Tipuri de acumulatori. Important despre important - bateriile pentru o mașină Tipurile de baterii și caracteristicile acestora

Acumulatorul sau bateriile de stocare sunt echipamente care constau din mai multe baterii. Poate stoca, stoca și consuma energie. Datorită reversibilității proceselor chimice care au loc în interiorul bateriei, astfel de dispozitive pot fi încărcate și descărcate de multe ori.

Domeniul de aplicare al bateriilor este foarte larg. Sunt folosite în mașini și diverse aparate de uz casnic, cum ar fi telecomenzi și laptopuri. Dar și ca sursă de alimentare de rezervă în domeniul medical, producție, industria spațială, centre de date.

Tipuri și tipuri de baterii

Astăzi se produc aproximativ 30 de tipuri de baterii. Un număr atât de mare se datorează capacității de a utiliza diverse elemente chimice ca electrozi și electroliți. Toate caracteristicile bateriei depind de materialul electrodului și de compoziția electrolitului.

Nu vom enumera toate tipurile, ci vom oferi doar un mic tabel care le descrie pe cele mai frecvente:

Dispozitiv

1 - Electrod negativ
2 - Strat de separare
3 - Electrozi pozitivi
4 - Contact negativ
5 - supapa de siguranță
6 - Electrozi pozitivi
7 - Contact pozitiv

Bateriile reîncărcabile sunt alcătuite din mai multe bănci de baterii conectate în paralel sau în serie. O conexiune în serie este utilizată pentru a crește tensiunea și o conexiune paralelă pentru a crește curentul.

Fiecare dintr-o singură baterie dintr-o baterie constă din doi electrozi și un electrolit, așezați într-o cutie dintr-un material special.

Un electrod cu o sarcină negativă este un anod, cu o sarcină pozitivă este un catod. Anodul conține un agent reducător, catodul un agent oxidant. Există o placă de separare în interiorul carcasei bateriei, care împiedică închiderea electrozilor.

Electrolit - o soluție apoasă în care ambii electrozi sunt scufundați.

Când bateria este descărcată, reductorul anodic începe să se oxideze și electronii sunt eliberați. Electronii intră apoi în electrolit și de acolo se deplasează către catod, creând în același timp un curent de descărcare. Intrând în catod, electronii îi reduc oxidantul. În cuvinte simple, puteți descrie procesul după cum urmează: electronii trec de la electrodul negativ la cel pozitiv și creează un curent de descărcare.

La încărcarea bateriei, electrozii își schimbă compoziția chimică și apare reacția opusă. Electronii de aici se deplasează de la anodul pozitiv la catodul negativ.

Caracteristici ale diferitelor tipuri de baterii

Baterii cu plumb acid

Proiectat de Gaston Plante în secolul al XIX-lea. Aceste baterii reîncărcabile sunt cele mai relevante astăzi datorită costului redus și a versatilității lor. Domeniul de aplicare al acestora este extins datorită numărului mare de soiuri de acest tip. Oxidul de plumb este folosit aici ca electrozi încărcați negativ. Electrozii pozitivi sunt din plumb. Electrolitul este acid sulfuric.

Bateriile cu plumb-acid au următoarele varietăți:

• LA - baterii cu o tensiune de 6 sau 12 volți. Dispozitiv tradițional pentru pornirea motoarelor auto. Acestea necesită întreținere și ventilație constantă.
• VRLA - tensiune de 2, 4, 6 sau 12 volți. Baterie plumb acid reglată prin supapă. După cum sugerează și numele, această baterie este echipată cu o supapă de descărcare. Rolul său este de a minimiza evoluția gazelor și consumul de apă. Aceste baterii pot fi instalate în zone rezidențiale.
• AGM VRLA - ca și tipul anterior, este echipat cu o supapă, dar are proprietăți complet diferite. În bateriile fabricate cu tehnologia AGM, fibra de sticlă acționează ca un separator. Microporii săi sunt saturați cu electrolit lichid. Aceste baterii nu necesită întreținere și sunt rezistente la vibrații.
• GEL VRLA - o subspecie de baterii plumb-acid cu gel electrolit. Datorită acestui fapt, resursa de încărcare / descărcare a acestora este mărită. Fără întreținere.
• OPzV - baterii sigilate utilizate în telecomunicații și pentru iluminatul de urgență. Electrolitul este gel, ca în cazul anterior. Electrozii conțin calciu, din care cauză durata de viață a acestui tip de baterie este de 20 de ani.
• OPzS - catodul acestor baterii are o structură tubulară. Acest lucru mărește semnificativ durata de viață a acestui tip de baterie. De asemenea, servește aproximativ 20 de ani. Este produs sub forma unei baterii cu o tensiune de la 2 la 125 V.

Baterii litiu-ion

A fost lansat pentru prima dată de Sony în 1991 și de atunci a fost utilizat în mod activ în electrocasnice și dispozitive electronice. Aproape toate telefoanele mobile, laptopurile, camerele și camerele video sunt echipate cu acest tip de baterie. Rolul catodului este jucat de o placă de litiu-fero-fosfat. Anodul negativ este cocsul de cărbune. Ioniul de litiu pozitiv se încarcă în astfel de baterii. Poate pătrunde în rețeaua cristalină a altor materii și poate forma o legătură chimică cu acestea. Avantajele acestui tip sunt consumul ridicat de energie, descărcarea automată redusă și lipsa de întreținere.

Bateriile litiu-ion, precum și omologii lor de plumb, au un număr mare de subtipuri. În acest caz, subtipurile diferă în compoziția catodului și a anodului. Bateriile litiu-ion au o tensiune cuprinsă între 2.4V și 3.7V.

Unul dintre cele mai cunoscute subtipuri sunt bateriile reîncărcabile litiu-polimer. Au apărut relativ recent și au câștigat rapid popularitate. Acesta este cauzat de utilizarea unui electrolit solid de polimer în bateriile cu litiu polimer. Acest lucru vă permite să creați baterii de orice formă. În plus, costul acestor baterii este cu doar 15% mai mare decât bateriile convenționale litiu-ion.

O baterie de mașină este o sursă de alimentare de rezervă de care nicio mașină nu poate face lipsă. Principiul funcționării sale este destul de simplu. În timp ce conduceți, o parte din energia generată de motor este stocată în baterii. De îndată ce motorul este oprit, rețeaua de la bord începe să funcționeze din baterie.

Important! Fără baterie, pur și simplu nu veți putea porni mașina.

Ca orice altă parte, bateria se deteriorează în timp. Acest lucru se manifestă de obicei prin faptul că capacitatea sa scade. Dacă bateria este utilizată extrem de neglijent, atunci poate fi descărcată complet.

Desigur, există tehnici speciale care vă permit să încărcați bateria, dar trebuie să țineți cont de faptul că unele baterii pur și simplu nu pot fi restaurate. În această situație, va trebui să achiziționați un dispozitiv nou și, pentru aceasta, trebuie să știți ce dispozitiv cu care marcaj este potrivit pentru dvs.

Clasificarea bateriei

Există o mare varietate de baterii pe piață. Companiile auto merg la tot felul de trucuri pentru a obține o eficiență mai mare, pentru a crește volumul și durata de viață a dispozitivelor lor. Prin urmare, înainte de a trece la o clasificare mai detaliată, vom împărți toate dispozitivele în service și nesupravegheați.

Bateriile fără pilot includ cele care exclud posibilitatea turnării apei în interior. Avantajele unor astfel de dispozitive includ faptul că aproape toate au un indicator care este responsabil pentru starea bateriei.

Bateriile reparate necesită o întreținere constantă.Conducătorul auto trebuie să completeze periodic apă distilată. Acesta va compensa electrolitul evaporat în timpul funcționării.

O clasificare mai detaliată a bateriei constă într-o împărțire după tipul de plăci:

• plumb-antimoniu,
• plumb-calciu,
• hibrid.

Fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje.

Cerințe generale pentru marcare

Bateriile auto sunt fabricate de multe companii de construcții de mașini, nu este surprinzător faptul că nu se poate face fără etichetarea generală pe acest segment de piață.

Cu toate acestea, diferite companii auto aplică etichete diferite pe bateriile lor. Mai mult, bateriile în sine diferă într-un număr de parametri și clase.

Mai mult, în fiecare țară are propriile cerințe pentru etichetarea bateriei.Ținând cont de faptul că în lumea modernă globalizată, mașinile sunt asamblate prin cooperarea companiilor din diferite țări și continente, există o serie de standarde internaționale pe care producătorii sunt ghidați.

Conform standardelor internaționale actuale, etichetarea bateriei trebuie să includă următoarele date:

• marca producătorului,
• numele Companiei,
• valoarea tensiunii nominale,
• valoarea capacității,
• polaritate lângă terminale,
• tipul bateriei,
• data fabricatiei,
• numărul de cutii.

De asemenea, etichetarea bateriei trebuie să includă semne care limitează utilizarea și avertizează asupra standardelor de expediere.În general, se pot distinge patru tipuri de marcaje, în funcție de regiune:

• rusă,
• european,
• asiatic,
• american.

Important! Trebuie admis că unele marcaje sunt foarte diferite între ele. Prin urmare, cunoașterea nuanțelor decriptării nu vă va face rău.

Tipuri de marcaje în funcție de regiune

În Rusia, etichetarea bateriilor este reglementată de GOST 959-91. Se mai numește „A B S D”. Aceste litere reprezintă următoarele concepte:

• „A” - această literă din marcaj indică câte cutii sunt în baterie. Un element - două volți
• „B” - tip baterie. Marcarea „ST” spune că avem o baterie de pornire.
• „C” este capacitatea dispozitivului. Unitatea de măsură este ampere-ore.
• „D” - indică materialul din care este fabricată unitatea.

Aceștia sunt parametrii de bază care determină în mare măsură dacă o anumită baterie este potrivită pentru dvs. Variațiile de performanță sunt detaliate în figura de mai sus.

Marca europeană

Trebuie admis că în Europa cerințele pentru baterii, în special pentru respectarea mediului, sunt mult mai mari. Nu este surprinzător faptul că etichetarea europeană are, de asemenea, diferențe semnificative.

În Europa, producătorii de baterii auto sunt ghidați în principal de standardul DIN atunci când își creează produsele.Include utilizarea a cinci numere de bază în marcaj.

Important! Există, de asemenea, standardul ETN, acesta cuprinde nouă cifre.

Marcajul format din cinci cifre este determinat de următorii parametri:

• Primele trei cifre indică capacitatea bateriei. Pentru a determina cu exactitate acest parametru din numărul scris, trebuie să scădeți 500.
• Cele două numere de la sfârșit indică tipul de baterie.

Există o clarificare importantă care trebuie făcută aici. În ciuda simplității standardului oficial, fiecare producător încearcă să indice informații utile maxime despre baterii. Prin urmare, studiind etichetarea bateriei europene, puteți afla următoarele date:

• execuţie,
• specificația terminalului,
• caracteristicile eliminării gazului,
• indicator de rezistență la vibrații.

Etichetarea bateriei ETN constă din următorii indicatori:

• Prima cifră indică capacitatea.
• Al doilea și al treilea sunt gama de putere. Numărul șase din acest marcaj înseamnă că, atunci când calculați, trebuie să adăugați 100 Ah, șapte - 200 Ah.
• Următoarele trei figuri sunt soluția constructivă și materialele utilizate.
• La sfârșit, există trei numere care indică valoarea unei zecimi din pergamentul rece.

Când studiați marcarea unei baterii europene, ar trebui să înțelegeți că poate avea multe denumiri suplimentare,pe care producătorul le aplică la propria sa discreție.

Etichetarea asiatică

Piața asiatică folosește etichetarea bateriilor JIS. Trebuie să recunoaștem că este destul de confuz și că va fi nevoie de timp pentru a ne da seama. Desigur, nu puteți face fără mese speciale.

Eticheta bateriei asiatice este formată din șase caractere:

• Primele două cifre indică în mod tradițional capacitatea. Dar ar trebui să luați în considerare faptul că parametrul nominal este înmulțit cu factorul de corecție.
• Al treilea personaj este o scrisoare. Indică forma bateriei și raportul de aspect.
• Următoarele două caractere au dimensiunea în centimetri (lungime).
• Ultimul caracter are doar două semnificații - R b L. Indică locația terminalului negativ.

Capacitatea bateriei asiatice, care este indicată în marcaj, este semnificativ mai mică decât cea europeană.

Sistem de numerotare american

În America, bateriile sunt desemnate utilizând standardul SAE, dar sunt posibile și alte opțiuni. În acest context, legislația SUA oferă un domeniu destul de larg pentru activitățile antreprenorilor.

Etichetarea bateriei americane este în conformitate cu standardul SAE. Cu toate acestea, pot fi utilizate și alte tipuri de marcaje. În mod tradițional, numărul de caractere din nomenclatură este de șase (o literă și cinci numere). Aceste simboluri au următoarele semnificații:

• Prima literă indică tipul de baterie.
• Primele două cifre determină dimensiunea dispozitivului.
• Ultimele numere din nomenclatură sunt curentul de manivelă rece.

De foarte multe ori, producătorii pun un indicator al capacității de rezervă pe dispozitivele lor. De asemenea, puteți găsi pe carcasă cât durează reducerea tensiunii la 10 V. Un curent fix de 25 amperi este luat ca o constantă.

Rezultat

Practic, bateriile sunt clasificate în service și fără service. De asemenea, pot fi împărțite în tipuri datorită caracteristicilor de proiectare ale plăcilor. Etichetarea dispozitivului depinde de regiunea în care a fost fabricat produsul și de standardele din fabrică ale producătorului.

O baterie reîncărcabilă este o sursă de curent constant care este proiectată pentru a stoca și stoca energie. 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 uimitoare când a scufundat două plăci metalice - cupru și zinc - într-un borcan umplut cu acid, după care a dovedit că un curent electric curge prin firul care le conectează. Peste 200 de ani mai târziu, bateriile moderne de stocare continuă să fie produse pe baza descoperirii Volta.

Tipuri de baterii reîncărcabile

Nu au trecut mai mult de 140 de ani de la inventarea primei baterii, iar acum este dificil să ne imaginăm lumea modernă fără surse de alimentare de rezervă bazate pe baterii. Bateriile sunt utilizate în orice, de la cele mai inofensive dispozitive de uz casnic: panouri de control, aparate de radio portabile, lanterne, laptopuri, telefoane și se termină cu sisteme de securitate pentru instituțiile financiare, surse de alimentare de rezervă pentru centre de date, industrie spațială, energie nucleară, comunicații etc. etc.

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

Principalele tipuri de baterii sunt prezentate în Tabelul 1.

Tabelul 1. Clasificarea bateriilor de depozitare.

Pe baza datelor prezentate în Tabelul 1, putem concluziona că există multe tipuri de baterii care sunt diferite în ceea ce privește caracteristicile lor, care sunt optimizate pentru utilizare într-o varietate de condiții și cu intensități diferite. Aplicând noi tehnologii și componente pentru producție, oamenii de știință reușesc să realizeze caracteristicile necesare pentru un anumit domeniu de aplicare, de exemplu, bateriile nichel-hidrogen au fost dezvoltate pentru sateliții spațiali, stațiile spațiale și alte echipamente spațiale. Desigur, nu toate tipurile sunt prezentate în tabel, ci doar cele principale care sunt răspândite.

Sistemele moderne de rezervă și alimentare autonomă pentru segmentul industrial și intern se bazează pe varietăți de baterii plumb-acid, nichel-cadmiu (tipul fier-nichel se folosește mai rar) și litiu-ion, deoarece aceste surse de alimentare chimice sunt sigure și au caracteristici tehnice și costuri acceptabile.

Baterii cu plumb acid

Acest tip este cel mai solicitat în lumea modernă datorită caracteristicilor sale universale și costului redus. Datorită numărului mare de varietăți, bateriile cu plumb-acid sunt utilizate în domeniile sistemelor de alimentare de rezervă, sistemelor de alimentare autonomă, centralelor solare, UPS-urilor, diferitelor tipuri de transport, comunicațiilor, sistemelor de securitate, diferitelor tipuri de dispozitive portabile, jucării etc.

Principiul de funcționare a bateriilor plumb-acid

Baza funcționării surselor de alimentare chimice se bazează pe interacțiunea metalelor și lichidelor - o reacție reversibilă care apare atunci când contactele plăcilor pozitive și negative sunt închise. Bateriile plumb-acid, după cum sugerează și numele, sunt compuse din plumb și acid, unde plăcile încărcate pozitiv sunt plumb și plăcile încărcate negativ sunt oxid de plumb. Dacă conectați un bec la două plăci, circuitul se închide și apare un curent electric (mișcarea electronilor) și apare o reacție chimică în interiorul elementului. În special, plăcile bateriei sunt corodate, iar plumbul este acoperit cu sulfat de plumb. Astfel, în timpul descărcării bateriei, se vor forma depuneri de sulfat de plumb pe toate plăcile. 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 și îl porniți, curentul va curge în acid în direcția opusă. Curentul va provoca o reacție chimică, moleculele de acid vor fi împărțite 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 lor original: plumb și oxid de plumb, ceea ce le va permite să obțină din nou o încărcare diferită, adică bateria va fi complet încărcată.

Cu toate acestea, în practică, totul arată puțin diferit, iar plăcile electrodului nu sunt curățate complet, prin urmare bateriile au o anumită resursă, la atingerea căreia capacitatea scade la 80-70% din original.

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

Tipuri de baterii cu plumb acid

Plumb - aciddeservit de baterii de 6, 12V. Baterii clasice de pornire pentru motoare cu ardere internă și multe altele. Au nevoie de întreținere și ventilație regulată. Sub rezerva unei autodescărcări mari.

Plumb reglementat prin supapă - acid (VRLA), fără întreținere - baterii de 2, 4, 6 și 12V. Bateriile ieftine într-o cutie sigilată, care pot fi utilizate în zone rezidențiale, nu necesită ventilație și întreținere suplimentare. Recomandat pentru utilizare în modul tampon.

Plumb regulat cu supapă de sticlă absorbantă - Acid (AGM VRLA), fără întreținere - baterii de 4, 6 și 12V. Bateriile moderne de plumb-acid cu electrolit absorbit (nu lichid) și separatoare din fibră de sticlă sunt mult mai bune la reținerea plăcilor de plumb fără a se defecta. 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 adânci frecvente, terminal frontal - pentru locație convenabilă în rafturile de telecomunicații, Standard - pentru scop general, High Rate - oferă caracteristici de descărcare mai bune până la 30% și potrivit pentru surse de alimentare puternice neîntreruptibile, Modular - vă permite să creați dulapuri puternice pentru baterii etc.



Figura №4.

Plumb reglementat cu supapă GEL - acid (GEL VRLA), fără întreținere - baterii de 2, 4, 6 și 12V. Una dintre cele mai recente modificări ale tipului de baterie plumb-acid. Tehnologia se bazează pe utilizarea unui electrolit de tip gel, care asigură un contact maxim cu plăcile negative și pozitive ale elementelor și menține o consistență uniformă pe tot volumul. Acest tip de baterie necesită un încărcător „corect”, care să asigure nivelul necesar de curent și tensiune, doar că în acest caz puteți obține toate avantajele față de tipul AGM VRLA.

Sursele de alimentare chimice GEL VRLA, precum 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, terminalul frontal - asamblat în cazuri speciale pentru sisteme de telecomunicații, GOLF - pentru căruțe de golf, precum și pentru uscătoare de spălat, Micro - baterii mici pentru utilizare frecventă în aplicații mobile, Modulare - o soluție specială pentru crearea unor bănci puternice de baterii pentru stocarea energiei etc.



Figura №5.

OPzV, fără întreținere - baterii de 2V. Celulele speciale de 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. Plăcile negative sunt untate, această tehnologie asigură un contact mai bun cu electrolitul.

Bateriile OPzV sunt rezistente la descărcări profunde și au o durată lungă de viață 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 casnice și industriale și generarea de energie solară.


Figura 6. Structura bateriei OPzV EverExceed.

OPzS, întreținere redusă - baterii de 2, 6, 12V. Bateriile staționare plumb-acid OPzS sunt fabricate cu plăci anodice tubulare cu adaos de antimoniu. Catodul conține, de asemenea, o cantitate mică de antimoniu și este de tipul grilei de răspândire. Anodul și catodul sunt separați de separatoare micro-poroase care previn scurtcircuitele. Carcasa bateriei este fabricată dintr-un plastic transparent rezistent la șocuri, rezistent la atacuri chimice și incendii, iar supapele ventilate sunt de tip ignifug și asigură protecție împotriva posibilelor pătrunderi de flăcări și scântei.

Pereții transparenți vă permit să controlați în mod convenabil nivelul electrolitului cu ajutorul semnelor pentru valorile minime și maxime. Structura specială a supapelor face posibilă, fără a le scoate, completarea cu apă distilată și măsurarea densității electrolitului. În funcție de sarcină, apa este completată la fiecare doi ani.

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

Utilizarea acestor baterii este necesară în sistemele cu cerințe de descărcare medie și profundă, incl. unde se observă curenți de intrare medie.



Figura №7.

Caracteristicile bateriilor cu plumb acid

Analizând datele prezentate în tabelul 2, putem ajunge la concluzia că bateriile cu plumb-acid au o gamă 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 utilizat date medii de la mai mult de 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 Techologies, Victron Energy, SunLight , Troian și alții).

Baterii litiu-ion (litiu)

Istoria pasajului de origine se întoarce în 1912, când Gilbert Newton Lewis a lucrat la calcularea activităților ionilor de electroliți puternici și a efectuat cercetări cu privire la potențialii de electrod ai unui număr de elemente, inclusiv litiu. Din 1973, lucrările au fost reluate și, ca rezultat, au apărut primele baterii pe bază de litiu, care furnizau un singur ciclu de descărcare. Încercările de a crea o baterie cu litiu au fost împiedicate de activitatea proprietăților litiului, care, în moduri incorecte de descărcare sau încărcare, au provocat o reacție violentă cu eliberarea de temperaturi ridicate și chiar a flăcării. Sony a lansat primele telefoane mobile cu astfel de baterii, dar a fost forțată să-și reamintească produsele după mai multe incidente neplăcute. Dezvoltarea nu s-a oprit și în 1992 au apărut primele baterii „sigure” bazate pe ioni de litiu.

Bateriile litiu-ion au o densitate ridicată a energiei și, prin urmare, cu o dimensiune compactă și o greutate redusă, oferă o capacitate de 2-4 ori mai mare decât bateriile cu plumb acid. Fără îndoială, marele avantaj al bateriilor litiu-ion este viteza mare de reîncărcare completă 100% în decurs de 1-2 ore.

Bateriile Li-ion sunt utilizate pe scară largă în tehnologia electronică modernă, auto, sisteme de stocare a energiei, generare de energie solară. Sunt la mare căutare în dispozitivele multimedia și de comunicații de înaltă tehnologie: telefoane, tablete, laptopuri, stații radio etc. Este dificil să ne imaginăm lumea modernă fără surse de alimentare litiu-ion.

Cum funcționează bateriile cu litiu (litiu-ion)

Principiul de funcționare este de a folosi ioni de litiu, care sunt legați de molecule de metale suplimentare. De obicei, pe lângă litiu se utilizează oxid de litiu cobalt și grafit. Când o baterie litiu-ion este descărcată, ionii se deplasează de la electrodul negativ (catod) la pozitiv (anod) și invers în timpul încărcării. Circuitul bateriei presupune prezența unui 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 sale ridicate, bateriile litiu-ion s-au dezvoltat rapid și multe subspecii, de exemplu, bateriile litiu-fosfat de fier (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, diferența principală fiind compoziția catodului (electrod încărcat negativ). De asemenea, compoziția anodului poate fi schimbată pentru a înlocui complet grafitul sau pentru a utiliza grafit cu adăugarea altor 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 specifică ridicată, ceea ce face ca bateria litiu-cobalt să fie populară în dispozitivele compacte de înaltă tehnologie. Catodul bateriei este fabricat din oxid de cobalt, în timp ce anodul este din grafit. Catodul are o structură stratificată și, 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 litiu-cobalt nu pot fi descărcate sau încărcate cu un curent care depășește capacitatea nominală, deci o baterie de 2,4 Ah poate funcționa la 2,4 A. Dacă se aplică un curent mare la încărcare, acesta va provoca supraîncălzirea. Curentul optim de încărcare este de 0,8C, în acest caz 1,92A. Fiecare baterie 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 litiu-cobalt în ceea ce privește energia sau puterea specifică, puterea specifică sau capacitatea de a furniza curent ridicat, siguranță sau șanse de aprindere sub sarcină mare, temperatura ambiantă de funcționare, durata de viață și durata de viață a ciclului, costul ...



Figura №10.

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

Rezistența redusă 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 scule electrice de mare putere, echipamente medicale și vehicule hibride și electrice.

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

Flexibilitatea de proiectare 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 de viață lungă, dimensiunea unei celule 18650 are o capacitate de 1,1 Ah, în timp ce celulele optimizate pentru o capacitate mare au o capacitate de 1,5 Ah, dar au o durată de viață mai scurtă.

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



Figura 11.

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

Litiu nichel mangan oxid de cobalt (LiNiMnCoO2 sau NMC) - Principalii producători de baterii litiu-ion s-au concentrat asupra materialelor cu catod combinat nichel-mangan-cobalt (NMC). Similar cu tipul litiu-mangan, aceste baterii pot fi adaptate pentru a obține densitate ridicată de energie sau densitate mare de putere, dar nu simultan. De exemplu, o celulă NMC tip 18650 are o capacitate de 2,8 Ah într-o stare de încărcare moderată și poate furniza un curent maxim de 4-5A; Celula NMC, optimizată pentru parametrii de putere crescuți, are doar 2Wh, dar poate furniza curent continuu de descărcare de până la 20A. Particularitatea NMC constă în combinația de nichel și mangan, ca exemplu, sare de masă, în care principalele ingrediente sunt sodiul și clorura, care sunt substanțe toxice separate.

Nichelul este cunoscut pentru energia specifică ridicată, dar stabilitate redusă. Manganul are avantajul de a forma o structură de spinel și oferă o rezistență internă scăzută, având în același timp o energie specifică scăzută. Combinând aceste două metale, este posibil să se obțină performanța optimă a bateriei NMC pentru diferite condiții de funcționare.

Bateriile NMC sunt excelente pentru unelte electrice, biciclete electrice și alte motoare. 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, cum ar fi NCM, CMN, CNM, MNC și MCN, au raporturi excelente de triplu metal de la 1 / 3-1 / 3-1 / 3. De obicei, raportul exact este păstrat secret de către producător.



Figura 12.

Fosfat de litiu-fier (LiFePO4) - în 1996 la Universitatea din Texas (și alți contribuitori) fosfatul a fost folosit ca material catodic pentru bateriile cu litiu. Fosfatul de litiu oferă performanțe electrochimice bune cu rezistență scăzută. Acest lucru este posibil cu materialul catodic nano-fosfat. Principalele avantaje sunt capacitatea de încărcare mare a curentului și durata de viață lungă, în plus, o bună stabilitate termică și o siguranță sporită.

Bateriile cu litiu-fosfat de fier sunt mai tolerante la descărcarea completă și sunt mai puțin predispuse la îmbătrânire decât alte sisteme litiu-ion. LFP-urile sunt, de asemenea, mai rezistente la supraîncărcare, dar la fel ca în cazul altor baterii litiu-ion, supraîncărcarea poate provoca daune. LiFePO4 oferă o tensiune de descărcare foarte stabilă de 3,2V, care permite, de asemenea, utilizarea a doar 4 celule pentru a crea o baterie standard de 12V, care la rândul său permite înlocuirea eficientă a bateriilor cu plumb-acid. Bateriile cu litiu-fosfat de fier nu conțin cobalt, ceea ce reduce semnificativ costul produsului și îl face mai ecologic. Oferă curent mare în timpul descărcării și poate fi încărcat cu curent nominal în doar o oră până la capacitate 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 acid, nichel cadmiu sau NiMH. Fosfatul de litiu are o rată de auto-descărcare mai mare decât alte baterii litiu-ion, ceea ce poate necesita echilibrarea dulapurilor pentru baterii.



Figura 13.

Litiu nichel cobalt oxid de aluminiu (LiNiCoAlO2) - Bateriile litiu-nichel-oxid de cobalt-aluminiu (NCA) au fost introduse în 1999. Acest tip asigură o energie specifică ridicată și o putere specifică suficientă, precum și o durată lungă de viață. Cu toate acestea, există riscuri de aprindere, în urma cărora s-a adăugat aluminiu, ceea ce 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 anodi de titanat de litiu sunt cunoscute încă din anii 1980. Catodul este compus din grafit și seamănă cu arhitectura unei baterii tipice litiu-metalice. Titanatul de litiu are o tensiune a celulei de 2,4V, poate fi încărcat rapid și oferă un curent mare de descărcare de 10C, care este de 10 ori capacitatea nominală a bateriei.

Bateriile cu litiu-titanat au o durată de viață crescută în comparație cu alte tipuri de baterii Li-ion. Sunt extrem de sigure și pot funcționa la temperaturi scăzute (până la –30 ° C) fără degradarea semnificativă a performanței.

Dezavantajul constă în costul destul de ridicat, precum și într-un indicator mic de energie specifică, aproximativ 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 litiu polimer diferă de bateriile litiu-ion prin faptul că utilizează un electrolit polimeric special. Emoția pentru acest tip de baterii care a apărut din anii 2000 continuă până în prezent. A fost fondată nu fără motiv, deoarece cu ajutorul unor polimeri speciali a fost posibilă crearea unei baterii fără un electrolit lichid sau de tip gel, acest lucru face posibilă crearea bateriilor de aproape orice formă. Dar principala problemă este că un electrolit solid din polimer asigură 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 utilizează o cantitate mică de electrolit pe gel pentru o conductivitate mai bună la temperaturi normale. Iar principiul de funcționare se bazează pe unul dintre tipurile descrise mai sus. Cel mai frecvent este tipul litiu-cobalt cu un electrolit cu gel polimeric, care este utilizat în majoritatea aplicațiilor.

Principala diferență dintre bateriile litiu-ion și bateriile litiu-polimer este că electrolitul polimer microporos este înlocuit cu un 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 unor baterii atât de subțiri încât să pară cărți de credit, atunci cele cu litiu-ion sunt colectate într-o carcasă rigidă din metal pentru a fixa strâns electrozii.

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

Specificații ale bateriei litiu-ion

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

Baterii de nichel-cadmiu

Inventatorul este omul de știință suedez Waldemar Jungner, care a brevetat tehnologia pentru producerea de nichel de tip cadmiu în 1899. În 1990, a apărut o dispută privind brevetele cu Edison, pe care Jungner a pierdut-o datorită faptului că nu deținea fondurile pe care le avea adversarul său. Compania „Ackumulator Aktiebolaget Jungner”, fondată de Waldemar, se afla în pragul falimentului, însă schimbându-și 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 de nichel-cadmiu din lume.

Bateriile nichel-cadmiu sunt de un tip foarte durabil și fiabil. Există modele cu service și fără service cu o capacitate de la 5 la 1500 Ah. Acestea sunt de obicei furnizate în cutii cu încărcare uscată fără electrolit cu o tensiune nominală de 1,2V. 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 ° C, capacitatea de a rezista la curenți mari de intrare și sunt, de asemenea, optimizate de modele pentru descărcare rapidă. Bateriile Ni-Cd sunt rezistente la descărcări profunde, supraîncărcare și nu necesită încărcare instantanee, cum ar fi tipul de plumb acid. Structural, sunt fabricate din plastic rezistent la șocuri și tolerează bine deteriorările mecanice, nu se tem de vibrații etc.

Principiul de funcționare a bateriilor nichel-cadmiu

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

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

Procesul de încărcare a bateriilor de nichel-cadmiu este însoțit de oxidarea masei active a anodilor și de tranziția hidratului de oxid de nichel la hidratul de oxid de nichel. Simultan, catodul este redus pentru a forma cadmiu.

Avantajul principiului de funcționare al unei baterii de 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 cele mai frecvent utilizate în industrie astăzi, unde sunt necesare o varietate de aplicații. 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 sau mai mult - baterii reparate;

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

timp de descărcare 30 - 150 minute - baterii reparate;

timp de descărcare 20 - 45 de minute - baterii reparate;

timp de descărcare 3 - 25 minute - baterii reparate.

Caracteristicile bateriilor de nichel-cadmiu

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

Baterii de fier de nichel

Au fost create pentru prima dată de Waldemar Jungner în 1899, când încerca să găsească un analog mai ieftin al cadmiului în bateriile nichel-cadmiu. După lungi încercări, Jungner a abandonat utilizarea fierului, deoarece sarcina a fost efectuată prea încet. Câțiva ani mai târziu, Thomas Edison a creat o baterie de nichel-fier pentru a alimenta vehiculele Baker Electric și Detroit Electric.

Costul redus al producției a permis ca bateriile din nichel-fier să devină solicitate în transportul electric ca baterii de tracțiune, acestea fiind utilizate și pentru electrificarea autoturismelor, alimentarea cu energie electrică a circuitelor de control. În ultimii ani, despre bateriile cu nichel-fier s-a vorbit cu vigoare reînnoită, deoarece nu conțin elemente toxice precum plumb, cadmiu, cobalt etc. În prezent, unii producători le promovează pentru sisteme de energie regenerabilă.

Principiul de funcționare a bateriilor de nichel-fier

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

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

Caracteristicile bateriilor de fier de nichel

Materiale folosite

Cercetare de Boston Consulting Group

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

Astăzi puteți găsi baterii de gel, alcaline, hibride, dar acestea au un lucru în comun - toate sunt responsabile de pornirea motorului, fără de care calul nostru de fier pur și simplu nu se va clătina.

Dispozitivul și funcțiile bateriei

Acest element foarte important îndeplinește trei funcții principale, datorită cărora se efectuează startul, precum și o mișcare suplimentară. 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 funcționează. De asemenea, mașinile moderne, s-ar putea spune, sunt înghesuite cu o mare varietate de dispozitive, cum ar fi un magnetofon, înregistratoare auto, navigatoare, alarme și destul de des 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 când descărcarea are loc din cauza încărcării excesive. De fapt, este o celulă galvanică în care au loc procese chimice inversate. Astfel, dacă este descărcat, atunci este necesar să treci un curent electric prin el în direcția opusă. Electricitatea este apoi transformată în energie chimică și toate substanțele active necesare consumate înainte vor fi restabilite. Și apoi va putea alimenta din nou dispozitivele auto.

Tipuri de baterii auto - varietate modernă

Astăzi există tipuri de baterii auto cu service și fără service. Primele sunt destul de rare din cauza neajunsurilor lor. În primul rând, sarcina lor pozitivă se transformă treptat în negativă, ceea ce contribuie la o descărcare rapidă. În plus, scurgerile de electroliți au loc în timp ce conducem pe drumurile noastre imperfecte, ceea ce contribuie și la defectarea bateriei. În același timp, au un avantaj, sunt ușor de dezamorsat, dar și.

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

O astfel de baterie este foarte susceptibilă la influența negativă a echipamentelor electrice defecte, de aceea 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, sunt descărcate foarte repede datorită fierberii apei din electrolit;
• hibrid, format din plăci cu antimoniu slab pozitiv și plumb-calciu negativ, astfel de baterii sunt cele mai frecvente în industria auto și se descarcă mult mai lent decât predecesorii lor;
• bateriile de tip calciu, în acest caz, numai plăcile de calciu sunt atât pozitive, cât și negative, auto-descărcarea lor este cu până la 70% mai mică decât cea a celor cu antimoniu scăzut, cu toate acestea, va fi incredibil de dificil să le încărcați.

Etichetarea bateriei auto - citiți codurile

Pentru a ști ce cumpărăm, la fiecare fabrică, etichetarea bateriilor auto este obligatorie și oferă toate informațiile necesare despre baterie. Deci, prima cifră indică întotdeauna numărul de celule ale 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 starter. Următorul număr indică capacitatea și este indicat în amperi-ore.

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

Cum să alegi bateriile auto?

După examinarea ghișeelor \u200b\u200bcu privire la ceea ce sunt bateriile pentru pasageri și camioane pentru mașini (pentru camioane și pentru mașini), devine clar că atunci când cumpărați, ar trebui să vă ghidați după 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 cu un generator defect.

Cea mai populară este bateria auto de 90 A / h, dar acesta nu este un parametru universal, așa că uitați-vă la documentația mașinii înainte de a merge la magazin. Pentru a exclude procesul lung de selecție, cumpărare și, luați vechea unitate cu dvs. la magazin. De asemenea, este necesar să se țină 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 fabricației.

În plus, trebuie să existe un pașaport tehnic printre componente și nu sunt permise defecte în cazul. Puteți întâlni adesea o problemă atunci când dimensiunile bateriei nu se potrivesc cu priza care i se atribuie sub capotă.... 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 în funcțiune. Cea mai bună cale de ieșire este să aduceți o baterie veche în magazin, dar acest lucru nu este întotdeauna ușor, deoarece această unitate are o masă foarte tangibilă.

O baterie este o sursă de energie reutilizabilă, proiectată pentru a stoca și stoca energie. Lucrarea sa se bazează pe reacții reversibile de reducere a oxidării, ceea ce face posibilă utilizarea bateriei de mai multe ori. Pentru a crea o baterie de stocare, mai multe baterii sunt conectate într-un singur circuit.

Tipuri de baterii

Pentru aparatele și instrumentele de uz casnic, se utilizează mai multe tipuri de baterii reîncărcabile, care diferă în ceea ce privește materialele utilizate pentru fabricarea lor.

Nichel cadmiu (NiCd)

Această baterie poate rezista la un număr mare de descărcări și încărcări, este rezistentă la temperaturi scăzute și are un curent mare admis de descărcare. Unul dintre principalele sale avantaje este prețul scăzut și durata de viață lungă. Dezavantajele acestui tip sunt că se auto-descarcă rapid și are o densitate de energie scăzută.

Principalul dezavantaj al unui astfel de echipament este „efectul de memorie”, care duce la o scădere a capacității utile atunci când bateria nu este complet descărcată. Pentru a restabili puterea nominală, trebuie să descărcați complet și apoi să reîncărcați acest dispozitiv. Pentru a crește durata de viață a unui astfel de echipament, este necesar să îl descărcați complet și să îl puneți la încărcare. Pentru încărcare, trebuie să utilizați numai dispozitivul livrat împreună cu kitul sau unul care îndeplinește cerințele producătorului bateriei.

Hidrură de nichel metalic (NiMh)

Astfel de baterii au apărut mai târziu și sunt mai promițătoare. Acum sunt folosite masiv pentru diverse aparate de uz casnic, dar tipuri și mai progresive sunt folosite pentru telefoane și laptopuri.

Litiu-ion (LiIon)

O astfel de baterie este folosită cel mai adesea pentru alimentarea laptopurilor, a camerelor și a altor echipamente, dar în telefoanele moderne este rar utilizată, deoarece este înlocuită de un tip de baterii mai progresiv. Principalul lor dezavantaj este sensibilitatea ridicată la supraîncărcare, prin urmare, în dispozitivele în care sunt utilizate astfel de baterii, trebuie instalat un controler care să limiteze încărcarea.

Polimer de litiu (LiPol)

Cele mai moderne dispozitive, principala lor diferență este că electrolitul este gelatinos, astfel încât astfel de baterii pot fi foarte subțiri. Acestea sunt cele mai des utilizate în telefoanele mobile, iPod-urile și alte echipamente de dimensiuni mici. Deoarece aceste baterii sunt, de asemenea, sensibile la supraîncărcare, ele nu pot fi utilizate în dispozitive cu un controler de încărcare defect. Dacă etanșeitatea este ruptă, este, de asemenea, imposibil să se acționeze o astfel de baterie.

Dispozitiv

Anterior, bateriile reîncărcabile pentru aparatele de uz casnic și telefoanele din structura lor erau o copie exactă a celor utilizate în mașini. Tehnologiile moderne au făcut posibilă dezvoltarea de baterii litiu-ion, în care catodul este acoperit cu aluminiu și anodul cu folie de cupru. În modelele cu litiu-polimer, pungile moi sunt utilizate ca cutii, care sunt umplute cu o soluție de litiu de tip gel într-un polimer.

Pentru a controla încărcarea, o astfel de baterie reîncărcabilă trebuie să aibă un dispozitiv realizat sub forma unei plăci electronice. În loc de cele două contacte obișnuite, astfel de baterii sunt conectate la placa telefonică utilizând un convector - o conexiune multipolară.

Principiul de funcționare

Indiferent de tip, orice baterie funcționează datorită prezenței unei diferențe de tensiune între plăcile metalice cufundate în electrolit.

Procesele chimice care apar în baterie sunt reversibile, prin urmare, după descărcarea acesteia, este posibilă restabilirea capacității de lucru cu ajutorul unei încărcări. În timpul încărcării, curentul este trecut în direcția opusă, care va fi atunci când bateria este descărcată.

Principala caracteristică este capacitatea, adică cantitatea de încărcare pe care o poate renunța o baterie complet încărcată atunci când este descărcată la cea mai mică valoare admisibilă. Ah este de obicei folosit pentru a-l măsura.

Domenii de utilizare

Bateria este utilizată în diverse industrii și are o gamă largă de aplicații. Bateriile reîncărcabile sunt utilizate pentru iluminarea vagoanelor, alimentarea cu energie a diferitelor deschideri de pe mașini, telefoane mobile, aparate de uz casnic și electronice.

Pentru a asigura securitatea computerului și a informațiilor disponibile în caz de pană bruscă de curent, sunt utilizate. Elementul său principal este bateria. Pornirea inițială a oricărui vehicul nu este posibilă fără o baterie încărcată.

Cum se alege o baterie

Luați în considerare caracteristicile alegerii unei baterii pentru un telefon mobil. Mai întâi trebuie să vă dați seama ce baterie este instalată în telefon, deoarece aceasta poate fi amovibilă sau nedemontabilă.

Dacă poate fi îndepărtat, deschideți capacul din spate al telefonului și studiați cu atenție caracteristicile bateriei:

• Capacitate.
• Model.
• Voltaj.

Dacă există o baterie care nu poate fi detașată, datele sale pot fi găsite în pașaportul telefonului sau pe site-ul web al producătorului. Piața modernă oferă baterii originale, similare și „fără nume”. Este mai bine să nu acordați deloc atenție ultimei opțiuni, deoarece o astfel de baterie nu numai că poate dezactiva telefonul, ci chiar exploda.

Produsele originale și analogice sunt practic aceleași în ceea ce privește caracteristicile lor, dar bateriile originale vor fi mult mai scumpe. Vă rugăm să rețineți că unii producători nu realizează piese originale, deci în acest caz va trebui să achiziționați o sursă de alimentare similară.

Baterie pentru mașină

În acest caz, ar trebui să fim atenți la caracteristici precum capacitatea, curentul de pornire și dimensiunile produsului. Este important ca capacitatea și valoarea curentului de pornire să nu difere prea mult de bateria care a fost instalată din fabrică, deoarece generatorul și alte echipamente sunt proiectate pentru anumite valori.

În plus față de caracteristicile descrise, se acordă atenție prezenței elementelor suplimentare: un mâner pentru transport ușor, protecție terminală, prezența unui indicator de încărcare încorporat.

Avantaje și dezavantaje

Să luăm în considerare care sunt avantajele și dezavantajele diferitelor tipuri de baterii.

Avantajele dispozitivelor NiCd:

• Încărcare rapidă, puteți utiliza un curent care este egal sau chiar depășește capacitatea bateriei, este adesea imposibil să abuzați de un curent mare de încărcare și dacă este necesară încărcarea rapidă, atunci sunt utilizate dispozitivele care determină încărcarea completă a bateriei, după care trebuie oprite.
• Pot da un curent ridicat sarcinii.
• Dacă sunt respectate regulile de funcționare, atunci durata de viață va fi lungă.
• Posibilitatea de recuperare atunci când capacitatea scade.
• Cost accesibil.

Dezavantajele vor fi următoarele:

• Prezența unui „efect de memorie”.
• Rată mare de auto-descărcare.
• Greutate și dimensiuni mari.
• Eliminare specială necesară datorită prezenței cadmiului.

Caracteristicile bateriilor NiMh:

• Densitate de putere mai mare, deci sunt din ce în ce mai ușoare.
• Durata de viață depinde de adâncimea de descărcare, astfel încât bateria să reziste mai mult, este mai bine să o folosiți nu cu o descărcare completă, ci cu o descărcare de suprafață.
• Încărcarea nu poate fi efectuată la fel de repede ca în versiunea anterioară.
• „Efectul de memorie” este mult mai puțin pronunțat.
• Au un număr mic de cicluri de lucru.
• Auto-descărcare mare, care ajunge la 30% pe lună.

Bateriile LiIon au următoarele avantaje:

• Greutate redusă și dimensiuni, acest lucru se realizează datorită densității mari de electricitate.
• Descărcare ușoară de sine.
• Nu necesită nicio întreținere pe toată durata de viață.

Dezavantajele acestor baterii sunt următoarele:

• Preț mare.
• Depozitați astfel de baterii încărcate numai.
• Chiar dacă nu sunt utilizate, procesul de îmbătrânire are loc, după doi ani, dacă nu este utilizat, de obicei eșuează.

Dispozitivele LiPol sunt cele mai moderne, dar nu sunt încă utilizate pe scară largă, astfel încât este imposibil să le evaluăm obiectiv avantajele și dezavantajele.

Dacă le comparați cu alte tipuri, atunci astfel de dispozitive au mai puține cicluri de funcționare și sunt proiectate pentru un curent de sarcină mic. Tehnologia fabricării acestora permite crearea unor forme geometrice subțiri și plastice, ceea ce nu este tipic pentru alte tipuri de baterii. La fel ca în cazul tuturor lucrurilor noi, costul acestor baterii este încă ridicat.

În zilele noastre, dispozitivele electronice utilizează în principal baterii NiMh și LiIon. Primul va avea o durată de viață mai lungă la sarcini moderate și costuri mai mici, în timp ce al doilea va avea o întreținere ușoară și o durată lungă de viață la sarcini intensive. Dispozitivele cu nichel-cadmiu nu mai sunt practic folosite, iar dispozitivele cu litiu-polimer tocmai câștigă piața.