категории: Препоръчани статии » Интересни факти
Брой преглеждания: 27897
Коментари към статията: 5

Популярни типове батерии

 


Устройството (с няколко думи), предимства и недостатъци. Оловно-кисели, никел-кадмиеви, никело-метални хидридни и литиево-йонни батерии.

Популярни типове батерииТехнологията на батериите тихо и здраво влезе в живота ни. Безжични телефони, мобилни телефони, безжични електроинструменти, фотоапарати, най-различни играчки ... Ако всичко това получи електричество само от обикновени киселинни или алкални батерии, тогава значителен дял от бюджета на всяко руско семейство би се изразходвал за батерии. Затова често се хващате да си мислите: как изобщо живеем без домакински батерии?


Батерии - Това са електрохимични устройства, способни да съхраняват и дават електрическа енергия. Обаче зад такова просто определение се крие голямо разнообразие от дизайни и принципи на работа на различни батерии, Еволюцията и технологичният прогрес са ги повлияли напълно и днес в индустрията има акумулаторни батерииспособен да работи с максимална мощност буквално години без презареждане.

Средният мирянин обаче е познат само няколко вида батерии, Нека се спрем на тях по-подробно.

В бордовите системи за захранване на нашите автомобили се използват стартерни оловни батерии. Модерни батерии Тази група не изисква поддръжка. Електролитът в тях е разтвор на сярна киселина, а активните реагенти са оловен оксид и самия олово. По време на изхвърлянето реагентите се намаляват на анода и катода, за да доведе оловен сулфат, и през електролита преминава електрически ток. При зареждане възниква обратна химическа реакция и токът тече в обратна посока.


Автомобилните акумулатори се наричат ​​стартерни батерии, тъй като се изисква да имат готовност да дават голям първоначален ток дори при най-екстремни условия, например при температура на околната среда от -30 градуса по Целзий или по-ниска.

Стартерните батерии и оловно-киселинните батерии обикновено липсват "Ефект на паметта", Това означава, че абсолютно не им пука с каква честота и до каква степен са заредени, капацитетът им от неравномерно и непълно зареждане не намалява.

В допълнение, оловно-киселинните батерии се саморазреждат в минимална степен, имат сравнително ниска цена и могат да издържат до хиляда цикъла на зареждане.

Но в същото време стартерните батерии също имат недостатъци. Например, капацитетът на оловна батерия, отнасяща се до единица за нейния обем и маса, е малък. Следователно, оловната батерия не може да се нарече компактна и лека. Друг недостатък на този тип батерии е страхът от дълбоки разряди. Оптимално за стартова батерия ще бъде разряд не повече от половината от капацитета.

В домакинските и общо промишлени компактни уреди доскоро се поддържаше абсолютно лидерство в разпространението никел-кадмиеви батерии (Ni-Cd), Това са алкални батерии, те използват калиев хидроксид като електролит. А активните вещества в тях са кадмий и никелов хидроксид (оттук и името).

Ni-Cd - батерия

Никел-кадмиевите батерии са уникални по отношението си към дълбокия разряд. Те го „харесват“ и има благоприятен ефект върху капацитета и броя на възможните цикли на презареждане. Като цяло никел-кадмиевата батерия е добра с това, че може да работи с постоянна мощност през целия цикъл на разреждане, произвеждайки един и същ ток.

Подобно на оловни батерии, никеловите и кадмиевите батерии могат да издържат на температурни промени и са готови за голям брой цикли на презареждане.

Цената на никел-кадмиевите батерии е малко по-висока от цената на оловните батерии, но не може да се каже, че първите са особено скъпи.

Основният недостатък на никел-кадмиевите батерии е изразеният "ефект на паметта". Следователно, такива батерии са много вредни, за да поддържат постоянно "на заряд" и не се разреждат напълно. Не бива да се забравя, че кадмият е отрова, поради която при изхвърляне на никел-кадмиеви батерии може да възникнат някои трудности.

За да се реши проблемът с токсичността на кадмий и да се постигнат по-високи експлоатационни характеристики, в края на 80-те години на миналия век са разработени акумулаторни никелови метални хидридни батерии (Ni-Mh), Разликата между тези батерии и никел-кадмиевите батерии е, че техният катод съдържа абсорбиран водород (интерметален). Никел-металните хидридни батерии са по-малко податливи на „ефекта на паметта“, имат по-голям специфичен капацитет.

Ni-Mh батерия

Но в същото време тези батерии имат по-висока цена от кадмиевите батерии, те са в състояние да издържат по-малко цикли на заряд и разряд и не са в състояние да дават големи токове за дълго време. Поради тези недостатъци метални хидридни батерии не успяха да се конкурират с кадмиевите батерии.

Един от най-модерните и в същото време популярни видове батерии са литиево-йонни батерии, От тяхна страна са както лекото тегло, така и голям ресурс, както и липсата на „ефект на паметта“ и саморазряд.


Устройство за литиево-йонна батерия доста сложен: катодът е направен от графит, а анодът е от кобалт или манган. По време на работа на батерията литий оксидът се редува или на положителния, или на отрицателния електрод.

K недостатъците на литиево-йонните батерии може да се припише на първо място високата им цена. Можете да добавите към това малък диапазон на работните температури. Тези недостатъци обаче не могат да се считат за значителни и производството на литиево-йонни батерии непрекъснато набира скорост. Освен това по-съвременните видове батерии, като литиево-полимерните, все още не са получили широко разпространение.

Прочетете повече за най-модерните видове батерии тук:

Литиево-йонни батерии

Гел батерии

Обещаващи технологии:

Алуминиеви батерии

Въглеродни батерии

Графенови батерии

Александър Молоков

Вижте също на electrohomepro.com:

  • Модерни акумулаторни батерии - предимства и недостатъци
  • Захранвания
  • Как да определим живота на батерията на цифров фотоапарат
  • Гел батерии и тяхното използване
  • Ефект от паметта на батерията

  •  
     
    Коментари:

    # 1 написа: | [Цитиране]

     
     

    В Ni-MH интерметалът е анод, а не катод. Катод на никелов оксид.

     
    Коментари:

    # 2 написа: | [Цитиране]

     
     
    Коментари:

    # 3 написа: | [Цитиране]

     
     

    Устройство за текущо поддържане (десулфатиране) на работещите батерии

    Акумулаторът се сблъска с проблема със сулфатирането преди няколко години, дизеловият двигател на колата ми започна да изстива от студ. С заредена батерия стартерът се въртеше, но някак мудно. Разгледах материалите на батерийния фактор (с тяхната неразбираема осцилограма), схемата на Валравен (добра идея, но неграмотно техническо решение) и т.н. Вдъхнових се от идеята да активирам процеса на десулфация чрез токови импулси със стръмни водещи ръбове. Сглобих проста схема на дъска, настроих я на батерия за през нощта и стартирах колата без проблеми сутринта. по този начин Стигнах до края на сезона (не ходя през зимата), отидох пролет-лято без проблеми и през есента се сдобих с нова батерия, удължила живота на старата шестгодишна. Той стигна до изводите: 1- устройството е ефективно, но слабо за лечение; 2- е необходимо предотвратяване на обезводняване, борж трябва да се пие навреме. Разпространих TD, за да повторя устройството, за което говорих, всеки може да го направи не мързелив, всички компоненти не са в недостиг. Look

     
    Коментари:

    # 4 написа: цица | [Цитиране]

     
     

    Статията не е лоша.Нищо обаче не се казва за оловни VRLA AGM и гел батерии, които също често се използват в ежедневието (например за инверторни акумулаторни системи или UPS за котли ..)
    И между другото, никел-кадмият в момента е 2-3 пъти по-скъп от оловото.

     
    Коментари:

    # 5 написа: Антон | [Цитиране]

     
     

    Ефект на паметта на литиевия йон

    Изследователи от Швейцарския институт на Пол Шерър, заедно с колегите от Toyota Research в Япония, откриха, че широко използваният тип литиево-йонни батерии все още е обект на отрицателен „ефект на паметта“.

    Както показа проучването, честите цикли на непълно зареждане и последващо разреждане водят до появата на отделни „микроефекти на паметта“, които след това се сумират. Това е така, защото основата на батерията е освобождаването и повторното улавяне на литиеви йони, чиято динамика става далеч от оптимална в случай на непълно зареждане.

    По време на процеса на зареждане литиевите йони оставят частици литиев ферофосфат, чийто размер е десетки микрометри един след друг. Катодният материал започва да се разделя на частици с различно съдържание на литий.

    Зареждането на батерията се случва на фона на нарастващ електрохимичен потенциал. В определен момент тя достига граничната си стойност. Това води до ускоряване на освобождаването на останалите литиеви йони от катодния материал, но те вече не променят общото напрежение на акумулатора.

    Ако не е напълно зареден, тогава определен брой частици, близки до граничното състояние, ще останат на катода. Те на практика достигнаха бариерата за освобождаване на литиеви йони, но не успяха да го преодолеят.

    По време на изхвърлянето свободните литиеви йони са склонни да се върнат на мястото си и да се рекомбинират с ферофосфатни йони. На повърхността на катода обаче те се срещат и от частици в гранично състояние, които вече съдържат литий. Повторното улавяне е възпрепятствано и микроструктурата на електрода е нарушена.

    В момента се изследват два начина за решаване на проблема: извършване на промени в алгоритмите на системата за управление на батерията и разработване на катоди с увеличена площ.