Beliebte Batterietypen

Das Gerät (in wenigen Worten), Vor- und Nachteile. Blei-Säure-, Nickel-Cadmium-, Nickel-Metallhydrid- und Lithium-Ionen-Batterien.

Die Batterietechnologie ist leise und fest in unser Leben eingetreten. Schnurlostelefone, Mobiltelefone, schnurlose Elektrowerkzeuge, Kameras, eine Vielzahl von Spielzeugen ... Wenn all dies nur aus gewöhnlichen Säure- oder Alkalibatterien mit Strom versorgt würde, würde ein erheblicher Teil des Budgets jeder russischen Familie für Batterien ausgegeben. Deshalb denken Sie oft: Wie haben wir überhaupt ohne gelebt? Haushaltsbatterien?

Batterien - Dies sind elektrochemische Geräte, die elektrische Energie speichern und abgeben können. Hinter einer so einfachen Definition steckt jedoch eine Vielzahl von Designs und Funktionsprinzipien verschiedener Batterien. Evolution und technologischer Fortschritt haben sie voll beeinflusst und heute gibt es sie in der Industrie wiederaufladbare Batterienfähig, buchstäblich Jahre lang mit maximaler Leistung zu arbeiten, ohne aufzuladen.

Der durchschnittliche Laie kennt sich jedoch nur aus verschiedene Arten von Batterien. Lassen Sie uns näher darauf eingehen.

In den Bordstromversorgungssystemen unserer Autos werden eingesetzt Starter Blei Säure Batterien. Moderne Batterien Diese Gruppe erfordert keine Wartung. Der Elektrolyt in ihnen ist eine Lösung von Schwefelsäure, und die aktiven Reagenzien sind Bleioxid und Blei selbst. Während der Entladung werden die Reagenzien an der Anode und der Kathode zu Bleisulfat reduziert, und ein elektrischer Strom fließt durch den Elektrolyten. Beim Laden tritt eine umgekehrte chemische Reaktion auf und der Strom fließt in die entgegengesetzte Richtung.

Autobatterien werden als Starterbatterien bezeichnet, da sie bereit sein müssen, auch unter extremsten Bedingungen, beispielsweise bei einer Umgebungstemperatur von -30 Grad Celsius oder darunter, einen großen Anfangsstrom zu liefern.

Starterbatterien und Blei-Säure-Batterien fehlen in der Regel vollständig "Memory-Effekt". Dies bedeutet, dass es ihnen absolut egal ist, mit welcher Häufigkeit und in welchem ​​Umfang sie aufgeladen werden, und dass ihre Kapazität aufgrund ungleichmäßiger und unvollständiger Aufladung nicht abnimmt.

Darüber hinaus entladen sich Blei-Säure-Batterien in geringem Maße selbst, sind relativ kostengünstig und können bis zu tausend Ladezyklen standhalten.

Gleichzeitig haben Starterbatterien aber auch Nachteile. Beispielsweise ist die Kapazität einer Bleibatterie, bezogen auf eine Einheit ihres Volumens und ihrer Masse, gering. Daher kann die Bleibatterie nicht als kompakt und leicht bezeichnet werden. Ein weiterer Nachteil dieses Batterietyps ist die Angst vor tiefen Entladungen. Optimal für eine Starterbatterie ist eine Entladung von nicht mehr als der Hälfte der Kapazität.

Bei Haushalts- und allgemeinen Industriekompaktgeräten wurde bis vor kurzem die absolute Vorreiterrolle bei der Prävalenz beibehalten Nickel-Cadmium-Batterien (Ni-Cd). Dies sind Alkalibatterien, die Kaliumhydroxid als Elektrolyt verwenden. Und die Wirkstoffe in ihnen sind Cadmium und Nickelhydroxid (daher der Name).

Nickel-Cadmium-Batterien sind einzigartig in ihrer Einstellung zur Tiefenentladung. Sie „mögen“ es und wirken sich günstig auf die Kapazität und Anzahl möglicher Ladezyklen aus. Im Allgemeinen ist eine Nickel-Cadmium-Batterie insofern gut, als sie während des gesamten Entladezyklus mit konstanter Leistung arbeiten kann und denselben Strom erzeugt.

Nickel- und Cadmiumbatterien können wie Bleibatterien Temperaturänderungen standhalten und sind für eine Vielzahl von Ladezyklen bereit.

Die Kosten für Nickel-Cadmium-Batterien sind etwas höher als die Kosten für Bleibatterien, aber es kann nicht gesagt werden, dass erstere besonders teuer sind.

Der Hauptnachteil von Nickel-Cadmium-Batterien ist der ausgeprägte "Memory-Effekt". Daher sind solche Batterien sehr schädlich, um ständig "aufgeladen" zu bleiben und sich nicht vollständig zu entladen. Man sollte nicht vergessen, dass Cadmium ein Gift ist, weshalb es bei der Entsorgung von Nickel-Cadmium-Batterien zu Schwierigkeiten kommen kann.

Um das Problem der Cadmiumtoxizität zu lösen und höhere Betriebseigenschaften zu erzielen, wurden Ende der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts entwickelt wiederaufladbare Nickel-Metallhydrid-Batterien (Ni-Mh). Der Unterschied zwischen diesen Batterien und Nickel-Cadmium-Batterien besteht darin, dass ihre Kathode absorbierten Wasserstoff (intermetallisch) enthält. Nickel-Metallhydrid-Batterien sind weniger anfällig für den „Memory-Effekt“, haben eine höhere spezifische Kapazität.

Gleichzeitig sind diese Batterien teurer als Cadmiumbatterien, halten weniger Lade- und Entladezyklen stand und können lange Zeit keine großen Ströme abgeben. Aufgrund dieser Mängel konnten Metallhydridbatterien nicht mit Cadmiumbatterien konkurrieren.

Eine der fortschrittlichsten und gleichzeitig beliebtesten Arten von Batterien sind Lithium-Ionen-Batterien. Auf ihrer Seite stehen sowohl geringes Gewicht als auch eine große Ressource sowie das Fehlen eines "Memory-Effekts" und der Selbstentladung.

Lithium-Ionen-Akku ziemlich komplex: Die Kathode besteht aus Graphit und die Anode aus Kobalt oder Mangan. Während des Betriebs der Batterie befindet sich Lithiumoxid abwechselnd entweder an der positiven oder an der negativen Elektrode.

Zu die Nachteile von Lithium-Ionen-Batterien Dies ist vor allem auf die hohen Kosten zurückzuführen. Dazu können Sie einen kleinen Bereich von Betriebstemperaturen hinzufügen. Diese Mängel können jedoch nicht als signifikant angesehen werden, und die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien gewinnt kontinuierlich an Dynamik. Darüber hinaus sind modernere Batterietypen wie Lithium-Polymer noch nicht weit verbreitet.

Lesen Sie hier mehr über die modernsten Batterietypen:

Lithium-Ionen-Batterien

Gel-Batterien

Vielversprechende Technologien:

Aluminiumbatterien

Kohlebatterien

Graphenbatterien

Alexander Molokov