Ciekawy

Technologia baterii

Technologia baterii


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Baterie są coraz szerzej stosowane. Wraz ze wzrostem wykorzystania sprzętu przenośnego i mobilnego rośnie też wykorzystanie technologii akumulatorowej.

Rosnące wymagania stawiane akumulatorom oznaczały, że technologia znacznie się rozwinęła w ciągu ostatnich kilku lat i można oczekiwać dalszego rozwoju w przyszłości.

Przy ogromnym zapotrzebowaniu na akumulatory, dostępnych jest wiele różnych technologii akumulatorów i ogniw. Obejmują one uznane technologie jednorazowego użytku, takie jak baterie cynkowo-węglowe i baterie alkaliczne, po akumulatory, które przeszły od NiCd przez ogniwa NiMH do nowszych akumulatorów litowo-jonowych. Przy ogromnym zapotrzebowaniu na baterie, trwa rozwój technologii baterii i bez wątpienia pojawią się nowe typy ogniw i baterii, oferujące jeszcze wyższe poziomy wydajności.

Kolejnym obszarem technologii akumulatorów, który zyskuje na znaczeniu, są aspekty ekologiczne lub środowiskowe. Niektóre ze starych technologii akumulatorów zawierają chemikalia, które można uznać za toksyczne. Teraz nowe projekty starają się używać bardziej przyjaznych dla środowiska chemikaliów. Obecnie uważa się, że ogniwa niklowo-kadmowe są nieprzyjazne dla środowiska i nie są tak szeroko stosowane jak wcześniej. Inne baterie również zawierają szkodliwe chemikalia, co może mieć znaczący wpływ na kierunek przyszłego rozwoju.

Podstawowe pojęcia dotyczące baterii i ogniw

Patrząc na same podstawy technologii akumulatorów, bateria jest połączeniem dwóch lub więcej ogniw elektrochemicznych. Te ogniwa elektrochemiczne przechowują energię w postaci energii chemicznej, która jest przekształcana w energię elektryczną po podłączeniu do obwodu elektrycznego, w którym może przepływać prąd elektryczny.

Ogniwo składa się z dwóch elektrod, pomiędzy którymi umieszczony jest elektrolit. Elektroda ujemna nazywana jest katodą, natomiast elektroda dodatnia nazywana jest anodą. Elektrolit między nimi może być cieczą lub ciałem stałym. Obecnie wiele ogniw jest zamkniętych w specjalnym pojemniku, a między anodą a katodą znajduje się element zwany separatorem. Jest to porowate dla elektrolitu i zapobiega stykaniu się elektrod holowniczych ze sobą.

Różnica potencjałów na zaciskach akumulatora jest nazywana napięciem na zaciskach. Jeśli bateria nie przepuszcza prądu, np. gdy nie jest podłączony do żadnego obwodu, to widoczne napięcie na zaciskach jest napięciem obwodu otwartego, co jest równe sile elektromotorycznej lub sile elektromotorycznej akumulatora.

Stwierdzono, że wszystkie akumulatory mają określony poziom rezystancji wewnętrznej. W rezultacie napięcie na zaciskach spada, gdy jest podłączone do zewnętrznego obciążenia. W miarę wyczerpywania się akumulatora stwierdza się, że rezystancja wewnętrzna rośnie, a napięcie pod obciążeniem spada.

Komórki pierwotne i wtórne

Chociaż istnieje wiele różnych typów baterii, istnieją dwie główne kategorie ogniw lub baterii, których można użyć do zapewnienia energii elektrycznej. Każdy typ ma swoje zalety i wady, dlatego każdy typ baterii jest używany w różnych zastosowaniach, chociaż często można je wymieniać:

  • Baterie pierwotne: Baterie pierwotne to zasadniczo baterie, których nie można ładować. Nieodwracalnie przekształcają energię chemiczną w energię elektryczną. Kiedy wszystkie chemikalia w akumulatorze zareagują, wytwarzając energię elektryczną, i zostaną wyczerpane, akumulatora lub ogniwa nie można łatwo przywrócić za pomocą środków elektrycznych.
  • Akumulatory dodatkowe: Baterie wtórne lub ogniwa wtórne różnią się od podstawowych tym, że można je ładować. Reakcje chemiczne w ogniwie lub baterii można odwrócić, dostarczając energię elektryczną do ogniwa, przywracając jej pierwotny skład.

Standardowe rozmiary ogniw i baterii

Istotne jest, aby baterie, aw szczególności baterie pierwotne, można było wymieniać po zakończeniu ich żywotności. W rezultacie baterie są zwykle dostarczane w standardowych rozmiarach, dzięki czemu można stosować baterie różnych producentów. W rezultacie stosuje się wiele standardowych rozmiarów baterii.

Podsumowanie bardziej popularnych standardowych rozmiarów baterii znajduje się poniżej:


Standardowe rozmiary ogniw i baterii
Typ komórkiŚrednica
mm
Wysokość
mm
AAA10.544.5
AA14.550.5
do26.250.0
re34.261.5

Typy komórek

Dostępnych jest wiele różnych typów technologii ogniw lub baterii. Każdy rodzaj technologii akumulatorowej ma swoje zalety i wady. W związku z tym w różnych zastosowaniach mogą być używane różne typy technologii ogniw lub baterii. Poniższa tabela zawiera podsumowanie niektórych z różnych typów, które są obecnie częściej używane.


Typy baterii i ich zalety
Typ komórkiNapięcie nominalne
V
Charakterystyka
Podstawowe ogniwa i baterie
Alkaliczny dwutlenek manganu1.5Szeroko dostępne, zapewniające dużą pojemność. Okres trwałości zwykle do około pięciu lat. Zdolne do zapewnienia umiarkowanego prądu.
Chlorek tionylu litu3.6Dobre dla małych i średnich prądów. Wysoka gęstość energii i długi okres trwałości.
Dwutlenek manganu litu3.0Długi okres trwałości w połączeniu z wysoką gęstością energii i umiarkowaną wydajnością prądową.
Tlenek rtęci1.35Używane w ogniwach guzikowych, ale obecnie są praktycznie wycofywane ze względu na zawartość rtęci.
Tlenek srebra1.5Dobra gęstość energii. Używany głównie do komórek guzikowych.
Węgiel cynkowy1.5Szeroko stosowany do zastosowań konsumenckich. Niski koszt, umiarkowana pojemność. Działają najlepiej w warunkach sporadycznego użytkowania.
Cynkowe powietrze1.4Używany głównie do komórek guzikowych. Mają ograniczoną żywotność po otwarciu i niski prąd, ale wysoką gęstość energii.
Ogniwa i baterie wtórne
Nikiel kadm
NiCd
1.2Były w bardzo powszechnym użyciu, ale obecnie ustępują miejsca ogniwom i akumulatorom NiMH ze względu na wpływ na środowisko. Niska rezystancja wewnętrzna i może dostarczać duże prądy. Długa żywotność przy ostrożnym używaniu.
Wodorek niklu
NiMH
1.2Większa pojemność, ale droższa niż NiCads. Ładowanie należy dokładnie kontrolować. Używany w wielu aplikacjach, w których wcześniej używano niklówek.
Litowo-jonowa
Lew
Największa pojemność i są obecnie szeroko stosowane w wielu laptopach, telefonach komórkowych, aparatach. itp. Ładowanie musi być dokładnie kontrolowane i często ma ograniczoną żywotność ~ zwykle 300 cykli ładowania rozładowania.
Kwas ołowiowy2.0Szeroko stosowany w zastosowaniach motoryzacyjnych. Stosunkowo tani, ale oczekiwana długość życia często jest krótka.

Wydajność technologii akumulatorowej znacznie się poprawiła w ostatnich latach. Ponieważ wymagania wobec akumulatorów wzrosły, przy czym wymagana jest większa pojemność w mniejszych przestrzeniach i wyższy poziom niezawodności, zainwestowano znaczną ilość badań w próby spełnienia nowych wymagań.

Badania zaowocowały znacznie dłuższymi czasami między ładowaniami, wyższymi poziomami pojemności i wyższymi stopniami niezawodności. W przyszłości wymagania stawiane akumulatorom będą się tylko zwiększać i bez wątpienia technologia poprawi się ponad wszelką miarę.


Obejrzyj wideo: Regeneracja Akumulatora Wkrętarki NI-Cd na LI-ION 12V 14V 18V by Adam (Może 2022).