Suositut akkutyypit

Laite (muutamassa sanassa), edut ja haitat. Lyijyhappo-, nikkeli-kadmium-, nikkeli-metallihydridi- ja litium-ioni-akut.

Akkutekniikka tuli hiljaa ja tiukasti elämäämme. Langattomat puhelimet, matkapuhelimet, johdoton sähkötyökalut, kamerat, erilaisia ​​leluja ... Jos kaikki tämä saisi sähköä vain tavallisista happo- tai alkaliparistoista, niin merkittävä osa jokaisen venäläisen perheen budjetista käytettäisiin akkuihin. Siksi kiinnität itsesi usein ajattelemaan: miten me edes elämme ilman kotitalousakut?

Akut - Nämä ovat sähkökemiallisia laitteita, jotka voivat varastoida ja vapauttaa sähköenergiaa. Tällaisen yksinkertaisen määritelmän takana kuitenkin on laaja valikoima erilaisten akkujen malleja ja toimintaperiaatteita. Evoluutio ja tekninen kehitys ovat vaikuttaneet niihin täysin, ja nykyään teollisuudessa niitä on ladattavat paristotkykenevä työskentelemään maksimiteholla kirjaimellisesti vuosia ilman lataamista.

Tavallinen maallikko tuntee kuitenkin vain monentyyppiset paristot. Pidetäänkö niitä yksityiskohtaisemmin.

Ajoneuvojen ajoneuvoissa käytetään sähköjärjestelmiä käynnistyshappoparistot. Nykyaikaiset paristot Tämä ryhmä ei vaadi huoltoa. Niissä oleva elektrolyytti on rikkihapon liuos, ja aktiiviset reagenssit ovat lyijyoksidia ja johtavat itse. Purkamisen aikana reagenssit pelkistetään anodissa ja katodissa lyijysulfaatiksi, ja elektrolyytin läpi kulkee sähkövirta. Latauksen aikana tapahtuu käänteinen kemiallinen reaktio, ja virta virtaa vastakkaiseen suuntaan.

Autoparistoja kutsutaan käynnistysakkuiksi, koska niiden on vaadittava antamaan suuri lähtövirta äärimmäisissäkin olosuhteissa, esimerkiksi ympäristön lämpötilassa -30 astetta tai alhaisemmassa lämpötilassa.

Käynnistysakut ja lyijyakut puuttuvat yleensä kokonaan "Muistitehoste". Tämä tarkoittaa, että he eivät ehdottomasti välitä millä taajuudella ja missä määrin heitä ladataan, niiden kapasiteetti epätasaisesta ja epätäydellisestä latauksesta ei vähene.

Lisäksi lyijyakut tyhjenevät itsestään minimaalisesti, niiden kustannukset ovat suhteellisen alhaiset ja kestävät jopa tuhat latausjaksoa.

Mutta samaan aikaan käynnistysakkuilla on myös haittoja. Esimerkiksi lyijyakun kapasiteetti suhteessa sen tilavuus- ja massayksikköön on pieni. Siksi lyijyakkua ei voida kutsua pienikokoiseksi ja kevyeksi. Toinen tämän tyyppisen akun haitta on syvien purkausten pelko. Optimaalinen käynnistysakulle on enintään puolet kapasiteetista.

Kotitaloustuotteiden ja yleisten teollisuuskompaktien laitteissa viime aikoihin asti absoluuttinen johtoasema säilyi nikkeli-kadmium-akut (Ni-Cd). Nämä ovat alkaliparistoja, he käyttävät kaliumhydroksidia elektrolyyttinä. Ja aktiiviset aineet niissä ovat kadmium ja nikkelihydroksidi (tästä nimi).

Nikkeli-kadmium-akut ovat ainutlaatuisia suhtautuessaan syväpurkautumiseen. Heille ”tykkää” se ja sillä on myönteinen vaikutus mahdollisten latausjaksojen kapasiteettiin ja lukumäärään. Yleensä nikkeli-kadmium-akku on hyvä siinä mielessä, että se pystyy toimimaan vakiovirralla koko purkausjakson ajan tuottaen saman virran.

Lyijyakkujen tavoin myös nikkeli- ja kadmium-akut kestävät lämpötilan muutoksia ja ovat valmiita suureen määrään latausjaksoja.

Nikkeli-kadmium-paristojen kustannukset ovat hiukan korkeammat kuin lyijyakkujen, mutta ei voida sanoa, että ne ovat erityisen kalliita.

Nikkeli-kadmium-paristojen suurin haitta on selvästi "muistivaikutus". Siksi tällaiset akut ovat erittäin haitallisia pitääkseen "jatkuvasti" latauksessa eivätkä tyhjene kokonaan. Ei pidä unohtaa, että kadmium on myrkky, jonka takia nikkeli-kadmium-paristojen hävittämisessä voi olla joitain vaikeuksia.

Kadmiummyrkyllisyysongelman ratkaisemiseksi ja korkeampien toimintaominaisuuksien saavuttamiseksi kehitettiin viime vuosisadan 80-luvun lopulla ladattavat nikkelimetallihydridiakut (Ni-Mh). Ero näiden paristojen ja nikkeli-kadmium-paristojen välillä on, että niiden katodi sisältää absorboitunutta vetyä (metallien välinen). Nikkelimetallihydridiakut ovat vähemmän herkkiä ”muistivaikutukselle”, niiden ominaiskapasiteetti on suurempi.

Mutta samaan aikaan näiden paristojen kustannukset ovat korkeammat kuin kadmiumparistojen, ne kestävät vähemmän lataus- ja purkausjaksoja eivätkä pysty tuottamaan suuria virtauksia pitkään. Näiden puutteiden takia metallihydridiakut eivät ole pystyneet kilpailemaan kadmium-paristojen kanssa.

Yksi edistyneimmistä ja samalla suosituimmista akkutyypeistä litiumioniakut. Heidän puolellaan ovat molemmat kevyt ja suuri resurssi, ja "muistivaikutuksen" puuttuminen ja itsensä purkautuminen.

Litiumioniakkulaite melko monimutkainen: katodi on tehty grafiitista, ja anodi on valmistettu koboltista tai mangaanista. Akun käytön aikana litiumoksidi on vuorotellen joko positiivisella tai negatiivisella elektrodilla.

K litium-ioni-paristojen haitat voidaan johtaa ensinnäkin niiden korkeisiin kustannuksiin. Voit lisätä tähän pienen käyttölämpötila-alueen. Näitä puutteita ei kuitenkaan voida pitää merkittävinä, ja litium-ioni-paristojen tuotanto on jatkuvasti vauhdissa. Lisäksi nykyaikaisemmat akkutyypit, kuten litiumpolymeeri, eivät ole vielä yleistyneet.

Lue lisää nykyaikaisimmista akkutyypeistä täältä:

Litiumioniakut

Geeliparistot

Lupaavat tekniikat:

Alumiiniakut

Hiiliparistot

Grafeeniparistot

Aleksanteri Molokov