Tipuri de acumulatori pentru autoturisme. Bateria auto: expertul selectează „La volan

O baterie reîncărcabilă este o sursă de curent constant pentru stocarea și stocarea energiei. Majoritatea covârșitoare a tipurilor de baterii reîncărcabile se bazează pe conversia ciclică a energiei chimice în energie electrică, ceea ce vă permite să încărcați și să descărcați în mod repetat bateria.

În 1800, Alessandro Volta a făcut o descoperire uluitoare când a scufundat două plăci de metal - cupru și zinc - într-un borcan umplut cu acid, după care a demonstrat că un curent electric trece prin firul care le leagă. Peste 200 de ani mai târziu, bateriile moderne de stocare continuă să fie produse pe baza descoperirii lui Volta.

Tipuri de baterii reîncărcabile

Nu au trecut mai mult de 140 de ani de la inventarea primei baterii, iar acum este greu de imaginat lumea modernă fără surse de alimentare de rezervă bazate pe baterii. Bateriile sunt folosite în orice, de la cele mai inofensive dispozitive casnice: panouri de control, radiouri portabile, lanterne, laptop-uri, telefoane și terminând cu sisteme de securitate pentru instituțiile financiare, surse de alimentare de rezervă pentru centre de date, industria spațială, energie nucleară, comunicații etc. .etc.

Lumea în curs de dezvoltare are nevoie de energie electrică la fel de mult ca o persoană are nevoie de oxigen pentru viață. Prin urmare, designerii și inginerii lucrează zilnic pentru a optimiza tipurile existente de baterii și pentru a dezvolta periodic noi tipuri și subspecii.

Principalele tipuri de baterii sunt prezentate în tabelul 1.

Tabelul 1. Clasificarea bateriilor de stocare.

Pe baza datelor prezentate în tabelul nr. 1, putem concluziona că există multe tipuri de baterii care diferă prin caracteristicile lor, care sunt optimizate pentru utilizare în diverse condiții și cu intensități diferite. Folosind noi tehnologii și componente pentru producție, oamenii de știință reușesc să atingă caracteristicile dorite pentru un anumit domeniu de aplicare, de exemplu, bateriile nichel-hidrogen au fost dezvoltate pentru sateliți spațiali, stații spațiale și alte echipamente spațiale. Desigur, nu toate tipurile sunt prezentate în tabel, ci doar cele principale care s-au răspândit.

Sistemele moderne de alimentare de rezervă și autonomă pentru segmentul industrial și casnic se bazează pe varietăți de baterii plumb-acid, nichel-cadmiu (tipul fier-nichel este utilizat mai rar) și baterii litiu-ion, deoarece aceste surse de energie chimică sunt sigure și au caracteristici tehnice și cost acceptabile.

Baterii cu plumb acid

Acest tip este cel mai solicitat în lumea modernă datorită caracteristicilor sale versatile și costului redus. Datorită numărului mare de soiuri, bateriile plumb-acid sunt utilizate în domeniile sistemelor de alimentare de rezervă, sistemelor de alimentare autonome, centralelor solare, UPS-urilor, diverse tipuri de transport, comunicații, sisteme de securitate, diverse tipuri de dispozitive portabile, jucării , etc.

Principiul de funcționare al bateriilor plumb-acid

Baza muncii surselor de energie chimică se bazează pe interacțiunea dintre metale și lichide - o reacție reversibilă care are loc atunci când contactele plăcilor pozitive și negative sunt închise. Bateriile cu plumb-acid, după cum sugerează și numele, sunt compuse din plumb și acid, unde plăcile încărcate pozitiv sunt plumb, iar plăcile încărcate negativ sunt oxid de plumb. Dacă conectați un bec la două plăci, circuitul se închide și are loc un curent electric (mișcarea electronilor), iar în interiorul elementului are loc o reacție chimică. În special, plăcile bateriei se corodează, plumbul este acoperit cu sulfat de plumb. Astfel, pe măsură ce bateria este descărcată, pe toate plăcile se vor forma depuneri de sulfat de plumb. Când bateria este complet descărcată, plăcile sale sunt acoperite cu același metal - sulfat de plumb și au aproape aceeași încărcare față de lichid, în consecință, tensiunea bateriei va fi foarte scăzută.

Dacă conectați încărcătorul la bornele corespunzătoare ale bateriei și îl porniți, curentul va curge în acid în direcția opusă. Curentul va provoca o reacție chimică, moleculele de acid se vor scinda și datorită acestei reacții, sulfatul de plumb va fi îndepărtat din plastilinele pozitive și negative ale bateriei. În etapa finală a procesului de încărcare, plăcile vor avea aspectul inițial: plumb și oxid de plumb, ceea ce le va permite să obțină din nou o încărcare diferită, adică bateria va fi încărcată complet.

Totuși, în practică, totul arată puțin diferit și plăcile electrozilor nu sunt complet curățate, prin urmare bateriile au o anumită resursă, la atingerea căreia capacitatea scade la 80-70% față de cea inițială.

Figura №3. Diagrama electrochimică a unei baterii cu plumb acid (VRLA).

Tipuri de baterii cu plumb acid

Plumb – acid deservit de 6 baterii de 12V. Baterii clasice de pornire pentru motoare cu ardere și multe altele. Au nevoie de întreținere și ventilație regulată. Sunt supuse unei auto-descărcări ridicate.

Plumb - Acid reglat cu supapă (VRLA), fara intretinere - baterii de 2, 4, 6 si 12V. Bateriile ieftine într-o carcasă etanșă, care pot fi folosite în zone rezidențiale, nu necesită ventilație și întreținere suplimentară. Recomandat pentru utilizare în modul tampon.

Covoraș de sticlă absorbantă cu supapă reglată plumb – acid (AGM VRLA), fara intretinere - baterii de 4, 6 si 12V. Bateriile moderne plumb-acid cu electrolit absorbit (nu lichid) și separatoare din fibră de sticlă rețin mult mai bine plăcile de plumb, prevenind prăbușirea acestora. Această soluție a redus semnificativ timpul de încărcare a bateriilor AGM, deoarece curentul de încărcare poate ajunge la 20-25, mai rar 30% din capacitatea nominală.

Bateriile AGM VRLA au multe modificări cu caracteristici optimizate pentru modurile de funcționare ciclice și tampon: Deep - pentru descărcări profunde frecvente, terminal frontal - pentru amplasare convenabilă în rafturile de telecomunicații, Standard - pentru uz general, High Rate - oferă cea mai bună caracteristică de descărcare până la 30% și potrivit pentru surse de alimentare neîntreruptibile puternice, Modular - vă permite să creați dulapuri puternice pentru baterii etc.



Figura №4.

Plumb reglat cu supapă GEL – acid (GEL VRLA), fara intretinere - baterii de 2, 4, 6 si 12V. Una dintre cele mai recente modificări ale tipului de baterie plumb-acid. Tehnologia se bazează pe utilizarea unui electrolit asemănător gelului, care asigură contactul maxim cu plăcile negative și pozitive ale elementelor și menține o consistență uniformă pe tot volumul. Acest tip de baterie necesita un incarcator „corect”, care va asigura nivelul necesar de curent si tensiune, doar in acest caz puteti obtine toate avantajele fata de tipul AGM VRLA.

Sursele de alimentare chimică GEL VRLA, cum ar fi AGM, au multe subtipuri care sunt cele mai potrivite pentru anumite condiții de operare. Cele mai frecvente sunt seria Solar - utilizată pentru sistemele de energie solară, Marine - pentru transport maritim și fluvial, Deep Cycle - pentru descărcări adânci frecvente, front-terminal - asamblate în cazuri speciale pentru sisteme de telecomunicații, GOLF - pentru cărucioare de golf, precum și ca și pentru mașini de spălat, Micro - baterii mici pentru utilizare frecventă în aplicații mobile, Modular - o soluție specială pentru crearea unor bănci puternice de baterii pentru stocarea energiei etc.



Figura 5.

OPzV, fara intretinere - baterii 2V. Celulele speciale plumb-acid de tip OPZV sunt fabricate folosind plăci anodice tubulare și un electrolit cu gel de acid sulfuric. Anodul și catodul celulelor conțin un metal suplimentar - calciu, datorită căruia crește rezistența la coroziune a electrozilor și crește durata de viață a electrozilor. Plăcile negative sunt unse cu unt, această tehnologie asigură un contact mai bun cu electrolitul.

Bateriile OPzV sunt rezistente la descărcare profundă și au o durată de viață lungă de până la 22 de ani. De regulă, numai cele mai bune materiale sunt utilizate pentru fabricarea unor astfel de baterii pentru a asigura o eficiență ridicată în modul ciclic.

Utilizarea bateriilor OPzV este solicitată în instalațiile de telecomunicații, sistemele de iluminat de urgență, sursele de alimentare neîntreruptibile, sistemele de navigație, sistemele de stocare a energiei de uz casnic și industrial și generarea de energie solară.


Figura 6. Structura bateriei OPzV EverExceed.

OPzS, cu întreținere redusă - baterii 2, 6, 12V. Bateriile staționare plumb-acid inundate OPzS sunt fabricate cu plăci anodice tubulare cu adaos de antimoniu. Catodul conține, de asemenea, o cantitate mică de antimoniu și este de tip grilă de împrăștiere. Anodul și catodul sunt separate prin separatoare microporoase care previn scurtcircuitele. Carcasa bateriei este realizata dintr-un plastic transparent special rezistent la socuri, rezistent la atacul chimic si la foc, iar supapele ventilate sunt de tip ignifug si ofera protectie impotriva posibilei patrunderi a flacarilor si scanteilor.

Pereții transparenți vă permit să monitorizați în mod convenabil nivelul electrolitului folosind marcajele minime și maxime. Structura specială a supapelor face posibilă, fără a le îndepărta, completarea cu apă distilată și măsurarea densității electrolitului. În funcție de sarcină, apa este completată o dată la doi ani.

Bateriile OPzS au cea mai mare performanță față de orice altă baterie cu plumb acid. Durata de viață poate ajunge la 20 - 25 de ani și oferă o resursă de până la 1800 de cicluri de descărcare adânci de 80%.

Utilizarea unor astfel de baterii este necesară în sistemele cu cerințe de descărcare medie și profundă, inclusiv. unde se observă curenţi medii de aprindere.



Figura №7.

Caracteristicile bateriilor cu plumb acid

Analizând datele prezentate în Tabelul 2, putem ajunge la concluzia că bateriile plumb-acid au o selecție largă de modele care sunt potrivite pentru diferite moduri de funcționare și condiții de funcționare.

Masa 2. Caracteristici comparative ale tipurilor de baterii plumb-acid.

Pentru analiză, am folosit date medii de la peste 10 producători de baterii, ale căror produse sunt prezentate pe piața ucraineană de mult timp și sunt utilizate cu succes în multe domenii (EverExceed, BB Battery, CSB, Leoch, Ventura, Challenger, C&D). Tehnologii, Victron Energy, SunLight, Troian și altele).

Baterii reîncărcabile litiu-ion (litiu).

Istoria trecerii de origine datează din 1912, când Gilbert Newton Lewis a lucrat la calcularea activităților ionilor electroliților puternici și a efectuat cercetări asupra potențialelor electrozilor unui număr de elemente, inclusiv litiul. Din 1973 s-au reluat lucrările și drept urmare au apărut primele baterii pe bază de litiu, care asigurau un singur ciclu de descărcare. Încercările de a crea o baterie cu litiu au fost împiedicate de activitatea proprietăților litiului, care, în moduri greșite de descărcare sau încărcare, a provocat o reacție violentă cu eliberarea de temperaturi ridicate și chiar de flacără. Sony a lansat primele telefoane mobile cu astfel de baterii, dar a fost nevoită să recheme produsele după mai multe incidente neplăcute. Dezvoltarea nu s-a oprit și în 1992 au apărut primele baterii „sigure” pe bază de ioni de litiu.

Bateriile cu litiu-ion au o densitate mare de energie și, prin urmare, oferă de 2-4 ori capacitatea unei baterii cu plumb acid într-o dimensiune compactă și greutate redusă. Fără îndoială, marele avantaj al bateriilor litiu-ion este viteza mare de reîncărcare completă 100% în 1-2 ore.

Bateriile Li-ion sunt utilizate pe scară largă în electronice moderne, auto, sisteme de stocare a energiei, generarea de energie solară. Sunt la mare căutare în dispozitivele multimedia și de comunicare de înaltă tehnologie: telefoane, tablete, laptopuri, posturi de radio etc. Este greu de imaginat lumea modernă fără surse de alimentare cu litiu-ion.

Cum funcționează bateriile cu litiu (litiu-ion).

Principiul de funcționare este utilizarea ionilor de litiu, care sunt legați de molecule de metale suplimentare. De obicei, oxidul de litiu cobalt și grafitul sunt utilizate în plus față de litiu. Când o baterie litiu-ion este descărcată, ionii sunt transferați de la electrodul negativ (catod) la pozitiv (anod) și invers în timpul încărcării. Circuitul bateriei presupune prezența unui separator separator între cele două părți ale celulei, acest lucru este necesar pentru a preveni mișcarea spontană a ionilor de litiu. Când circuitul bateriei este închis și are loc procesul de încărcare sau descărcare, ionii depășesc separatorul și tind spre electrodul încărcat opus.

Figura №8. Schema electrochimică a unei baterii litiu-ion.

Datorită eficienței lor ridicate, bateriile litiu-ion s-au dezvoltat rapid și multe subspecii, de exemplu, bateriile litiu-iron fosfat (LiFePO4). Mai jos este o diagramă grafică a modului în care funcționează acest subtip.

Figura №9. Schema electrochimică a procesului de descărcare și descărcare a unei baterii LiFePO4.

Tipuri de baterii litiu-ion

Bateriile moderne litiu-ion au multe subtipuri, principala diferență fiind compoziția catodului (electrodul încărcat negativ). De asemenea, compoziția anodului poate fi schimbată pentru a înlocui complet grafitul sau pentru a utiliza grafit cu adaos de alte materiale.

Diferitele tipuri de baterii litiu-ion sunt identificate prin degradarea lor chimică. Pentru un utilizator obișnuit, acest lucru poate fi oarecum dificil, astfel încât fiecare tip va fi descris cât mai detaliat posibil, inclusiv numele complet, definiția chimică, abrevierea și denumirea scurtă. Pentru ușurința descrierii, va fi folosit un titlu prescurtat.

Oxid de litiu cobalt (LiCoO2)- Are o energie specifica mare, ceea ce face ca bateria litiu-cobalt sa fie ceruta in dispozitivele compacte high-tech. Catodul bateriei este compus din oxid de cobalt, în timp ce anodul este din grafit. Catodul are o structură stratificată, iar în timpul descărcării, ionii de litiu se deplasează de la anod la catod. Dezavantajele acestui tip sunt durata de viață relativ scurtă, stabilitatea termică scăzută și puterea limitată a celulei.

Bateriile cu litiu-cobalt nu pot fi descărcate sau încărcate cu un curent care depășește capacitatea nominală, astfel încât o baterie de 2,4 Ah poate funcționa la 2,4 A. Dacă se aplică un amperaj ridicat pentru încărcare, va cauza supraîncălzirea. Curentul optim de încărcare este de 0,8C, în acest caz 1,92A. Fiecare baterie cu litiu-cobalt este echipată cu un circuit de protecție care limitează rata de încărcare și descărcare și limitează curentul la 1C.

Graficul (Fig. 10) prezintă principalele proprietăți ale bateriilor cu litiu-cobalt în ceea ce privește energia sau capacitatea specifică, capacitatea sau capacitatea specifică de a furniza curent ridicat, siguranță sau șanse de aprindere la sarcină mare, temperatura mediului de funcționare, durata de viață și ciclul viata, costul...



Figura №10.

Oxid de litiu mangan (LiMn2O4, LMO)- Primele informații despre utilizarea litiului cu spinele de mangan au fost publicate în rapoarte științifice în 1983. Moli Energy a lansat în 1996 primele loturi de baterii pe bază de oxid de litiu mangan ca material catod. Această arhitectură formează structuri spinel tridimensionale care îmbunătățesc fluxul de ioni către electrod, reducând astfel rezistența internă și crescând posibilii curenți de încărcare. Există, de asemenea, avantajul spinelului în ceea ce privește stabilitatea termică și siguranța sporită, cu toate acestea, durata de viață a ciclului și durata de viață sunt limitate.

Rezistența scăzută oferă capacitatea de a încărca și descărca rapid o baterie litiu-mangan cu un curent mare de până la 30A și pe termen scurt până la 50A. Potrivit pentru unelte electrice de mare putere, echipamente medicale și vehicule hibride și electrice.

Potențialul bateriilor cu litiu-mangan este cu aproximativ 30% mai mic decât cel al bateriilor cu litiu-cobalt, dar această tehnologie are proprietăți cu aproximativ 50% mai bune decât bateriile bazate pe componente chimice de nichel.

Flexibilitatea designului permite inginerilor să optimizeze proprietățile bateriei și să obțină o durată lungă de viață a bateriei, capacitate mare (densitate de energie), capacitate maximă de curent (densitate de putere). De exemplu, cu o durată mare de viață, dimensiunea unei celule 18650 are o capacitate de 1,1Ah, în timp ce celulele optimizate pentru capacitate crescută au o capacitate de 1,5Ah, dar în același timp au o durată de viață mai scurtă.

Graficul (Fig. 12) nu reflectă cele mai impresionante caracteristici ale bateriilor cu litiu-mangan, cu toate acestea, evoluțiile moderne au îmbunătățit semnificativ performanța și au făcut acest tip competitiv și utilizat pe scară largă.



Figura 11.

Bateriile moderne de tip litiu-mangan pot fi produse cu adăugarea altor elemente - litiu-nichel-mangan-oxid de cobalt (NMC), această tehnologie prelungește semnificativ durata de viață și mărește indicatorii specifici de energie. Acest compus aduce cele mai bune proprietăți din fiecare sistem, așa-numitul LMO (NMC) este aplicat la majoritatea vehiculelor electrice precum Nissan, Chevrolet, BMW etc.

Litiu Nichel Mangan Cobalt Oxid (LiNiMnCoO2 sau NMC)- Producătorii de frunte de baterii litiu-ion s-au concentrat pe materialele catodice combinate nichel-mangan-cobalt (NMC). Similar cu tipul litiu-mangan, aceste baterii pot fi adaptate pentru a obține o densitate mare de energie sau o densitate mare de putere, însă nu în același timp. De exemplu, o celulă NMC 18650 într-o sarcină moderată are o capacitate de 2,8Ah și poate furniza un curent maxim de 4-5A; Celula NMC, optimizată pentru parametrii de putere măriți, are doar 2Wh, dar poate furniza curent de descărcare continuă de până la 20A. Particularitatea NMC constă în combinația de nichel și mangan, de exemplu, sare de masă, în care ingredientele principale sunt sodiul și clorura, care, separat, sunt substanțe toxice.

Nichelul este cunoscut pentru energia sa specifică mare, dar stabilitatea scăzută. Manganul are avantajul de a forma o structură de spinel și oferă rezistență internă scăzută, având totuși o energie specifică scăzută. Prin combinarea acestor două metale, este posibil să se obțină performanța optimă a bateriei NMC pentru diferite condiții de funcționare.

Bateriile NMC sunt grozave pentru scule electrice, biciclete electrice și alte sisteme de propulsie. Combinație de materiale catodice: o treime din nichel, mangan și cobalt oferă proprietăți unice și, de asemenea, reduc costul produsului datorită reducerii conținutului de cobalt. Alte subtipuri precum NCM, CMN, CNM, MNC și MCN au rapoarte excelente de metal triplu de la 1 / 3-1 / 3-1 / 3. De obicei, raportul exact este ținut secret de producător.



Figura 12.

Fosfat de fier de litiu (LiFePO4)- În 1996, Universitatea din Texas (și alți contribuitori) a aplicat fosfat ca material catod pentru bateriile cu litiu. Fosfatul de litiu oferă performanțe electrochimice bune cu rezistență scăzută. Acest lucru este posibil cu materialul catodic nanofosfat. Principalele avantaje sunt un flux mare de curent și o durată lungă de viață pe lângă o bună stabilitate termică și o siguranță sporită.

Bateriile cu litiu fier fosfat sunt mai tolerante la descărcarea completă și mai puțin predispuse la îmbătrânire decât alte sisteme cu ioni de litiu. LFP-urile sunt, de asemenea, mai rezistente la supraîncărcare, dar, ca și alte baterii litiu-ion, supraîncărcarea poate provoca daune. LiFePO4 oferă o tensiune de descărcare foarte stabilă de 3,2 V, ceea ce permite utilizarea a doar 4 celule pentru a crea o baterie standard de 12 V, care la rândul său permite înlocuirea eficientă a bateriilor plumb-acid. Bateriile cu litiu fier fosfat nu conțin cobalt, ceea ce reduce semnificativ costul produsului și îl face mai ecologic. Oferă un curent ridicat în timpul descărcării și poate fi încărcat cu curent nominal în doar o oră până la capacitatea maximă. Funcționarea la temperaturi ambientale scăzute va reduce performanța, iar temperaturile peste 35 ° C vor scurta ușor durata de viață, dar performanța este mult mai bună decât bateriile cu plumb, NiCd sau NiMH. Fosfatul de litiu are o rată de auto-descărcare mai mare decât alte baterii Li-ion, ceea ce poate necesita echilibrarea dulapurilor bateriilor.



Figura 13.

Litiu nichel cobalt oxid de aluminiu (LiNiCoAlO2)- Bateriile Litiu Nichel Cobalt Oxid Aluminiu (NCA) au fost introduse în 1999. Acest tip oferă energie specifică mare și putere specifică suficientă, precum și o durată de viață lungă. Există însă riscuri de aprindere, în urma cărora s-a adăugat aluminiu, care asigură o stabilitate mai mare a proceselor electrochimice care au loc în baterie la curenți mari de descărcare și încărcare.



Figura 14.

Titanat de litiu (Li4Ti5O12)- Bateriile cu anozi de titanat de litiu sunt cunoscute încă din anii 1980. Catodul este compus din grafit și seamănă cu arhitectura unei baterii tipice cu litiu metal. Titanatul de litiu are o tensiune celulară de 2,4 V, poate fi încărcat rapid și oferă un curent de descărcare ridicat de 10 C, care este de 10 ori capacitatea nominală a bateriei.

Bateriile cu titanat de litiu au o durată de viață crescută în comparație cu alte tipuri de baterii Li-ion. Au o siguranță ridicată și, de asemenea, pot lucra la temperaturi scăzute (până la –30ºC) fără o scădere vizibilă a performanței.

Dezavantajul constă în costul destul de ridicat, precum și într-un mic indicator al energiei specifice, de ordinul 60-80Wh/kg, care este destul de comparabil cu bateriile nichel-cadmiu. Aplicații: unități de alimentare electrică și surse de alimentare neîntreruptibile.



Figura 15.

Baterii cu litiu polimer (Li-pol, Li-polimer, LiPo, LIP, Li-poli)- bateriile cu polimer litiu diferă de bateriile cu litiu-ion prin faptul că folosesc un electrolit polimer special. Emoția pentru acest tip de baterii care a apărut încă din anii 2000 continuă și astăzi. A fost fondată nu fără motiv, deoarece cu ajutorul polimerilor speciali a fost posibilă crearea unei baterii fără un electrolit lichid sau asemănător gelului, acest lucru face posibilă crearea bateriilor de aproape orice formă. Dar principala problemă este că electrolitul polimer solid oferă o conductivitate slabă la temperatura camerei și demontează cele mai bune proprietăți atunci când este încălzit până la 60 ° C. Toate încercările oamenilor de știință de a găsi o soluție la această problemă au fost în zadar.

Bateriile moderne cu polimer de litiu folosesc o cantitate mică de electrolit gel pentru o conductivitate mai bună la temperaturi normale. Și principiul de funcționare se bazează pe unul dintre tipurile descrise mai sus. Cel mai frecvent este tipul de litiu-cobalt cu electrolit de gel polimeric, care este folosit în majoritatea cazurilor.

Principala diferență dintre bateriile cu ioni de litiu și bateriile cu polimer litiu este că electrolitul polimer microporos este înlocuit cu un separator separator tradițional. Polimerul de litiu are o energie specifică puțin mai mare și face posibilă crearea de elemente subțiri, dar costul este cu 10-30% mai mare decât litiu-ion. Există, de asemenea, o diferență semnificativă în structura cazului. Dacă se folosește o folie subțire pentru polimerul de litiu, ceea ce face posibilă crearea bateriilor atât de subțiri încât să arate ca carduri de credit, atunci cele cu litiu-ion sunt colectate într-o carcasă metalică rigidă pentru a fixa strâns electrozii.

Figura 17. Aspectul unei baterii Li-polimer pentru un telefon mobil.

Caracteristicile bateriilor litiu-ion

Tabelul nu include capacitatea maximă a celulei, deoarece tehnologia bateriei litiu-ion nu permite producerea de celule individuale de mare putere. Când este nevoie de capacitate mare sau DC, bateriile sunt conectate în paralel și în serie folosind jumperi. Starea trebuie monitorizată de sistemul de monitorizare a bateriei. Dulapurile moderne de baterii pentru UPS și centrale solare bazate pe celule cu litiu pot atinge o tensiune de 500-700V DC cu o capacitate de aproximativ 400A/h, precum și o capacitate de 2000 - 3000Ah cu o tensiune de 48 sau 96V.

Baterii nichel cadmiu

Inventatorul este omul de știință suedez Waldemar Jungner, care a brevetat tehnologia de producere a nichelului de tip cadmiu în 1899. În 1990, a apărut o dispută privind brevetele cu Edison, pe care Jungner a pierdut-o din cauza faptului că nu deținea astfel de fonduri precum adversarul său. Compania „Ackumulator Aktiebolaget Jungner”, fondată de Waldemar, a fost în pragul falimentului, însă, după ce și-a schimbat numele în „Svenska Ackumulator Aktiebolaget Jungner”, compania și-a continuat dezvoltarea. În prezent, compania fondată de dezvoltator se numește SAFT AB și produce unele dintre cele mai fiabile baterii nichel-cadmiu din lume.

Bateriile nichel-cadmiu sunt de un tip foarte durabil și fiabil. Există modele cu și fără service cu o capacitate de la 5 la 1500 Ah. De obicei, se livrează ca cutii încărcate uscate fără electrolit, cu o tensiune nominală de 1,2 V. În ciuda asemănării designului cu plumb-acid, bateriile cu nichel-cadmiu au o serie de avantaje semnificative sub formă de funcționare stabilă la temperaturi de la –40 ° С, capacitatea de a rezista la curenți mari de aprindere și sunt, de asemenea, optimizate de modele pentru rapid deversare. Bateriile Ni-Cd sunt rezistente la descărcare profundă, supraîncărcare și nu necesită încărcare instantanee ca tip plumb acid. Din punct de vedere structural, sunt realizate din plastic rezistent la șocuri și tolerează bine deteriorările mecanice, nu se tem de vibrații etc.

Principiul de funcționare al bateriilor cu nichel-cadmiu

Baterii alcaline, ai căror electrozi sunt compuși din oxid de nichel hidrat cu adaos de grafit, oxid de bariu și pulbere de cadmiu. Electrolitul, de regulă, este o soluție cu un conținut de potasiu de 20% și adaos de monohidrat de litiu. Plăcile sunt separate prin separatoare izolatoare pentru a evita scurtcircuitele, o placă încărcată negativ este situată între două încărcate pozitiv.

În timpul procesului de descărcare a bateriei cu nichel-cadmiu, interacțiunea are loc între anod cu oxid de nichel hidrat și ionii electroliți, formând oxid de nichel hidrat. În același timp, catodul de cadmiu formează oxid de cadmiu hidrat, creând astfel o diferență de potențial de până la 1,45 V, furnizând tensiune în interiorul bateriei și în circuitul închis extern.

Procesul de încărcare a bateriilor cu nichel-cadmiu este însoțit de oxidarea masei active a anozilor și de trecerea hidratului de oxid de nichel la hidrat de oxid de nichel. Simultan, catodul este redus pentru a forma cadmiu.

Avantajul principiului de funcționare a bateriei cu nichel-cadmiu este că toate componentele care se formează în timpul ciclurilor de descărcare și încărcare aproape nu se dizolvă în electrolit și, de asemenea, nu intră în nicio reacție secundară.

Figura №16. Structura bateriei Ni-Cd.

Tipuri de baterii nichel cadmiu

Bateriile Ni-Cd sunt cel mai frecvent utilizate în industrie astăzi, unde sunt necesare o varietate de aplicații de alimentare. Mai mulți producători oferă mai multe subtipuri de baterii nichel-cadmiu care oferă cele mai bune performanțe în anumite moduri:

timp de descărcare 1,5 - 5 ore și mai mult - baterii deservite;

timp de descărcare 1,5 - 5 ore sau mai mult - baterii fără întreținere;

timp de descărcare 30 - 150 minute - baterii deservite;

timp de descărcare 20 - 45 minute - baterii deservite;

timp de descărcare 3 - 25 minute - baterii deservite.

Caracteristicile bateriilor cu nichel cadmiu

Caracteristicile tehnice ridicate fac ca acest tip de baterie să fie foarte atractiv pentru rezolvarea problemelor industriale atunci când este necesară o sursă de alimentare de rezervă extrem de fiabilă, cu o durată lungă de viață.

Baterii de fier cu nichel

Acestea au fost create pentru prima dată de Waldemar Jungner în 1899, când încerca să găsească un analog mai ieftin de cadmiu în bateriile cu nichel-cadmiu. După lungi încercări, Jungner a renunțat la utilizarea fierului, deoarece încărcarea a fost efectuată prea încet. Câțiva ani mai târziu, Thomas Edison a creat o baterie nichel-fier care a alimentat vehiculele Baker Electric și Detroit Electric.

Costul scăzut de producție a permis bateriilor nichel-fier să devină solicitate în transportul electric ca baterii de tracțiune, ele fiind folosite și pentru electrificarea autoturismelor, alimentarea circuitelor de control. În ultimii ani, despre bateriile nichel-fier s-a vorbit cu o vigoare reînnoită, deoarece nu conțin elemente toxice precum plumbul, cadmiul, cobaltul etc. În prezent, unii producători le promovează pentru sistemele de energie regenerabilă.

Principiul de funcționare al bateriilor nichel-fier

Electricitatea este stocată folosind hidroxid de oxid de nichel ca plăci pozitive, fier ca plăci negative și electrolit lichid sub formă de potasiu caustic. Tuburile stabile cu nichel sau „buzunare” conțin substanță activă

Tipul nichel-fier este foarte fiabil deoarece rezistă la descărcări profunde, reîncărcări frecvente și poate fi, de asemenea, într-o stare de încărcare insuficientă, ceea ce este foarte dăunător pentru bateriile cu plumb-acid.

Caracteristicile bateriilor de fier cu nichel

Materiale folosite

Cercetare realizată de Boston Consulting Group

Documentație tehnică TM Bosch, Panasonic, EverExceed, Victron Energy, Varta, Leclanché, Envia, Kokam, Samsung, Valence și altele.

Astăzi puteți găsi baterii auto cu gel, alcaline, hibride, dar au un lucru în comun - toți sunt responsabili pentru pornirea motorului, fără de care calul nostru de fier pur și simplu nu se va clinti.

Dispozitivul și funcțiile bateriei

Acest element foarte important îndeplinește trei funcții principale, datorită cărora se realizează pornirea, precum și mișcarea ulterioară. Și nu contează ce fel de „umplutură” are bateria instalată pe mașină, fără ea motorul nu poate fi pornit. În plus, funcția bateriei include alimentarea unor dispozitive electrice atunci când motorul nu este pornit. De asemenea, mașinile moderne, s-ar putea spune, sunt înghesuite cu o varietate de dispozitive, cum ar fi un reportofon radio, reportofoare auto, navigatoare, alarme și, deseori, generatorul nu poate face față sarcinii. Într-o situație ca aceasta, o baterie de neînlocuit vine din nou în ajutor.

Dispozitivul bateriei unei mașini este destul de simplu, prin urmare se defectează foarte rar, cel mai adesea există o situație în care se produce descărcarea din cauza sarcinii excesive. De fapt, este o celulă galvanică în care au loc procese chimice inverse. Astfel, dacă este descărcat, atunci este necesar să treacă un curent electric prin el în sens opus. Electricitatea este apoi transformată în energie chimică, iar toate substanțele active necesare care au fost consumate anterior vor fi restaurate. Și apoi va putea să alimenteze din nou dispozitivele automate.

Tipuri de baterii auto - varietate modernă

Astăzi, există tipuri de baterii auto întreținute și fără întreținere. Primele sunt destul de rare din cauza deficiențelor lor. În primul rând, sarcina lor pozitivă se transformă treptat în negativă, ceea ce contribuie la o descărcare rapidă. În plus, atunci când conduceți pe drumurile noastre imperfecte, electrolitul se scurge, ceea ce contribuie și la defectarea bateriei. În același timp, au un singur avantaj, sunt ușor nu numai de dezamorsat, ci și.

Dispozitivul cu baterie de al doilea tip nu are dezavantajele de mai sus. Astfel de modele includ construcții cu gel care nu necesită reumplere suplimentară, deoarece această substanță este destul de densă în consistență și nu se scurge niciodată. Astfel, poate fi instalat în orice poziție convenabilă, nu îi va afecta în niciun fel performanța. Există și baterii AGM în care se realizează îngroșarea acidului folosind fibră de sticlă.

O astfel de baterie este foarte susceptibilă la influența negativă a echipamentelor electrice nefuncționale, deci este important să se monitorizeze starea acesteia.

În plus, se pot distinge următoarele tipuri de baterii auto:

• antimoniu scăzut, care conține doar plăci de plumb, acestea sunt descărcate foarte repede din cauza fierberii apei din electrolit;
• hibride, constând din plăci pozitive cu conținut scăzut de antimoniu și plumb-calciu negativ, astfel de baterii sunt cele mai comune în industria auto și se descarcă mult mai lent decât predecesorii lor;
• bateriile de tip calciu, în acest caz, doar plăcile de calciu sunt atât pozitive, cât și negative, autodescărcarea lor este cu până la 70% mai mică decât cea a celor cu conținut scăzut de antimoniu, cu toate acestea, va fi incredibil de dificil să le încărcați.

Etichetarea bateriei auto - citiți codurile

Pentru a ști ce cumpărăm, la fiecare fabrică de producție, etichetarea bateriilor auto este obligatorie, și oferă toate informațiile necesare despre baterie. Deci, prima cifră indică întotdeauna numărul celulelor bateriei, pot fi 3 sau 6. În funcție de aceasta, tensiunea nominală a bateriei este de 6 sau 12 V. Urmează literele ST, descifrate ca una de pornire. Următorul număr indică capacitatea și este indicat în amperi-ore.

În plus, eticheta bateriei conține informații suplimentare. „A” indică prezența unui capac comun, litera „Z” înseamnă că bateria este inundată, dar dacă nu este în denumire, atunci este o baterie încărcată uscată. Următoarele litere oferă informații despre materialul din care este realizat corpul: „E” - ebonită, „T” - termoplastic. Dacă vedeți „M”, atunci separatorul este fabricat din clorură de polivinil, iar „P” indică prezența acestei părți din polietilenă.

Cum alegi bateriile auto?

După examinarea contoarelor pe tema a ceea ce sunt mașinile de automobile și bateriile de camioane (pentru camioane și pentru mașini), devine clar că atunci când cumpărați, ar trebui să vă ghidați de parametrii vehiculului. Le puteți găsi în manualul de instrucțiuni. În primul rând, este necesar să se acorde atenție capacității bateriei, care reflectă capacitatea bateriei de a alimenta dispozitivele electronice în cazul unui generator defect.

Cea mai populară este bateria auto de 90 A/h, dar acesta nu este un parametru universal, așa că verificați documentația mașinii înainte de a merge la magazin. Pentru a exclude procesul lung de selecție, cumpărați și luați vechea unitate cu dvs. la magazin. De asemenea, este necesar să țineți cont de faptul că acum piața este plină de diverse falsuri, prin urmare, atunci când cumpărați o baterie, trebuie să vă asigurați că sunt indicate țara producătorului, fabrica și data de fabricație.

În plus, între componente trebuie să existe un pașaport tehnic și nu sunt permise defecte pe carcasă. De multe ori poti intampina o problema atunci cand dimensiunile bateriei nu se potrivesc cu priza care ii este rezervata sub capota.... Prin urmare, este mai bine să spuneți consultantului atunci când cumpărați parametrii tehnici ai mașinii pentru a găsi modelul bateriei din catalog. Dar acest lucru nu funcționează întotdeauna, din anumite motive, literalmente, câțiva milimetri devin critici, iar bateria nu mai este pusă la loc. Cea mai bună cale de ieșire este să aduci o baterie veche la magazin, dar acest lucru nu este întotdeauna ușor, deoarece această unitate are o masă foarte tangibilă.

Bună ziua tuturor începătorilor. Astăzi ne vom concentra pe acumulatorii de tensiune. Acumulatorii se numesc surse de curent chimic, în care, ca urmare a reacțiilor chimice reversibile, energia internă este transformată în energie electrică. Din cauza reversibilității acestei reacții, bateriile pot fi încărcate și descărcate. Bateriile sunt concepute pentru a stoca curent electric și sunt utilizate pe scară largă într-o mare varietate de domenii. Este greu să ne imaginăm viața fără ei, ne înconjoară peste tot. sunt concepute pentru utilizare repetată și au o durată de viață suficient de lungă. Cea mai simplă baterie este doi electrozi fabricați din metale diferite și absorbiți într-o soluție de electrolit (acid). Unul dintre electrozi se numește catod, iar celălalt anod.

În practică, bateriile cu plumb și litiu sunt cel mai des folosite. O baterie plumb-acid este formată din două plăci de plumb care sunt absorbite în acid sulfuric. Bateria are tensiuni diferite, de exemplu, un bloc (bancă) dintr-o baterie cu plumb oferă o tensiune de 2 volți, un bloc dintr-o baterie litiu-ion - 3,7 volți, - 1,2 volți. Creatorul primei baterii este considerat Alessandro Volta (din numele său s-a format valoarea valorii tensiunii - volți). Stâlpul voltaic avea un design simplu - cercuri de cupru și zinc, iar între ele o bucată de watt scufundată într-o soluție de apă și clorură de sodiu. Astăzi există un număr mare de varietăți de acumulatori actuali, o listă completă a acestora este dată la sfârșitul articolului.

Bateriile sunt realizate cu capacități și tensiuni diferite, în funcție de consumul dispozitivului căruia îi sunt destinate. Tensiunea bateriei este măsurată în volți, curentul în amperi și puterea în wați. De exemplu, dacă știți că curentul bateriei este de 10 amperi / oră, iar tensiunea este de 6 volți și trebuie să-i cunoașteți puterea, atunci conform legii lui Ohm obținem 6 volți * 10 amperi = 60 wați. Astfel, cunoscând doi parametri, îl puteți afla cu ușurință pe al treilea. Vine un moment când bateria este descărcată. Pe măsură ce energia chimică este epuizată, tensiunea și curentul bateriei scad, bateria nu mai funcționează. Bateria poate fi încărcată de la orice sursă de curent continuu sau impuls. Curentul de încărcare este considerat standard în 1/10 din capacitatea nominală a bateriei (în amperi/ore).

Discutați articolul TIPURI DE BATERIE

Pe parcursul întregii dezvoltări a telefoanelor mobile s-au dezvoltat și bateriile în paralel, dintre care 4 tipuri principale au fost cele mai răspândite, ale căror avantaje și dezavantaje le vom lua în considerare în acest articol.

Primele baterii cu nichel-cadmiu au apărut în 1899 și, de-a lungul timpului, nu s-au răspândit din cauza multor dezavantaje, deși aveau indicatori înalți de durabilitate și fiabilitate la temperaturi ridicate și scăzute și, de asemenea, au rezistat unui număr mare de cicluri de încărcare-descărcare.

Principalele dezavantaje ale bateriilor cu nichel-cadmiu au fost toxicitatea cadmiului, consumul redus de energie, costurile mari de producție, efectul de memorie (când, la încărcarea unei baterii descărcate incomplet, capacitatea acesteia a scăzut semnificativ, drept urmare bateriile noi trebuiau aduse la maximum). descărcați de mai multe ori și apoi reîncărcați).

Un alt tip de baterie pe bază de nichel sunt bateriile nichel-hidrură metalică, care sunt bune pentru că au un cost de producție scăzut și o capacitate mare. De obicei, acest tip de baterie a fost folosit la telefoanele cu dimensiuni și greutate mari, în mare parte telefoane mobile ieftine cu un set minim de funcții.

Dezavantajul bateriilor nichel-hidrură metalică a fost efectul de memorie, deși mai puțin pronunțat decât cel al bateriilor nichel-cadmiu. Bateriile noi trebuiau, de asemenea, descărcate complet de câteva ori înainte de a fi reîncărcate.

În prezent, bateriile litiu-ion sunt cele mai populare printre producătorii de echipamente mobile, deoarece sunt compacte, au o capacitate mare, autodescărcare scăzută, funcționează stabil și nu necesită întreținere și, de asemenea, nu au efect de memorie.

Printre dezavantaje, este posibil de remarcat un cost mai mare decât bateriile cu nichel, nu se recomandă utilizarea la temperaturi sub 20 de grade, deoarece poate exista riscul de eliberare a electrolitului, de asemenea, nu este recomandat să le păstrați într-un loc complet descărcat. stare mult timp, ceea ce poate afecta negativ durata de viață. Este supus procesului de îmbătrânire, indiferent dacă este folosit sau nu. Dar, în ciuda prezenței acestor neajunsuri, acest tip de baterie rămâne în continuare principala pentru telefoanele mobile.

O caracteristică a designului bateriilor litiu-polimer este utilizarea sărurilor de litiu cu un electrolit polimer special, care face posibilă fabricarea bateriilor de diferite forme. Această caracteristică este principalul avantaj al surselor de alimentare cu litiu-polimer, vă permite să creați baterii subțiri, din plastic, de diferite forme geometrice.

Bateriile cu litiu-polimer au aproximativ aceeași capacitate energetică, sunt puțin mai ieftine decât bateriile cu litiu-ion și pot dura un număr relativ mare de cicluri de reîncărcare. Dezavantajele bateriilor litiu-polimer sunt practic aceleași cu cele ale bateriilor litiu-ion: nu funcționează bine la temperaturi scăzute, există pericolul de descărcare profundă sau supraîncărcare, prin urmare, atât bateriile litiu-ion, cât și bateriile litiu-polimer folosesc un controler de tensiune care nu permite descărcarea profundă sau reîncărcarea bateriei.

Tabel rezumativ al principalelor caracteristici ale bateriilor

Așadar, am examinat principalele tipuri de baterii utilizate în tehnologia mobilă. Am aflat că bateriile cu nichel sunt aproape istorie, iar în zilele noastre sunt comune bateriile cu litiu mai progresive. Astfel, dacă alegeți un telefon cu durata maximă de viață a bateriei între încărcări, atunci trebuie să acordați atenție nu numai caracteristicii de capacitate (mAh), care este, fără îndoială, importantă, ci și unor caracteristici precum timp de vorbitși așteptare, dar trebuie avut în vedere faptul că acești parametri sunt oarecum supraestimați, deoarece producătorii indică acești parametri cu condiția să fie utilizați cu o sarcină minimă. De asemenea, caracteristicile telefonului în sine afectează durata de funcționare a telefonului - tipul de ecran, diverse lumini de fundal etc. Prin urmare, atunci când alegeți un telefon cu o durată lungă de viață a bateriei, ar trebui să luați în considerare nu numai caracteristicile bateriei, ci și telefonul în sine.

Oamenii de știință din multe țări din întreaga lume dezvoltă în mod constant noi tipuri de baterii și îmbunătățesc tipurile existente care răspund cel mai bine cerințelor tot mai mari ale consumatorilor și condițiilor de utilizare a acestora.

Toate tipurile de baterii au caracteristicile lor pozitive și negative, dar până acum nu s-a putut inventa o baterie ideală.De aceea, în fiecare dispozitiv specific se folosesc baterii cu caracteristici optime.

Să luăm în considerare principalele tipuri de baterii, marcajele, simbolurile și tipurile de terminale.
Bateriile fabricate conform diferitelor standarde au un design diferit al terminalelor.Conform standardului european, unul dintre cele mai comune este conul „A”. Borna negativă are 17,9 mm în diametru, iar borna pozitivă este de 19,5 mm.
Terminale de tip european „E” (șurub).

Bateriile produse în țările din regiunea asiatică au terminale de tip conic „B”. Borna negativă are un diametru de 11,1 mm, iar borna pozitivă este de 12,7 mm.

Antimoniu

Bateriile cu antimoniu aparțin tipurilor de baterii clasice, dar și învechite datorită compoziției crescute a antimoniului (mai mult de 5%).
Plumbul în forma sa pură nu este folosit la fabricarea bateriilor, astfel încât pe plăci se adaugă antimoniu pentru a crește rezistența. Acest aditiv poate accelera procesul de electroliză.

Când bateria funcționează, temperatura electrolitului crește și apa începe să fiarbă, ceea ce provoacă inevitabil o scădere a nivelului de electrolit din baterie. La întreținerea bateriei, distilat trebuie adăugat ocazional. Din acest motiv, acest tip de baterie este clasificat ca deservit, deoarece în timpul funcționării este necesar să se verifice periodic nivelul și densitatea electrolitului.

În stadiul actual, pentru mașini se folosesc diverse tipuri de baterii, care au un conținut scăzut de antimoniu sau nu îl au deloc. Cu toate acestea, nu au abandonat complet bateriile cu antimoniu. Sunt utilizate acolo unde lucrează personal calificat. Avantajele bateriilor cu antimoniu includ costul redus și funcționalitatea. Cu toate acestea, aceste avantaje nu mai sunt suficiente pentru a menține liderul pe piața bateriilor auto.

Antimoniu scăzut

Materialul pentru plăci este plumb cu un mic amestec de antimoniu. Astfel de baterii sunt universale și sunt reprezentate pe scară largă pe piața de consum din Rusia.
La dezvoltarea acestui tip de baterii, sarcina a fost stabilită - reducerea maximă a procesului de fierbere a electrolitului. Un factor important în bateriile cu conținut scăzut de antimoniu este că gradul de auto-descărcare este mult mai mic decât în ​​cazul bateriilor cu antimoniu.

Bateriile cu conținut scăzut de antimoniu necesită, de asemenea, întreținere, deși la o frecvență destul de mai scurtă decât bateriile cu antimoniu. Se mai produce o ușoară evaporare a apei, așa că uneori este necesar să se controleze conformitatea nivelului și a densității prin adăugarea de apă distilată.

Datorită acestor circumstanțe, bateriile cu conținut scăzut de antimoniu pot fi numite cu întreținere redusă. Avantaje: nivel scăzut de auto-descărcare în timpul depozitării, preț scăzut, rezistență la instabilitatea parametrilor rețelei de bord a vehiculului, durată lungă de viață. Acest tip de baterie, datorită avantajelor sale, este cel mai des folosit la mașinile casnice, care suferă de instabilitatea rețelei de bord.

Calciu

În producția de baterii cu calciu, plăcile de plumb sunt aliate cu 0,07-0,1% calciu. Pot avea sarcini diferite (negative sau pozitive). Tipurile de acumulatori de acest tip sunt marcate „Ca/Ca”, ceea ce înseamnă prezența calciului în plăcile ambilor poli. Calciul reduce semnificativ evaporarea apei din electrolit, în legătură cu care nu este necesar să se controleze conformitatea nivelului și densitatea practic dispare. Datorită introducerii calciului, bateriile dobândesc rezistență mare la vibrații, iar rezistența la coroziune crește. Un efect pozitiv se obține prin introducerea unei cantități mici de argint în materialul plăcii. Acest lucru crește eficiența și consumul de energie al bateriei.

Descărcările profunde sunt contraindicate pentru bateriile cu calciu. Se recomandă insistent să nu descărcați Ca/Ca sub 70%. Bateriile cu calciu își pierd aproximativ 50% din capacitatea lor energetică chiar și după o descărcare completă (nivel sub 10V). Acest tip de baterie este recomandat celor care parcurg adesea distante mari, care au nevoie de baterii rezistente la vibratii care pot tolera bine reincarcari constante (datorita lungimii calatoriei).

Dacă intenționați să achiziționați o baterie de calciu pentru mașina dvs., atunci trebuie să vă asigurați de funcționalitatea aparatelor electrice și de stabilitatea tensiunii din rețeaua de bord a mașinii. Un dezavantaj important al acestui tip de baterii este costul mai mare în comparație cu bateriile cu antimoniu. Cu toate acestea, acest dezavantaj este compensat de un grad ridicat de fiabilitate și calitate excelentă, precum și de lipsa monitorizării periodice a electrolitului.

Puteți citi mai multe despre bateriile cu calciu.

Hibrid

Bateriile hibride înlocuiesc calciul peste tot. Diferențele de proiectare sunt că două tehnologii au fost combinate în producția lor: una, când plăcile sunt formate dintr-un aliaj de plumb și antimoniu (electrozi pozitivi), cealaltă - dintr-un aliaj de plumb și calciu (electrozi negativi). Drept urmare, acest lucru a oferit un avantaj incontestabil față de bateriile cu calciu.

Pentru o baterie hibridă, descărcarea profundă nu mai este fatală. Pentru acei proprietari de mașini care folosesc mașina pe tot parcursul anului, acest lucru prelungește în mod semnificativ durata de viață a bateriei. Datorită faptului că electrolitul practic a încetat să mai fierbe, acest tip de baterie a fost considerat complet fără întreținere.

O caracteristică cheie a bateriilor hibride este rezistența superioară la vibrații, care este foarte apreciată de șoferi. Acest rezultat este atins datorită plăcilor turnate groase, a căror utilizare a mărit durata de viață la șapte ani.

Este o greșeală să credem că bateriile hibride sunt cele mai bune și ar trebui folosite fără a lua în considerare caracteristicile fiecărui vehicul. În plus, bateriile hibride sunt încă destul de scumpe. Campania A-Mega produce baterii auto folosind tehnologia hibridă: Premium, Ultra+, Special. Drept urmare, șoferii au primit baterii cu evoluții care sunt utilizate în bateriile de o categorie de preț mai mare. Aceste baterii sunt marcate cu denumirea Ca + sau Ca / Sb. ...

Gel

La începutul secolului XXI, pe piața auto a apărut un nou tip de baterie - bateriile auto cu gel. O caracteristică distinctivă a bateriilor cu gel este utilizarea unui electrolit asemănător gelului. Această tehnologie a făcut posibilă reducerea fluidității electrolitului, care conține acid sulfuric agresiv.

Manipularea bruscă a bateriei poate duce la deteriorarea pielii prin contactul cu electrolitul. Siliciul este adăugat la electrolit pentru a obține o stare asemănătoare gelului. Avantajele bateriilor cu gel includ o rată scăzută de auto-descărcare. Bateriile cu gel nu necesită întreținere.

Care sunt dezavantajele bateriilor cu gel?

• Când bateria este încărcată, o tensiune mai mare de 14V duce la umflarea carcasei.
• Utilizarea acestui tip de baterie pentru autoturisme nu este recomandată, la fel ca și faptul că pentru încărcare sunt necesare încărcătoare speciale, care au funcția de încărcare într-un mod blând.
• Bateriile cu gel nu tolerează temperaturile scăzute din cauza îngroșării electrolitului și a scăderii capacității bateriei.

Din păcate, în ciuda tuturor avantajelor, bateriile cu gel nu sunt „eterne”, umplute cu un electrolit asemănător gelului, ele pot funcționa fără probleme de la opt până la zece ani și cu utilizare adecvată și întreținere adecvată - până la doisprezece. Un semn special este aplicat bateriilor cu gel, cu includerea abrevierii „GEL” în el.

EFB

EFB înseamnă Enhanced Liquid Filled Battery. Plăcile de plumb din bateriile EFB sunt de două ori mai groase decât cele convenționale, drept urmare capacitatea acestora crește. Fiecare placă este sigilată într-o pungă specială de material umplută cu electrolit lichid de acid sulfuric.
Beneficiile bateriilor EFB:

• lucrează la temperaturi de la -50 la + 60 ° С;
• rezistă ferm la descărcarea profundă;
• evaporarea minimă a electrolitului;
• capabil să reziste unui număr mare de cicluri de încărcare-descărcare.

Bateriile EFB sunt destul de sigure și necesită întreținere minimă. Ele pot fi încărcate acasă, deoarece electrolitul nu se evaporă. Printre dezavantaje se remarcă o putere mai mică decât produsele AGM.

AGA

O caracteristică distinctivă a acestui tip de baterii de stocare este că garniturile microporoase din fibră de sticlă sunt montate în electrolit între plăci folosind o tehnologie specială.

Scopul unor astfel de tampoane este de a ține gelul și de a proteja electrozii împotriva vărsării. Practic, caracteristicile de bază ale bateriilor GEL și AGM diferă ușor. Bateriile AGM sunt mai puțin costisitoare; au sensibilitate mai mică la tensiunea furnizată în timpul încărcării, scurtcircuit și temperatura ambiantă. Rezistent la vibrații și șocuri. Ele, ca și bateriile GEL, practic nu necesită întreținere.

Dezavantajele includ un număr mai mic de cicluri de încărcare-descărcare (de aproximativ două ori). Sunt mai sensibili la descărcarea profundă și au o autodescărcare mai rapidă. La încărcare, aveți nevoie de un încărcător special. Obișnuitul nu este adesea potrivit. O trăsătură distinctivă în timpul întreținerii este necesitatea de a studia cu atenție instrucțiunile înainte de utilizare în scopul propus. Bateriile AGM sunt folosite mai des în condițiile în care este necesară o perioadă lungă de încărcare și cicluri de descărcare. La marcarea bateriilor de acest tip, se folosește abrevierea „AGM”.

Alcalin

Din punct de vedere istoric, sursele de energie alcaline au apărut mai târziu decât bateriile acide, drept urmare unele dintre dezavantajele inerente celor acide nu sunt prezente în bateriile alcaline. Mai mult, bateriile alcaline au avantaje față de cele acide: tolerează suprasarcinile și scurtcircuitele, funcționează bine la diferite temperaturi etc. În toate SCA (de aceea se numesc alcaline), se folosește un alcali dizolvat în apă.

În ceea ce privește compoziția masei active chimic a plăcilor, aceasta poate fi diferită. În producția lor se utilizează nichel, cadmiu, zinc, argint sau alte materiale. Din tipul de utilizare a elementelor chimice corespunzătoare în plăcile negative (electrozi), bateriile alcaline se împart în: zinc-nichel, cadmiu-nichel, fier-nichel, argint-zinc etc.

În bateriile alcaline, numărul de plăci din electrozii pozitivi și negativi nu este același. Într-o baterie cu nichel-cadmiu, numărul de plăci pozitive este cu unul mai mult decât numărul de plăci negative. În bateriile alcaline cu plăci de nichel-fier, este nevoie de încă un negativ.

După proiectarea electrozilor (plăcilor), bateriile cadmiu-nichel și fier-nichel se împart în lamelare și lamelare, după modul de execuție - în ermetice și neermetice.
Cele mai răspândite sunt bateriile alcaline lamelare cadmiu-nichel și fier-nichel, ambele fiind similare atât ca design, cât și în acțiune.

De exemplu, vasele acestor baterii sunt realizate din fier nichelat prin sudare, compoziția masei active a plăcilor plus și a electrolitului sunt aceleași. Pentru fier-nichel și cadmiu-nichel, numai plăcile negative diferă, dar nu în structură, ci în compoziția masei active. În timpul încărcării și descărcării, densitatea electrolitului nu se modifică.

Masa activă a bateriei alcaline este închisă în pachete perforate din oțel, sau lamele, iar lamelele sunt presate în barele de oțel (cadru) ale plăcilor. Pentru un contact mai bun și o conductivitate electrică între masa activă și baza nichelată a plăcilor, la masa activă se adaugă fulgi de grafit sau petale de nichel.

Tensiunea nominală a unei baterii este de 1,25 V. Majoritatea consumatorilor operează la o tensiune de 14-15 V. Prin urmare, bateriile sunt un ansamblu. O caracteristică caracteristică a bateriilor alcaline este că nu necesită dezasamblare. Cu utilizare și îngrijire corespunzătoare, bateriile pot fi folosite până la 10 ani.

Ioni de litiu

Introducerea chimică a atomilor și moleculelor străine („oaspeți”) în rețeaua cristalină a materialului de bază („gazdă”) este cunoscută încă de la începutul secolului al XX-lea. Numele procesului - „implementare” a fost tradus în latină și au început să se vorbească nu despre introducere-extracție, ci despre intercalare-deintercalare (din latină iniercalarius, o altă ortografie iniercalatus - plug-in, suplimentar). Implementarea reversibilă a acestui proces prin metoda electrochimică în medii neapoase, realizată în a doua jumătate a secolului al XX-lea, a creat o bază experimentală pentru dezvoltarea unei noi generații de surse secundare de curent.

Numele inițial al unei astfel de baterii a fost „balancă”, care a fost apoi schimbat constant într-o baterie litiu-ion (denumită în continuare Li-ion).
Pentru prima dată acest produs a fost comercializat de compania japoneză Sony la începutul anilor 90 ai secolului XX. Noua generație de baterii a intrat rapid în viața noastră și câștigă cu încredere poziții în toate produsele autonome care necesită alimentare independentă. Există doi concurenți principali pe piața Li-ion, bateriile Ni-Cd (nichel-cadmiu) și Ni-MH (nichel-hidrură metalică). Baza succesului comercial al bateriilor Li-ion stă în faptul că au venit la momentul potrivit și la locul potrivit.

Ca material anodic este utilizată o gamă largă de carboni, care pot fi împărțiți în două grupe - carboni cu o structură dezordonată, așa-numiții carboni duri și grafiți cu o structură ordonată.

Oxizii metalici de litiu sunt materiale catodice moderne. Acestea includ în principal dioxid de litiu-cobalt (LiCo02), care este un compus în fază solidă de litiu și oxizi de cobalt. Acest oxid îndeplinește toate cerințele tehnice, dar are un preț ridicat și este, de asemenea, toxic. Acest lucru determină înlocuirea, cel puțin parțială, a cobaltului cu nichel, precum și cu alte metale, în special manganul. Li-ion folosește un electrolit lichid, care este o soluție de săruri de litiu de tip LiPF6 care conțin fluor într-un amestec de esteri ai acidului carbonic (carbonați), de exemplu, EC și DMC. O caracteristică distinctivă a surselor de energie primară cu litiu este conservarea pe termen lung. Interval de temperatură de funcționare (-20 ... + 60 ° С)

Sursele de alimentare primare cu litiu au un interval de temperatură de funcționare mai larg decât celulele tradiționale de apă. Acest lucru se datorează utilizării solvenților neapoși pentru fabricarea electroliților cu un punct de îngheț semnificativ mai scăzut și un punct de fierbere mai mare în comparație cu apa. Cu toate acestea, conductivitatea acestor electroliți scade semnificativ odată cu scăderea temperaturii. Pentru sursele de alimentare primare cu litiu cu curent scăzut, această circumstanță nu este critică.

În Li-ion, dependența de temperatură a conductibilității electrice are loc nu numai în electrolit, ci și în matricele electrozilor. Suprapunerea acestor fenomene duce la faptul că avantajele electroliților neapoși, care apar pentru celulele primare cu litiu, nu apar în bateriile Li-ion. Designul sigilat și monitorizarea automată a stării bateriei asigură o durată lungă de viață a acestuia. Absența completă a efectelor de memorie și a altor neajunsuri face ca bateria Li-ion să fie foarte confortabilă de utilizat.