinės talpos.
Atminties efektas
Akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo metu ant akumuliatoriaus plokštės susidarys daug mažų burbuliukų. Laikui bėgant šie burbuliukai sumažins akumuliatoriaus plokštės plotą ir netiesiogiai paveiks akumuliatoriaus talpą.
Pagrindiniai įkraunamų baterijų įkrovimo ir iškrovimo reikalavimai
Ar naujai įsigytą įkraunamą bateriją reikės krauti 8-12 valandų?
Nesvarbu, kad bet kuri baterija turi savaiminio išsikrovimo savybę, todėl kai į jūsų rankas patenka nauja įkraunama baterija, ji tam tikrą laiką gali būti savaime išsikrovusi. Tai reiškia, kad įkraunamos baterijos viduje esančios cheminės žaliavos nebuvo naudojamos tam tikrą laiką, o"pasyvavimas" atsiranda būsena, o cheminė reakcija negali būti visiškai atlikta, kad būtų užtikrinta pakankama įtampa. Tokiu atveju, kai naudojate įkraunamą bateriją pirmą kartą, būtinai visiškai įkraukite akumuliatorių, kad įtampa būtų atkurta iki pradinio lygio. Tiesą sakant, jei jūsų įkraunama baterija nenaudojama ilgą laiką, tai"pasyvavimas" reiškinys taip pat atsiras ir situacija bus rimtesnė. Įkraunamą bateriją geriausia įkrauti ir iškrauti tris kartus – tai padės įkraunamam akumuliatoriui aktyvuotis. Leiskite įkraunamo akumuliatoriaus cheminėms medžiagoms visapusiškai veikti (nikelio-kadmio akumuliatorius). Kartais, kai į įkroviklį įdedama naujai įsigyta įkraunama baterija, įkroviklis nustoja krauti, kol bus visiškai įkrautas. Susidūrus su tokia problema, tereikia išimti įkraunamą bateriją iš įkroviklio ir įdėti ją į įkroviklį, kad būtų galima tęsti įkrovimą. Tai normalus reiškinys naudojant naujas įkraunamas baterijas, ir tai nereiškia, kad įsigijote blogas įkraunamas baterijas (Ni-MH, Li-ion baterijas). Paprastai tariant, įkrovimo laikas negali būti per ilgas, o pakanka iki 12 valandų. Jei per daug įkrausite, tai sugadins įkraunamą bateriją.
Kaip apskaičiuoti įkrovimo laiką?
Įkrovimo laikas (valandomis)=įkraunamo akumuliatoriaus talpa (mAh) / įkrovimo srovė (mA) * 1,5 koeficientas
Jei naudojate 1600 mAh įkraunamą bateriją, o įkroviklis naudoja 400 mA srovę įkrauti, įkrovimo laikas yra: 600/400*1,5=6 valandos (pastaba: šis metodas netaikomas naujai įsigytoms arba ilgai nenaudotoms įkraunamoms baterijoms)
Ni-MH įkraunamos baterijos ir ličio jonų akumuliatoriai iš tikrųjų turi atminties efektą, ar juos tikrai reikia iškrauti naudojant?
Tiesą sakant, viršutinės Ni-MH įkraunamos baterijos ir ličio jonų įkraunamos baterijos atminties efektas yra labai menkas ir nevertas mūsų dėmesio.
(Atkreipkite dėmesį, kad kai tai pamatysite, nenaudokite įkroviklio iškrovimo funkcijos Ni-MH įkraunamiems akumuliatoriams ir ličio jonų įkraunamiems akumuliatoriams, ypač ličio jonų įkraunamiems akumuliatoriams. Dėl savo materialinių veiksnių pati baterija yra neleidžiama atlaikyti priverstinio įkroviklio iškrovimo. Jei primygtinai reikalausite iškrauti ličio jonų įkraunamą bateriją, baterija ilgainiui bus sugadinta.) Be to, jei naudojate nikelio-kadmio įkraunamą akumuliatorių, kurį reikia iškrauti, Nepriklausomai nuo to, ar akumuliatorius naudojamas dažnai, ar ne, rekomenduojama nikelio-kadmio akumuliatorių įkrauti ir iškrauti kas du ar tris mėnesius, kad būtų užtikrintas nikelio-kadmio atminties efektas. įkraunama baterija yra sumažinta iki minimumo.
Akumuliatoriaus modelio žinios paprastai skirstomos į: 1, 2, 3, 5 ir 7, iš kurių ypač dažnai naudojami Nr. 5 ir Nr. 7. Vadinamoji AA baterija yra Nr. 5, o AAA baterija yra Nr. 7! AA ir AAA yra visos instrukcijos. Baterijos modelis; tobulėjant mokslui ir technologijoms sausieji akumuliatoriai išsivystė į didelę šeimą, iki šiol jų yra apie 100 rūšių. Įprastos yra paprastos cinko-mangano sausosios baterijos, šarminės cinko-mangano sausosios baterijos, magnio-mangano sausosios baterijos, cinko-oro baterijos, cinko-gyvsidabrio oksido baterijos, cinko-sidabro oksido baterijos, ličio-mangano baterijos ir kt.
Dažniausiai naudojami cinko-mangano sausieji akumuliatoriai gali būti skirstomi į skirtingas struktūras: pastos tipo cinko-mangano sausieji akumuliatoriai, kartoniniai cinko-mangano sausieji akumuliatoriai, plonasluoksniai cinko-mangano sausieji akumuliatoriai, cinko chlorido-cinko- sausosios mangano baterijos, šarminės cinko-mangano sausosios baterijos, keturpolio lygiagrečios cinko-mangano sausosios baterijos, laminuotos cinko-mangano sausosios baterijos ir kt.;
Cinko-mangano sausosios baterijos dažniausiai naudojamos kasdieniame gyvenime.
Katodo medžiaga: MnO2, grafito strypas
Anodo medžiaga: cinko dribsniai
Elektrolitas: NH4Cl, ZnCl2 ir krakmolo pasta
Baterijos simbolis gali būti išreikštas kaip
(-) Zn|ZnCl2, NH4Cl (pasta) ‖MnO2|C (grafitas) (＋)
Neigiamas elektrodas: Zn=Zn2＋＋2e
Teigiamas elektrodas: 2MnO2＋2NH4＋＋2e＝Mn2O3＋2NH3＋H2O
Bendra reakcija: Zn＋2MnO2＋2NH4＋=2Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O
Cinko-mangano sauso akumuliatoriaus elektrovaros jėga yra 1,5 V. Susidariusios NH3 dujos adsorbuojamos grafito, todėl elektrovaros jėga greitai krenta. Jei vietoj NH4Cl naudojama didelio laidumo pasta KOH, o katodo medžiaga pakeičiama į plieninį cilindrą, MnO2 sluoksnis yra arti plieno cilindro, kad susidarytų šarminė cinko-mangano baterija. Dėl akumuliatoriaus reakcijos nesusidaro dujos, maža vidinė varža, o elektrovaros jėga – 1,5 V. santykinai stabilus.
Sausoji baterija yra pagrindinė cheminio maitinimo šaltinio baterija. Tai savotiška vienkartinė baterija. Jis naudoja mangano dioksidą kaip teigiamą elektrodą ir cinko cilindrą kaip neigiamą elektrodą, kad cheminę energiją paverstų elektros energija, kad būtų tiekiama išorinė grandinė. Cheminėje reakcijoje, kadangi cinkas yra aktyvesnis už manganą, cinkas netenka elektronų ir oksiduojasi, o manganas gauna elektronus ir redukuojasi.
