Аккумуляторной батареи состав: Из чего состоит аккумулятор — magazinakb.ru

Содержание

Из каких элементов состоит аккумуляторная батарея

: Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям; Опубликовано 01.03.2016 05:05; Автор: Abramova Olesya

Электрохимическая батарея состоит из катода, анода и электролита. При зарядке аккумуляторной батареи происходит накопление электронов на аноде, которое создает потенциал напряжения между анодом и катодом. При обычной работе в качестве источника питания ток протекает от катода к аноду через нагрузку. При зарядке аккумулятора ток течет в противоположном направлении.

Электроды батареи связаны между собой двумя различными путями, первый это электрический контур, через который электроны текут питать нагрузку, а второй — через электролит, где ионы движутся между электродами через диэлектрический разделитель (сепаратор). Рассмотрим подробнее эти три компонента батареи.

Анод и катод

Электрод, который высвобождает электроны в ходе окислительно-восстановительной реакции, называется анод.

Электрический потенциал анода гальванического элемента отрицателен по отношению к катоду. Химическая реакция в аккумуляторной батарее является обратимым процессом, и, следовательно, полярность электродов меняется в зависимости от режима работы (заряд/разряд), но обозначение клемм всегда постоянно. В таблицах 1a, b, c и d описывается состав и процессы в литиевых, свинцовых, никелевых и щелочных батареях.

Литий-ионная батарея	Катод	Анод	Электролит
Материальный состав элементов	Оксиды кобальта, никеля, марганца, железа и алюминия	На углеродной основе	Соли лития в органическом растворителе
Состав и процессы при заряженном состоянии	Оксид металла с интеркаляционной структурой	Миграция ионов лития к аноду
Состав и процессы при разряженном состоянии	Ионы лития возвращаются к положительному электроду	В основном, углеродная основа

Таблица 1a: Состав и процессы в литий-ионном аккумуляторе.

Свинцово-кислотная батарея	Катод	Анод	Электролит
Материальный состав элементов	Диоксид свинца	Серый губчатый свинец	Соляная кислота
Состав и процессы при заряженном состоянии	Диоксид свинца PbO2, электроны присоединяются	Свинец Pb, электроны отсоединяются	Сильная серная кислота
Состав и процессы при разряженном состоянии	Свинец преобразуется в сульфид свинца, на аноде – с выделением электронов, а на катоде — с присоединением		Слабая серная кислота (разбавленная водой)

Таблица 1b: Состав и процессы в свинцово-кислотном аккумуляторе.

NiMH, NiCd	Катод	Анод	Электролит
Материальный состав элементов	Никель	NiMH: водородопоглощающий сплав NiCd: кадмий	Гидроксид калия

Таблица 1c: Состав никель-металл-гидридного и никель-кадмиевого аккумуляторах.

Щелочная (алкалиновая) батарейка	Катод	Анод	Электролит
Материальный состав элементов	Диоксид марганца	Цинк	Водный раствор щелочи

Таблица 1d: Состав щелочной (алкалиновой) батарейки.

Электролит и сепаратор

При затопленной негерметичной системе конструкции аккумулятора, жидкий электролит свободно течет между двумя электродами. В герметичных же конструкциях электролит обычно выступает в роли пропитки для сепаратора, чтобы обеспечивать движение ионов от катода к аноду и в обратном направлении при зарядке. Ионы – это атомы, которые присоединили или потеряли электроны. Потеряв благодаря этому электронейтральность, они приобретают способность двигаться между электродами через сепаратор. Сам же сепаратор является диэлектрическим, то есть не способным к электропроводности.

Смотрите также: Какую функцию выполняет в электрической батарее сепаратор? и Для чего в электрической батарее нужен электролит?

Состав аккумуляторной батареи

устройство, виды и принцип работы АКБ, а также срок службы и характеристики батареи

Электрические аккумуляторные батареи применяются в любом автомобиле и представляют собой автономный источник питания. АКБ накапливает энергию, которая затем питает бортовую сеть, когда это необходимо, и подает ток на стартер для запуска двигателя.

Назначение аккумулятора в автомобиле

Автомобильный аккумулятор принято обозначать аббревиатурой АКБ, что значит аккумуляторная кислотная батарея. Не все батареи относятся к этому типу, но в автомобилях наиболее распространены именно они.

Автомобильный аккумулятор

Аккумулятор является важным компонентом в работе любого транспортного средства. Он выполняет следующие основные функции:

Подача электроэнергии на стартер для запуска двигателя. Аккумулятор способен в течение 30 секунд подавать пусковой ток или ток холодной прокрутки на стартер, который, в свою очередь, запускает двигатель.
Питание бортовой сети в случае недостаточной мощности (производительности) генератора.
Автономное питание бортовой сети автомобиля.

Каждый аккумулятор имеет определенную емкость и заряд. При работе двигателя всю нагрузку на электропитание берет на себя генератор. Он же заряжает аккумулятор во время движения. Если мощности не хватает, подключается батарея. Определенное время АКБ может обеспечить автономное питание.

Генератор выходит на оптимальный режим производительности при достижении двигателем частоты вращения коленчатого вала 1600-1800 об/мин и более.

Располагается АКБ, как правило, в подкапотном пространстве автомобиля или закреплен на раме в случае крупного грузового транспорта. Это связано с тем, что кислота, находящаяся внутри, очень агрессивна и опасна для здоровья. Она может просочиться через корпус или выделиться в виде газа. С аккумулятором следует обращаться осторожно.

Более безопасны необслуживаемые АКБ, внутри которых нет жидкого электролита. Такие батареи практически не выделяют вредных паров и их можно использовать где угодно. Среди альтернативных мест размещения аккумулятора можно выделить багажное отделение и под сиденьем водителя.

Параметры АКБ

Обычная автомобильная батарея выдает напряжение в 12В. Этого хватает для питания бортовой сет

принцип работы, из чего состоит, назначение и схема акб

Автор Aluarius На чтение 10 мин. Просмотров 2.3k. Опубликовано 29.05.2020

Принципиально устройство аккумулятора больше чем за 150 лет с момента его изобретения не изменилось, хотя современность внесла серьёзные новшества в технологические процессы их изготовления и используемые материалы, из чего состоит аккумулятор.

Автономный источник энергии

Что такое аккумулятор

Аккумулятор – автономный источник электричества, который накапливает, сохраняет и отдает энергию. Аккумуляторная батарея – важный элемент электрооборудования транспортного средства. Назначение акб определяется в запуске двигателя и обеспечении подачи электричества в бортовую сеть. Все электроприборы, когда выключен мотор, и не работает генератор, работают от батареи. Накопитель помогает в пробке, когда энергии генератора не хватает.

Устройство и принцип работы аккумулятора

Для того, чтобы разобраться, как работает аккумулятор, необходимо знать устройство акб, что внутри аккумулятора обеспечивает работу прибора. Основной принцип работы аккумулятора заключается в разности потенциалов при погружении двух пластин в электролит. В 12-ти вольтовой батарее объединены шесть аккумуляторов, каждый из которых вырабатывает 2 вольта. Все они объединены совместным корпусом, который образует единое целое конструкции.

Аккумулятор в разрезе

При работе этой конструкции, пластинки из-за действия серной кислоты выделяют сульфат свинца, в результате чего образуется электрический ток. Также выделяется вода, и поэтому концентрация электролита становится менее плотной. Во время зарядки АКБ процесс осуществляется в обратном порядке, свинец снова обретает металлическую форму, электролит становится более концентрированным. Принцип работы аккумулятора основан на методе двойной сульфатации, который позволяет полностью восстанавливать первоначальные свойства батареи. Срок службы аккумулятора зависит от качества используемых материалов, из чего состоит акб.

Схема строения

Виды аккумуляторов

Классификация акб по составу активного вещества

Свинцовые пластины, используемые в старых аккумуляторах перестали устраивать потребителей. Возникала необходимость по улучшению качества работы акб. Сначала добавили сурьму к свинцу, что позволило заметно продлить срок эксплуатации батареи. На следующем этапе – уменьшили процентное содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход привел к созданию малообслуживаемых аккумуляторов, потому что в них уже намного реже требовался долив воды.

При использовании металлического кальция для покрытия пластин появились кальциевые энергосберегающие источники. В предыдущих моделях потери воды из-за электролиза на 12 вольт требовали постоянного долива, а кальций позволил повысить этот порог до 16 вольт. Так появилась возможность в производстве необслуживаемых аккумуляторов использовать герметичный, неразборной корпус.

Сурьмянистые батареи относятся к классике из-за повышенного состава сурьмы, которая ускоряет процесс электролиза.

В малосурьмянистых акб материалом для пластин служит свинец с небольшой примесью сурьмы. В них степень саморазряда значительно меньше, чем в сурьмянистых АКБ.
При производстве кальциевых источников свинцовые пластины легированы до 0,1% кальцием. Они могут иметь различные заряды, как отрицательный, так и положительный.
Гибридные источники энергии вытесняют кальциевые. Конструктивные отличия состоят в том, что при их производстве объединили две технологии: одна, когда пластины формируются из сплава свинца и сурьмы, положительные электроды, а другая – когда пластины формируются из сплава свинца и кальция, отрицательные электроды.
EFB является улучшенной жидкозаполненной батареей. Свинцовые пластины в ЕФБ аккумуляторах в два раза толще, чем у обычных, вследствие чего увеличивается их ёмкость. Каждая из пластин закрыта в пакет из специальной ткани, который наполнен жидким сернокислотным электролитом.
В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит. Такая технология позволила снизить текучесть электролита, в котором содержится агрессивная серная кислота.
В литиевых акб используется жидкий электролит, представляющий собой раствор фторсодержащих солей лития в смеси эфиров угольной кислоты.
Отличительной особенностью AGM является то, что в электролит с помощью специальной технологии между пластинами вставляются стекловолоконные микропористые прокладки.
Во всех щелочных батареях применяется растворенная в воде щёлочь.

Классификация батарей по типу электролита

Электролиты бывают кислотными, щелочными. Щелочные растворы используются в заправке аккумуляторных батарей. Щелочные аккумуляторные жидкости представляют собой сильные основания, которые проявляют большую активность по отношению к металлам и кислотам. При реакциях с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей подвергаются гидролизу. Химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электрической энергии в аккумуляторе.

Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в автомобильных аккумуляторах. Такие составы можно приобрести в специализированных магазинах или же приготовить самостоятельно в домашних условиях. На заводе процесс изготовления таких смесей осуществляется в масштабном производстве по ГОСТу. В домашней обстановке также возможно довольно точно при соблюдении обязательных пропорций и правил техники безопасности смешать кислоту с дистиллированной водой.

Важно! вода при минусовых температурах превращается в лед. Всегда при морозе нужно применять меры, необходимые для предотвращения замерзания аккумулятора.

Основные технические характеристики аккумуляторов

Номинальная емкость аккумулятора

Номинальная емкость элемента – способность накапливать и отдавать электроэнергию постоянного тока, определяет время автономной работы ИБП. Емкость электрического аккумулятора показывает время питания подключенной к нему нагрузки.

Важно! Емкость не характеризует полностью энергию аккумулятора, т.е. энергию, которая может быть накоплена в полностью заряженном аккумуляторе. Чем больше напряжение аккумулятора, тем больше накопленная в нем энергия.

Емкость всегда указывается на корпусе АКБ, а также на упаковке, ведь именно по этому критерию большинство пользователей выбирают нужную модель.

Пусковой ток

Величину, характеризующую параметр тока, протекающего в стартере автомобиля в момент пуска силового узла, принято считать пусковым током. Пусковой ток или стартерный возникает в момент, когда в замке зажигания поворачивается ключ и начинает проворачиваться стартер. Единица измерения величины – Ампер. Он же ток холодной прокрутки является показателем, как аккумулятор поведет себя в морозную погоду и сможет запустить двигатель при минусовых показателях. Определяется мощностью тока, которую батарея может выдать в течение первых 30 секунд при температуре -18°С. При высоких показателях пускового тока увеличиваются шансы завести машину при минусовой температуре.

Полярность

Порядок расположения на крышке аккумулятора присоединительных клемм, которые являются токовыводящими соединительными элементами, называется полярностью. Полюса всего два – положительный и отрицательный, вариантов расположения – прямое и обратное.

Прямая полярность – отечественная разработка. Чтобы ее определить, нужно повернуть аккумулятор таким образом, чтобы этикетка была перед глазами. При расположении плюсовой клеммы слева, а минусовой справа, можно утверждать, что акб с прямой полярностью. На иномарках устанавливаются аккумуляторные батареи обратной полярности.

Прямая, обратная полярность

Исполнение корпуса

Корпус большинства аккумуляторов состоит из ударопрочного полипропилена, который характеризуется как материал легкий, не вступающий в химическую реакцию с агрессивным электролитом АКБ. Полипропилен довольно стоек к перепадам температур, возникающих под капотом автомобиля, нагрев может достигать до +60 ̊С, а при морозах до -30°С. Корпус большинства АКБ состоит из ручки для переноса, пробок, индикатора заряда, клемм для подключения к электросети. Вес АКБ емкостью 55Ач около 16,5 кг. Традиционно появились американский, европейский, азиатский и российский типы корпусов.

Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты. Например, у батарей емкостью 60 Ач общая высота от 17,5 до 19 сантиметров. У азиатских этот показатель немного выше, до 22 сантиметров за счет верхнего расположения электродов. Именно поэтому важно корректно анализировать возможности посадочного места под капотом, чтобы надежно закрепить АКБ прижимной планкой и избежать замыкания при случайном касании токоотводами металлических частей кузова.

У АКБ с европейским типом корпуса клеммы находятся в углублении, их верхний край не выступает над плоскостью крышки. Иногда клеммы дополнительно защищены от внешнего воздействия специальными крышечками. Азиатский тип корпуса – это коробка, на которой клеммы расположились на верхней крышке, верхний край клемм является самой высокой точкой аккумулятора. Какую клемму снимать с аккумулятора первой читайте здесь.

Важно! При приобретении акб нужно знать, что европейские производители указывают габаритные размеры аккумулятора по корпусу. На азиатских корпусах могут указывать высоту батареи с учетом клемм или без них.

Российский стандарт акб

Обозначение	Описание букв
А	АКБ имеет общую крышку для всего корпуса
З	Корпус батареи залит и она является полностью заряженной изначально
Э	Корпус-моноблок АКБ выполнен из эбонита
Т	Корпус-моноблок АБК выполнен из термопластика
М	В корпусе использованы сепараторы типа минпласта из ПВХ
П	В конструкции использованы полиэтиленовые сепараторы-конверты

Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты

Тип и размер клемм

Распространены аккумуляторы с клеммами трех разных стандартов: тип Euro – Type 1, и Asia –Type 3, «под болт» – американский стандарт. В типе Euro плюсовая клемма имеет диаметр 19,5 мм, минусовая клемма – 17,9 мм. В типе Asia клемма плюс имеет диаметр 12,7 мм, клемма минусовая – 11,1 мм. Клеммы «под болт» находятся на боковой стенке аккумулятора и сверху. Болт, соединённый с проводом, продевается в отверстие клеммы и фиксируется гайкой.

Американский стандарт

Тип крепления

При выборе акб особое внимание следует обращать на тип крепления АКБ, при котором батарея может крепиться снизу или сверху. Вверху крепится элемент с помощью специальной монтажной рамки, которая охватывает аккумулятор. Крепление аккумулятора происходит с помощью планки и двух шпилек. Чаще такой вид установки и фиксации аккумуляторной батареи встречается на автомобилях китайского или корейского производства.

Тип крепления встречается на «азиатах»

Нижнее крепление применимо на европейских автомобилях. На нижней части корпуса акб находится выступ, за который аккумулятор прижимается к платформе с помощью пластины и винта.

Нижнее крепление

Назначение аккумуляторных батарей

Автомобильная аккумуляторная батарея выступает как источником электрического тока, необходимого для пуска двигателя, так и резервным источником питания, в случае, если энергии, вырабатываемой генератором, оказывается мало для электроснабжения авто. Аккумуляторная батарея действует как стабилизатор напряжения, так как она выполняет роль накопителя электроэнергии, отдающего во время пуска двигателя за короткое время большой ток, и пополняемого постепенно генератором автомобиля в процессе подзарядки.

Важно! Перед проверкой системы электроснабжения и электрического пуска, необходимо убедиться в том, что аккумуляторная батарея находится в заряженном состоянии и готова к эксплуатации.

В каких сферах используется

Аккумуляторные батареи используются как дополнительный или основной источник питания. Надежность, простота в использовании позволяет применять батареи в различных областях:

автомобильная промышленность;
освещение в аварийном состоянии;
переносное электрооборудование;
медицинское оборудование;
игрушки;
сигнализация в разных сферах применения;
телекоммуникационное оборудование.

Применение батареи в игрушках

Роль акб в работе приборов не оспорима. Применение источника энергии практически во всех отраслях доказывает значимость и необходимость знаний о внутреннем содержимом батарей. С использованием в автомобилях широкого разнообразия электроприборов, кондиционеров, мультимедийных центров, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка энергией поступает от АКБ, который кроме этого выполняет основную функцию, обеспечивает электроэнергией стартер двигателя. Водителю необходимо знать, как устроен аккумулятор, чтобы выявить сбои в работе источника энергии, назначение аккумулятора, чтобы правильно использовать ресурс, подобрать батарею к условиям эксплуатации и автомобилю. О способах и рекомендациях как проверить аккумулятор читай тут.

Автомобильный аккумулятор — устройство, схема, принцип работы и параметры АКБ

Аккумулятор или сокращённо (АКБ), очень важная деталь в любом автомобиле. Нет ни одной машины с двигателем внутреннего сгорания, где бы его не было.

Он отвечает за всё электрооборудование машины и без него она просто мертва. Далее рассмотрим, что же это такое и из чего он состоит.

Содержание статьи:

Что такое АКБ для автомобиля, предназначение

То, что аккумулятор отвечает за всё электрооборудование в машине, было указано выше, но тут не всё так просто и однозначно. Главная задача батареи обеспечить запуск силового агрегата.

Когда двигатель запущен вся бортовая сеть запитывается от генератора. В середине 20-го века и даже ближе к его концу были двигатели внутреннего сгорания без аккумуляторов, например, моторы мотоциклов. В них запуск осуществлялся за счёт мускульной силы, а дальше все системы работали уже от генератора.

Однако в последнее время, с насыщением автомобилей различными электроприборами, мультимедийными центрами или климатическими системами, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка идёт от АКБ.

Но вернёмся к основному предназначению батареи. Как бы там не было главная задача по-прежнему остаётся это обеспечение электроэнергией стартера двигателя.

Читайте также: Что делать если при зарядке аккумулятор начинает кипеть?

При запуске, особенно в холодное время года, батарея серьёзно разряжается. Однако генератор кроме питания электроэнергией бортовой сети машины ещё и обеспечивает зарядку батареи.

Поэтому если генератор вышел из строя, то АКБ очень быстро разряжается. Новой заряженной батареи хватает не более чем на 100 км пробега. Во всех остальных случаях машина с неисправным генератором пройдёт ещё меньше.

Из чего сделан и что внутри аккумулятора

Не смотря, на весь технический прогресс, до сих пор, в автомобилях, используются аккумуляторные батареи, изобретённые в середине 19-го века.

Изобретателем АКБ считается Гастон Планте, которые изобрёл его в 1860 году. Ну а современный вид батареи приобрели в 1878 году, после того как его усовершенствовал Камилл Фор.

С этого времени батареи принципиально не менялись, все изменения были только косметическими, касающиеся их внешнего вида и качества изготовления элементов конструкции.

Данные аккумуляторы называются свинцово-кислотными, и в названии заключается описание принципа действия этих устройств.

Рисунок 19 века, на котором показан один из первых аккумуляторов в разрезе.

Итак, аккумулятор состоит из следующих основных частей:

Корпуса;
Крышки;
Отрицательных электродов;
Положительных электродов;
Положительной клемы;
Отрицательной клемы;
Соединительных перемычек;
Заливных пробок;
Электролита

Далее рассмотрим каждый элемент конструкции.

Итак, корпус и крышка батареи состоит из нейтрального к кислоте пластика.

Отрицательные пластины, впрочем, как и положительные состоят из металлического свинца и выполнены в виде решётки.

В отрицательной пластине, промежутки свинцовой решётки заполнены металлическим свинцом, в виде спрессованного порошка. В положительной – спрессованным порошком диоксида свинца (PbO2).

В промежутке между пластинами располагаются сепараторы, которые представляют собой микропористые пластины, сделанные из эбонита или ревертекса. Оба материала можно считать неким вариантом резины, и делаются они из каучука.

Задача сепараторов заключается в том, чтобы разделять положительные и отрицательные электроды и препятствовать их короткому замыканию, которое может произойти в результате вибраций двигателя и всего автомобиля.

Обе клеммы сделаны из металлического свинца и через них происходит подсоединение батареи к бортовой сети машины.

Читайте также: Что делать если разрядился аккумулятор в машине — проверенные способы как вернуть жизнь АКБ

Соединительные перемычки, так же выполнены из свинца и служат для объединения разных банок в единую батарею.

Для чего нужна заливная пробка, легко догадаться из названия этой детали. Она служит для заливки электролита в банки АКБ.

Ну и последняя в списке, но при этом одна из самых главных деталей аккумулятора является электролит. Он состоит из 30 % раствора серной кислоты (h4SO4) и дистиллированной воды.

Принцип работы АКБ

Принцип работы аккумулятора основан на электрохимической реакции окисления свинца в растворе серной кислоты и воды.

При разрядке батареи на положительной пластине происходит окисление металлического свинца, при этом на отрицательной пластине восстанавливается уже диоксид свинца.

При зарядке происходит обратный процесс, количество диоксида свинца на отрицательной пластине уменьшается, а на положительной пластине увеличивается количество металла.

Так же при разрядке АКБ уменьшается количество серной кислоты в электролите и увеличивается количество воды. При зарядке так же происходит обратный процесс.

Особенности конструкции современных АКБ

Параметры и характеристики аккумуляторной батареи</h4>Параметры и характеристики аккумуляторов зашифрованы в их маркировке и сейчас мы разберём, что она обозначает.Этот вопрос мы рассмотрим на примере самой распространённой АКБ 6СТ-55.Итак, в названии аккумулятора, цифра 6 обозначает, что АКБ состоит из 6-и банок.<img src='/800/600/https/ds04.infourok.ru/uploads/ex/0c47/000501ce-9280e1db/img33.jpg' /> <ul><li>СТ – обозначает что батарея стартерная.</li><li>55 – обозначает ёмкость батареи, которая составляет 55 Ампер*час.</li></ul>Для того что бы понимать какой аккумулятор вам нужен, необходимо знать два параметра:<ul><li>Тип ДВС;</li><li>Объём двигателя вашей машины;</li></ul>Далее рассмотрим для каких двигателей, какие аккумуляторы подходят. Это таблица для бензиновых моторов:<ul><li>Двигатели объёмом до 1,6 литра. Для них подходят АКБ 6СТ-45;</li><li>Двигатели объёмом от 1,6 до 2,5 литров. Для них подходит 6СТ-55;</li><li>Двигатели объёмом от 2,5 до 3 литров. Для них подходит 6СТ-60;</li><li>Двигатели объёмом от 3 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-75;</li><li>Двигатели объёмом более 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90.</li></ul>Для дизельных силовых агрегатов эти параметры несколько иные:<ul><li>Двигатели объёмом до 1,5 литра. Для них подходит 6СТ-55;</li><li>Двигатели объёмом от 1,5 до 2,0 литров. Для них подходит 6СТ-60;</li><li>Двигатели объёмом от 2-х до 2,7 литров.<img src='/800/600/https/e-energy.in.ua/image/cache/catalog/photo/5/762711338-akkumulyatornaya-batareya-ataba-technology-np-12-20-sn-1200x800.jpg' /> Для них подходит 6СТ-75;</li><li>Двигатели объёмом от 2,7 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90;</li><li>Двигатели объёмом от 3,5 до 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-132;</li><li>Двигатели объёмом более 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-192 и больше.</li></ul>Как можно увидеть, из-за разных принципов работы дизельных и бензиновых двигателей для них используются аккумуляторы разной ёмкости.Для дизельных силовых агрегатов вам потребуются более ёмкие батареи.<h4>Аккумуляторы будущего</h4>Как уже упоминалось выше современные батареи по принципу действия точно такие же, как те, что были разработаны в середине 19-го века.Однако технологии не стоят на месте и, судя по всему, в самое ближайшее время для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) появятся АКБ, созданные на новых принципах. Далее они будут бегло перечислены.<ul><li>Гелевые аккумуляторы</li></ul>Об этих батареях достаточно подробно было рассказано выше. Эти батареи уже продаются, и их любой может купить.<img src='/800/600/https/solar-on.ru/wa-data/public/shop/img/opzs_shema.jpg' /> Гелевая АКБ<ul><li>Литий-ионные аккумуляторы</li></ul>Эти батареи широко известны по мобильным телефонам и иным гаджетам. Однако, сегодня, существуют разработки и для автомобилей. Но, не смотря на все свои достоинства, в автотехнике данный вид АКБ не прижился из-за ряда принципиальных недостатков.<ul><li>Во-первых, они резко теряют свою мощность из-за низкой температуры.</li><li>Во-вторых, для зарядки таких батарей требуется строгое соответствие зарядному току, что требует переделки электронной части генераторов.</li><li>Ну и самое главное, данные АКБ имеют стоимость в 15 раз дороже обычного кислотного аккумулятора.</li></ul>Литий-ионная АКБ, чешской компании Варта<ul><li>Графен-полимерные аккумуляторы</li></ul>Это, пожалуй, самые перспективные батареи для использования, как в автомобилях, оснащённых ДВС, так и электрической силовой установкой. В производстве этих АКБ использованы нанотехнологии.<img src='/800/600/https/7gear.ru/wp-content/uploads/f/7/4/f74252e7aca19d4a8aeb6d8084471faa.png' /> Эти аккумуляторы имеют поистине чудесные свойства. Они имеют ёмкость, практически в три раза больше литий-ионных и при этом на много меньшую стоимость, так как в их производстве не используется дорогостоящий литий. Кроме этого они не теряют своих свойств под действием низких температур.Опытная графен-полимерная АКБРезюме: Выше перечислены только три самых раскрученных или правильней будет сказать, распиаренные технологии.В мире ведутся работы над батареями, известно что в разработке более тридцати новых схем. Не исключено, что среди этих ещё испытывающихся аккумуляторов могут оказаться некоторые с ещё более интересными свойствами. Как говорится поживем — увидим.<h3>Аккумуляторные батареи. Виды и устройство. Применение</h3>АКБ или аккумуляторные батареи – это оборудование, которое состоит из нескольких аккумуляторов. Оно может накапливать, хранить и расходовать энергию. Благодаря обратимости химических процессов, происходящих внутри аккумулятора, такие устройства могут заряжаться и разряжаться многократно.<img src='/800/600/https/oooevna.ru/wp-content/uploads/0/4/7/047ee67d0901a2c460b92d4224a5e664.jpg' /> Сфера применения аккумуляторов весьма обширна. Они применяются в автомобилях и различной бытовой технике, например, в пультах ДУ и ноутбуках. Но также и в качестве резервных источников питания в медицинской сфере, производстве, космической отрасли, дата-центрах.<h4>Виды и типы АКБ</h4>Сегодня производят около 30 типов аккумуляторов. Такое большое количество обуславливается возможностью применять в качестве электродов и электролитов различные химические элементы. Именно от материала электрода и состава электролита зависят все характеристики аккумулятора.<h5>Мы не будем приводить все типы, а лишь дадим небольшую таблицу с описанием наиболее распространенных:</h5><h5></h5>Устройство</h5>1 — Отрицательный электрод 2 — Разделительный слой 3 — Положительные электроды 4 — Отрицательный контакт 5 — Предохранительный клапан 6 — Положительные электроды 7 — Положительный контактАккумуляторные батареи состоят из нескольких банок аккумуляторов, соединенных либо параллельно, либо последовательно.<img src='/800/600/https/resources.mynewsdesk.com/image/upload/t_open_graph_image/tltfkcf3xn0mck1pt2rb.jpg' /> Последовательное соединение применяют в целях увеличения напряжения, а параллельное для увеличения силы тока.Каждый из отдельно взятого аккумулятора в АКБ состоит из двух электродов и электролита, помещенных в корпус из специального материала.Электрод с отрицательным зарядом – анод, с положительным зарядом – катод. Анод содержит восстановитель, катод – окислитель. Внутри корпуса аккумулятора стоит разделительная пластина, которая не позволяет электродам замыкаться.Электролит – водный раствор, в который погружены оба электрода.При разрядке аккумулятора восстановитель анода начинает окисляться и выделяются электроны. Электроны затем попадают в электролит и оттуда движутся к катоду, при этом создавая разрядный ток. Попадая в катод электроны восстанавливают его окислитель. Простыми словами можно описать процесс так: электроны идут от отрицательного электрода к положительному и создают разрядный ток.При зарядке аккумулятора электроды меняются своим химическим составом и происходит обратная реакция.<img src='/800/600/http/rybalkashop.ru/img/upload/GEL-12-100-22.jpg' /> Электроны здесь двигаются от положительного анода к отрицательному катоду.<h5></h5>Особенности разных типов АКБ</h5><h5></h5>Свинцово-кислотные аккумуляторы</h5>Разработан Гастоном Планте в 19 веке. Эти аккумуляторные батареи сегодня наиболее актуальны благодаря дешевизне и универсальности. Сфера их применения обширна ввиду большого количества разновидностей этого типа. В качестве отрицательно заряженных электродов здесь используется оксид свинца. Положительные электроды выполняются из свинца. Электролит – серная кислота.<h6>У свинцовых-кислотных батарей есть следующие разновидности:</h6><ul><li>LA – аккумуляторы с напряжением 6 или 12 Вольт. Традиционное устройство для осуществления запуска двигателей автомобилей. Требуют постоянного обслуживания и вентиляции.</li><li>VRLA – напряжением 2, 4, 6 или 12 Вольт. Клапанно-регулируемая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея. Как видно из названия этот АКБ укомплектован разгрузочным клапаном.<img src='/800/600/https/www.instar-yug.ru/upload/iblock/fe2/fe253ec2b74e1c71b76bea5e36558ac3.jpg' /> Его роль – минимизировать выделение газа и расход воды. Такие батареи можно устанавливать в жилых помещениях.</li><li>AGM VRLA – как и предыдущий тип оснащен клапаном, но имеет совсем другие свойства. В аккумуляторах, сделанных по технологии AGM роль сепаратора играет стекловолокно. Его микропоры пропитаны жидким электролитом. Такие АКБ не требуют обслуживания и устойчивы к вибрациям.</li><li>GEL VRLA – подвид свинцово-кислотных аккумуляторов с гелеобразным электролитом. Благодаря этому увеличен их ресурс заряда/разряда. Не требуют обслуживания.</li><li>OPzV – герметичные аккумуляторы используемые в области телекоммуникации и для аварийного освещения. Электролит, как и в предыдущем случае гелевый. В электродах содержится кальций, благодаря которому срок службы такого типа батарей – 20 лет.</li><li>OPzS – катод таких аккумуляторов имеет трубчатую структуру. Это существенно повышает циклический ресурс этого типа батарей.<img src='/800/600/https/a.allegroimg.com/original/03143b/e14f554049598c30f2790ab931ea' /> Служит также около 20 лет. Выпускается в виде АКБ с напряжением от 2 до 125 В.</li></ul><h5></h5> Литий-ионные аккумуляторы</h5>Был впервые выпущен Sony в 1991 году и с тех пор активно применяется в бытовой технике, электронных устройствах. Практически все мобильные телефоны, ноутбуки, фотоаппараты и видеокамеры оснащены таким видом батарей. Роль катода здесь играет литий-ферро-фосфатная пластина. Отрицательный анод – каменноугольный кокс. Положительный ион лития переносит заряд в таких батареях. Он может проникать в кристаллическую решетку других материй и образовывать с ними химическую связь. Преимуществом этого типа является высокая энергоемкость, низкий саморазряд и отсутствие нужды в обслуживании.Литий-ионные аккумуляторные батареи также, как и их свинцовые аналоги имеют большое количество подтипов. В данном случае подтипы отличаются между собой составом катода и анода. Напряжение литий-ионных аккумуляторов варьируется в пределах от 2,4 до 3,7 В.<h5>Одним из самых известных подтипов является литий-полимерные аккумуляторные батареи.</h5><img src='/800/600/https/avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1906877/pub_5e2e6f233642b600ae5dcb1d_5e2e6f741ee34f00ae1a83ab/scale_1200' /> Они появились сравнительно недавно и быстро завоевал популярность. Она обусловлена тем, что в литий-полимерных батареях используется твердый полимерный электролит. Это позволяет создавать батареи любой формы. При этом стоимость этих батарей всего лишь на 15% выше обычных литий-ионных.</h5><h5>Похожие темы:</h5><h3>Виды и типы аккумуляторных батарей — подробно!</h3> <dl><dt/> <dd> Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям </dd> <dd> Опубликовано 25.06.2015 19:00 </dd> <dd> Автор: Abramova Olesya </dd> </dl>Аккумуляторная батарея – это источник постоянного тока, который предназначен для накопления и хранения энергии. Подавляющее число типов аккумуляторных батарей основано на циклическом преобразовании химической энергии в электрическую, это позволяет многократно заряжать и разряжать батарею. Еще в 1800 году Алессандро Вольта произвел поразительное открытие, когда опустил в банку, наполненную кислотой, две металлические пластины – медную и цинковую, после чего доказал, что по соединяющей их проволоке протекает электрический ток.<img src='/800/600/https/konspekta.net/megapredmetru/baza1/603306419456.files/image003.jpg' /> Спустя более чем 200 лет, современные аккумуляторные батареи продолжают производить на основе открытия Вольта. <table><tbody><tr><td>  </td> <td>  </td> </tr><tr><td> Рисунок 1. Вольтов столб из шести элементов. </td> <td> Рисунок 2. Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта </td> </tr></tbody></table>Со времени изобретения первого аккумулятора прошло не больше 140 лет и сейчас сложно представить современный мир без резервных источников питания на основе батарей. Аккумуляторы применяются всюду, начиная с самых безобидных бытовых устройств: пульты управления, переносные радиоприемники, фонари, ноутбуки, телефоны, и заканчивая системами безопасности финансовых учреждений, резервными источниками питания для центров хранения и передачи данных, космической отраслью, атомной энергетикой, связью и т. д. Развивающийся мир нуждается в электрической энергии столь сильно, сколько человеку нужен кислород для жизни.<img src='/800/600/http/www.sunyour.ru/images/akb-RAZRE.jpg' /> Поэтому конструкторы и инженеры ежедневно ведут работу по оптимизации имеющихся типов аккумуляторов и периодически разрабатывают новые виды и подвиды. Основные виды аккумуляторов приведены в таблице №1. <table><tbody><tr><td> Тип </td> <td> Применение </td> <td> Обозначение </td> <td> Рабочая температура, ºC </td> <td> Напряжение элемента, В </td> <td> Удельная энергия, Вт∙ч/кг </td> </tr><tr><td> Литий-ионный (Литий-полимерный, литий-марганцевый, литий-железно-сульфидный, литий-железно-фосфатный, литий-железо-иттрий-фосфатный, литий-титанатный, литий-хлорный, литий-серный) </td> <td> Транспорт, телекоммуникации, системы солнечной энергии, автономное и резервное электроснабжение, Hi-Tech, мобильные источники питания, электроинструмент, электромобили и т.д. </td> <td> Li-Ion (Li-Co, Li-pol, Li-Mn, LiFeP, LFP, Li-Ti, Li-Cl, Li-S) </td> <td> -20 … +40 </td> <td> 3,2-4,2 </td> <td> 280 </td> </tr><tr><td> никель-солевой </td> <td> Автомобильный транспорт, Ж\Д транспорт, Телекоммуникации, Энергетика, в том числе альтернативная, Системы накопления энергии </td> <td> Na/NiCl </td> <td> -50 … +70 </td> <td> 2,58 </td> <td> 140 </td> </tr><tr><td> никель-кадмиевый </td> <td> Электрокары, речные и морские суда, авиация </td> <td> Ni-Cd </td> <td> –50 … +40 </td> <td> 1,2-1,35 </td> <td> 40 – 80 </td> </tr><tr><td> железо-никелевый </td> <td> Резервное электропитание, тяговые для электротранспорта, цепи управления </td> <td> Ni-Fe </td> <td> –40 … +46 </td> <td> 1,2 </td> <td> 100 </td> </tr><tr><td> никель-водородный </td> <td> Космос </td> <td> Ni-h4 </td> <td>  </td> <td> 1,5 </td> <td> 75 </td> </tr><tr><td> никель-металл-гидридный </td> <td> электромобили, дефибрилляторы, ракетно-космическая техника, системы автономного энергоснабжения, радиоаппаратура, осветительная техника.<img src='/800/600/https/avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/233051/pub_5c8298a476d79100b2996705_5c867d32bf147000b3d216f2/scale_1200' />  </td> <td> Ni-MH </td> <td> –60 … +55 </td> <td> 1,2-1,25 </td> <td> 60 – 72 </td> </tr><tr><td> никель-цинковый </td> <td> Фотоаппараты </td> <td> Ni-Zn </td> <td> –30 … +40 </td> <td> 1,65 </td> <td> 60 </td> </tr><tr><td> свинцово-кислотный </td> <td> Системы резервного питания, бытовая техника, ИБП, альтернативные источники питания, транспорт, промышленность и т.д. </td> <td> Pb </td> <td> –40 … +40 </td> <td> 2, 11-2,17 </td> <td> 30 – 60 </td> </tr><tr><td> серебряно-цинковый </td> <td> Военная сфера </td> <td> Ag-Zn </td> <td> –40 … +50 </td> <td> 1,85 </td> <td> <150 </td> </tr><tr><td> серебряно-кадмиевый </td> <td> Космос, связь, военные технологии </td> <td> Ag-Cd </td> <td> –30 … +50 </td> <td> 1,6 </td> <td> 45 – 90 </td> </tr><tr><td> цинк-бромный </td> <td>  </td> <td> Zn-Br </td> <td>  </td> <td> 1,82 </td> <td> 70 – 145 </td> </tr><tr><td> цинк-хлорный </td> <td>  </td> <td> Zn-Cl </td> <td> –20 … +30 </td> <td> 1,98-2,2 </td> <td> 160 – 250 </td> </tr></tbody></table>Таблица №1.<img src='/800/600/https/3batareiki.ru/wp-content/uploads/2019/05/Bez-imeni-16.png' /> Классификация аккумуляторных батарей. Исходя из приведенных данных в таблице №1, можно прийти к выводу, что существует достаточно много видов аккумуляторов, отличных по своим характеристикам, которые оптимизированы для применения в разнообразных условиях и с различной интенсивностью. Применяя для производства новые технологии и компоненты, ученым удается достигать нужных характеристик для конкретной области применения, к примеру, для космических спутников, космических станций и другого космического оборудования были разработаны никель-водородные аккумуляторы. Конечно, в таблице приведены далеко не все типы, а лишь основные, которые получили распространение. Современные системы резервного и автономного электропитания для промышленного и бытового сегмента основаны на разновидностях свинцово-кислотных, никель-кадмиевых (реже применяются железо-никелевый тип) и литий-ионных аккумуляторах, поскольку эти химические источники питания безопасны и имеют приемлемые технические характеристики и стоимость.<img src='/800/600/https/s1.slide-share.ru/s_slide/603e796d4b81aa368a62ac1c07fb2456/5e668ac7-fb12-4657-8fa6-16e718ea2ad4.jpeg' /> <h5>Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи</h5> Этот тип является самым востребованным в современном мире по причине универсальных особенностей и невысокой стоимости. Благодаря наличию большого количества разновидностей, свинцово-кислотные аккумуляторы применяется в областях систем резервного питания, системах автономного электроснабжения, солнечных электростанций, ИБП, различных видах транспорта, связи, системах безопасности, различных видах портативных устройств, игрушках и т. д. <h5>Принцип действия свинцово-кислотных батарей</h5> Основа работы химических источников питания основана на взаимодействии металлов и жидкости – обратимой реакции, которая возникает при замыкании контактов положительных и отрицательных пластин. Свинцово-кислотные аккумуляторы, как понятно из названия, состоят из свинца и кислоты, где положительно заряженными пластинами является свинец, а отрицательно заряженными – оксид свинца. Если подключить к двум пластинам лампочку, цепь замкнется и возникнет электрический ток (движение электронов), а внутри элемента возникнет химическая реакция.<img src='/800/600/https/i2.wp.com/prosedan.ru/images/prosedan/2016/03/234.jpg' /> В частности, происходит коррозия пластин батареи, свинец покрывается сульфатом свинца. Таким образом, в процессе разряда аккумулятора на всех пластинах будет образовываться налет из сульфата свинца. Когда аккумулятор полностью разряжен, его пластины покрыты одинаковым металлом – сульфатом свинца и имеют практически одинаковый заряд относительно жидкости, соответственно, напряжение батареи будет очень низким. Если к батарее подключить зарядное устройство к соответствующим клеммам и включить его, ток будет протекать в кислоте в обратном направлении. Ток будет вызывать химическую реакцию, молекулы кислоты – расщепляться и за счет этой реакции будет происходить удаление сульфата свинца с положительных и отрицательных пластилин батареи. В финальной стадии зарядного процесса пластины будут иметь первозданный вид: свинец и оксид свинца, что позволит им снова получить разный заряд, т. е. батарея будет полностью заряжена. Однако на практике все выглядит немного иначе и пластины электродов очищаются не полностью, поэтому аккумуляторы имеют определенный ресурс, по достижении которого емкость снижается до 80-70% от изначальной.<img src='/800/600/https/a.d-cd.net/5dbb5ces-1920.jpg' /> Рисунок №3. Электрохимическая схема свинцово-кислотного аккумулятора (VRLA). <h5>Типы свинцово-кислотных батарей</h5> <ul><li> Lead–Acid, обслуживаемые – 6, 12В батареи. Классические стартерные аккумуляторы для двигателей внутреннего сгорания и не только. Нуждаются в регулярном обслуживании и вентиляции. Подвержены высокому саморазряду. </li> <li> Valve Regulated Lead–Acid (VRLA), необслуживаемые – 2, 4, 6 и 12В батареи. Недорогие аккумуляторы в герметизированном корпусе, которые можно использовать в жилых помещениях, не требуют дополнительной вентиляции и обслуживания. Рекомендованы для использования в буферном режиме. </li> <li> Absorbent Glass Mat Valve Regulated Lead–Acid (AGM VRLA), необслуживаемые – 4, 6 и 12В батареи. Современные аккумуляторы свинцово-кислотного типа с абсорбированным электролитом (не жидкий) и стекловолоконными разделительными сепараторами, которые значительно лучше сохраняют свинцовые пластины, не давая им разрушаться.<img src='/800/600/https/fsd.multiurok.ru/html/2018/11/04/s_5bdf3801a950c/img6.jpg' /> Такое решение позволило значительно снизить время заряда AGM батарей, поскольку зарядный ток может достигать 20-25, реже 30% от номинальной емкости. Аккумуляторы AGM VRLA имеют множество модификаций с оптимизированными характеристиками для циклического и буферного режимов работы: Deep – для частых глубоких разрядов, фронт-терминальные – для удобного расположения в телекоммуникационных стойках, Standard – общего назначения, High Rate – обеспечивают лучшую разрядную характеристику до 30% и подходят для мощных источников бесперебойного питания, Modular – позволяют создавать мощные батарейные кабинеты и т. д.  Рисунок №4. AGM VRLA аккумуляторы EverExceed. </li> <li> GEL Valve Regulated Lead–Acid (GEL VRLA), необслуживаниемые – 2, 4, 6 и 12В батареи. Одна из последних модификаций свинцово-кислотного типа аккумуляторов. Технология основана на применение гелеобразного электролита, который обеспечивает максимальный контакт с отрицательными и положительными пластинами элементов и сохраняет однообразную консистенцию по всему объему.<img src='/800/600/https/2110-2112.ru/wp-content/uploads/2018/11/izautoold-151.jpg' /> Данный тип аккумуляторов требует «правильного» зарядного устройства, которое обеспечит требуемый уровень тока и напряжения, лишь в этом случае можно получить все преимущества по сравнению с AGM VRLA типом. Химические источники питания GEL VRLA, как и AGM, имеют множество подвидов, которые наилучшим образом подходят для определенных режимов работы. Самыми распространенными являются серии Solar – используются для систем солнечной энергии, Marine – для морского и речного транспорта, Deep Cycle – для частых глубоких разрядов, фронт-терминальные – собраны в специальных корпусах для телекоммуникационных систем, GOLF – для гольф-каров, а также для поломоечных машин, Micro – небольшие аккумуляторы для частого использования в мобильных приложениях, Modular – специальное решение по созданию мощных аккумуляторных банков для накопления энергии и т. д.  Рисунок №5. GEL VRLA аккумулятор EverExceed.    </li> <li> OPzV, необслуживаемые – 2В батареи.<img src='/800/600/https/s00.yaplakal.com/pics/pics_preview/0/4/1/10045140.jpg' /> Специальные свинцово-кислотные элементы типа OPZV произведены с применением трубчатых пластин анода и сернокислотным гелеобразным электролитом. Анод и катод элементов содержат дополнительный металл – кальций, благодаря которому повышается стойкость электродов к коррозии и увеличивается срок службы. Отрицательные пластины – намазные, эта технология обеспечивает лучший контакт с электролитом. Аккумуляторы OPzV устойчивы к глубоким разрядам и обладают длительным сроком службы до 22 лет. Как правило, для изготовления подобных элементов питания применяются только лучшие материалы, чтобы обеспечить высокую эффективность работы в циклическом режиме. Применение OPzV аккумуляторов востребовано в телекоммуникационных установках, системах аварийного освещения, источниках бесперебойного питания, системах навигации, бытовых и промышленных системах накопления энергии и солнечной электрогенерации. Рисунок №6. Строение OPzV аккумулятора EverExceed.<img src='/800/600/https/fastmb.ru/uploads/posts/2015-05/1432113109_stroenie-akkumulyatornoy-batarei.jpg' />  </li> <li> OPzS, малообслуживаемые – 2, 6, 12В батареи. Стационарные заливные свинцово-кислотные аккумуляторы OPzS производятся с трубчатыми пластинами анода с добавлением сурьмы. Катод также содержит небольшое количество сурьмы и представляет собой намазной решетчатый тип. Анод и катод разделены микропористыми сепараторами, которые предотвращают короткое замыкание. Корпус аккумуляторов выполнен из специального ударопрочного, устойчивого к химическому воздействию и огню прозрачного пластика, а вентилируемые клапаны относятся к пожаробезопасному типу и обеспечивают защиту от возможного попадания пламени и искр. Прозрачные стенки позволяют удобно контролировать уровень электролита при помощи отметок минимального и максимального значения. Специальная структура клапанов дает возможность без их снятия доливать дистиллированную воду и промерять плотность электролита. В зависимости от нагрузки, долив воды осуществляется раз в один – два года.<img src='/800/600/https/ds04.infourok.ru/uploads/ex/0bd1/00046518-635022ce/img2.jpg' />  Аккумуляторные батареи типа OPzS обладают самыми высокими характеристиками среди всех других видов свинцово-кислотных батарей. Срок службы может достигать 20 – 25 лет и обеспечивать ресурс до 1800 циклов глубокого 80% разряда. Применение подобных батарей необходимо в системах с требованиями среднего и глубокого разряда, в т.ч. где наблюдаются пусковые токи средней величины.  Рисунок №7. OPzS аккумулятор Victron Energy. </li> </ul><h5>Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов</h5> Анализируя приведенные в таблице №2 данные, можно прийти к выводу, что свинцово-кислотные аккумуляторы обладают широким выбором моделей, которые подходят для различных режимов работы и условий эксплуатации. <table><tbody><tr><td> Тип </td> <td> LA </td> <td> VRLA </td> <td> AGM VRLA </td> <td> GEL VRLA </td> <td> OPzV </td> <td> OPzS </td> </tr><tr><td> Емкость, Ампер/час </td> <td> 10 – 300 </td> <td> 1 – 300 </td> <td> 1 – 3000 </td> <td> 1 – 3000 </td> <td> 50 – 3500 </td> <td> 50 – 3500 </td> </tr><tr><td> Напряжение, Вольт </td> <td> 6, 12 </td> <td> 4, 6, 12 </td> <td> 2, 4, 6, 12 </td> <td> 2, 6, 12 </td> <td> 2 </td> <td> 2 </td> </tr><tr><td> Оптимальная глубина разряда, % </td> <td>  </td> <td> 30 </td> <td> <40 </td> <td> <50 </td> <td> <60 </td> <td> <60 </td> </tr><tr><td> Допустимая глубина разряда, % </td> <td>  </td> <td> <75 </td> <td> <80 </td> <td> <90 </td> <td> <90 </td> <td> <100 </td> </tr><tr><td> Циклический ресурс, D.<img src='/800/600/https/e-energy.in.ua/image/cache/catalog/photo/0/698416931-akkumulyatornaya-batareya-q-power-6-fm-100j-sn-1200x800.gif' /> O.D.=50% </td> <td>  </td> <td> <250-300 </td> <td> <1000 </td> <td> <1400 </td> <td> <3200 </td> <td> <3300 </td> </tr><tr><td> Оптимальная температура, °С </td> <td> 0 … +45 </td> <td> +15 … +25 </td> <td> +10 … +25 </td> <td> +10 … +25 </td> <td> 0 … +30 </td> <td> 0 … +30 </td> </tr><tr><td> Диапазон рабочих температур, °С </td> <td> –50 … +70 </td> <td> –35 … +60 </td> <td> –40 … +70 </td> <td> –40 … +70 </td> <td> –40 … +70 </td> <td> –40 … +70 </td> </tr><tr><td> Срок службы, лет при +20°С </td> <td> <7 </td> <td> <7 </td> <td> 5 – 15 </td> <td> 8 – 15 </td> <td> 15 – 20 </td> <td> 17 – 25 </td> </tr><tr><td> Саморазряд, % </td> <td> 3 – 5 </td> <td> 2 – 3 </td> <td> 1 – 2 </td> <td> 1 – 2 </td> <td> 1 – 2 </td> <td> 1 – 2 </td> </tr><tr><td> Макс.<img src='/800/600/https/ustroistvo-avtomobilya.ru/wp-content/uploads/2017/10/Ustrojstvo-akkumulyatornoj-batarei.jpg' /> ток заряда, % от емкости </td> <td> 10 – 20 </td> <td> 20 – 25 </td> <td> 20 – 30 </td> <td> 15 – 20 </td> <td> 15 – 20 </td> <td> 10 – 15 </td> </tr><tr><td> Минимальное время заряда, ч </td> <td> 8 – 12 </td> <td> 6 – 10 </td> <td> 6 – 10 </td> <td> 8 – 12 </td> <td> 10 – 14 </td> <td> 10 – 15 </td> </tr><tr><td> Требования к обслуживанию </td> <td> 3 – 6 мес. </td> <td> нет </td> <td> нет </td> <td> нет </td> <td> нет </td> <td> 1 – 2 года </td> </tr><tr><td> Средняя стоимость, $, 12В/100Ач. </td> <td> 70 – 150 </td> <td> 200 – 250 </td> <td> 250 – 380 </td> <td> 350 – 500 </td> <td> 1000 – 1400 </td> <td> 1500 – 3500 </td> </tr></tbody></table>Таблица №2.<img src='/800/600/https/ds04.infourok.ru/uploads/ex/0a20/000d3d07-469d07f4/img5.jpg' /> Сравнительные характеристики по видам свинцово-кислотных батарей. Для анализа использовались усредненные данные более чем 10-ти производителей батарей, продукция которых представлена на рынке Украины в течение длительного времени и успешно применяется во многих областях (EverExceed, B.B. Battery, CSB, Leoch, Ventura, Challenger, C&D Techologies, Victron Energy, SunLight, Troian и другие). <h5>Литий-ионные (литиевые) аккумуляторные батареи</h5> История прохождения происхождения уходит в 1912 год, когда Гилберт Ньютон Льюис работал над вычислением активностей ионов сильных электролитов и проводил исследования электродных потенциалов целого ряда элементов, включая литий. С 1973 года работы были возобновлены и в результате появились первые элементы питания на основе лития, которые обеспечивали только один цикл разряда. Попытки создать литиевый аккумулятор затруднялись активностью свойств лития, которые при неправильных режимах разряда или заряда вызывали бурную реакцию с выделением высокой температуры и даже пламени.<img src='/800/600/https/a.d-cd.net/MwAAAgFqwuA-960.jpg' /> Компания Sony выпустила первые мобильные телефоны с подобными аккумуляторами, но была вынуждена отозвать продукцию обратно после нескольких неприятных инцидентов. Разработки не прекращались и в 1992 году появились первые «безопасные» аккумуляторы на основе ионов лития. Аккумуляторы литий-ионного типа обладают высокой плотностью энергии и благодаря этому при компактном размере и легком весе обеспечивают в 2-4 раза большую емкость по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами. Несомненно, большим достоинством литий-ионных батарей является высокая скорость полной 100% перезарядки в течение 1-2 часов. Li-ion батареи получили широкое применение в современной электронной технике, автомобилестроении, системах накопления энергии, солнечной генерации электроэнергии. Крайне востребованы в высокотехнологичных устройствах мультимедиа и связи: телефонах, планшетных компьютерах, ноутбуках, радиостанциях и т. д. Современный мир сложно представить без источников питания литий-ионного типа.<img src='/800/600/https/allyslide.com/thumbs_2/fddf0460b4f8f7172a9ab30d7f0ffd7c/img15.jpg' /> <h5>Принцип действия литиевых (литий-ионных) батарей</h5> Принцип работы заключается в использовании ионов лития, которые связаны молекулами дополнительных металлов. Обычно, в дополнение к литию применяются литийкобальтоксид и графит. При разряде литий-ионного аккумулятора происходит переход ионов от отрицательного электрода (катода) к положительному (аноду) и наоборот при заряде. Схема аккумулятора предполагает наличие разделительного сепаратора между двумя частями элемента, это необходимо для предотвращения самопроизвольного перемещения ионов лития. Когда цепь аккумулятора замкнута и происходит процесс заряда или разряда, ионы преодолевают разделительный сепаратор стремясь к противоположно заряженному электроду. Рисунок №8. Электрохимическая схема литий-ионного аккумулятора. Благодаря своей высокой эффективности, литий-ионные аккумуляторы получили бурное развитие и множество подвидов, например, литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4).<img src='/800/600/https/ds04.infourok.ru/uploads/ex/0f03/0011e952-7a1ea501/img6.jpg' /> Ниже приведена графическая схема работы этого подтипа. Рисунок №9. Электрохимическая схема процесса разряда и разряда LiFePO4 батареи. <h5>Типы литий-ионных аккумуляторов</h5> Современные литий-ионные аккумуляторы имеют множество подтипов, основная разница которых заключается в составе катода (отрицательно заряженного электрода). Также может изменяться состав анода для полной замены графита или использования графита с добавлением других материалов. Различные виды литий-ионных аккумуляторов обозначаются по их химическому разложению. Для рядового пользователя это может быть несколько сложно, поэтому каждый тип будет описан максимально подробно, включая его полное название, химическое определение, аббревиатуру и краткое обозначение. Для удобства описания будет использоваться сокращенное название. <ul><li> Литий кобальт оксид (LiCoO2) – Обладает высокой удельной энергией, что делает литий-кобальтовый аккумулятор востребованным в компактных высокотехнологичных устройствах.<img src='/800/600/https/images.ru.prom.st/712637926_w640_h640_akkumulyator-schelochnoj-tnzh-250p-u2fl.jpg' /> Катод батареи состоит из оксида кобальта, тогда как ан</li></ul><h3>устройство, разновидности, назначение, принцип работы</h3> Аккумулятор представляет собой устройство, которое накапливает энергию в химической форме при подключении к источнику постоянного тока, а затем отдает ее, преобразуя в электричество. Его используют многократно за счет способности к восстановлению и обратимости химических реакций. Разряжается – снова заряжают. Применяются аккумуляторы в качестве автономных и резервных источников питания для электротехнического оборудования и различных устройств. <h4>Устройство аккумулятора</h4> В автомобилях обычно применяют свинцово-кислотные аккумуляторы. Рассмотрим их устройство. Все элементы располагаются в корпусе, который изготавливают из полипропилена. Корпус состоит из емкости, разделенной на шесть ячеек, и крышки, оснащенной дренажной системой для стравливания давления и отвода газа. На крышку выводится два полюса (клеммы) – положительный и отрицательный.<img src='/800/600/https/kzref.org/soderjanie-naznachenie/45023_html_76f0d7cb.jpg' /> Содержимое каждой ячейки представляет собой пакет из 16 свинцовых пластин, полярность которых чередуется. Восемь положительных пластин, объединенных бареткой, являются плюсовым электродом (катодом), восемь отрицательных – минусовым (анодом). Каждый электрод выводится к соответствующей клемме аккумулятора. <blockquote>Пакеты пластин в ячейках погружены в электролит – раствор серной кислоты и воды плотностью 1,28 г/см3.</blockquote> Между пластинами электродов, для предотвращения замыкания, вставлены сепараторы – пористые пластины, которые не препятствуют циркуляции электролита и не взаимодействуют с ним. Отдельная пластина электрода – это решетка из металлического свинца, в которую впрессован (намазан) реагент. Активная масса катода – диоксид свинца (PbO2), анода – губчатый свинец. <h4>Принцип действия аккумуляторов</h4> Принцип действия аккумулятора основан на образовании разности потенциалов между двумя электродами, погруженными электролит. При подключении нагрузки (электротехнических устройств) к клеммам аккумулятора в реакцию вступают электролит и активные элементы электродов.<img src='/800/600/http/www.matrixplus.ru/books16/vaz2106-263.jpg' /> Происходит процесс перемещения электронов, который, по сути, и является электротоком. При разряде аккумулятора (подключении нагрузки) губчатый свинец анода выделяет положительные двухвалентные ионы свинца в электролит. Избыточные электроны перемещаются по внешней замкнутой электрической цепи к катоду, где происходит восстановление четырехвалентных ионов свинца до двухвалентных. <blockquote>При их соединении с отрицательными ионами серного остатка электролита, образуется сульфат свинца на обоих электродах.</blockquote> Ионы кислорода от диоксида свинца катода и ионы водорода из электролита соединяются, образуя молекулы воды. Поэтому плотность электролита понижается. При заряде происходят обратные реакции. Под воздействием внешнего напряжения ионы двухвалентного свинца положительного электрода отдают по два электрона и окисляются в четырехвалентные. Эти электроны движутся к аноду и нейтрализуют ионы двухвалентного свинца, восстанавливая губчатый свинец.<img src='/800/600/http/k-a-t.ru/mdk.01.01_elektro/3-ab/ab_2.jpg' /> На катоде, путем промежуточных реакций, снова образуется двуокись свинца. <blockquote>Химические реакции в одной ячейке вырабатывают напряжение 2 В, поэтому на клеммах аккумулятора из 6 ячеек и получается 12 В.</blockquote> Из видео Вы сможете более подробно узнать, как работает аккумулятор: <iframe src="//www.youtube.com/embed/4klbAhYLQnU" allowfullscreen="allowfullscreen"/>

Читайте также, как правильно выбрать аккумулятор по емкости, особенности литий-ионных и никиль-кадмиевых аккмуляторов

типов литий-ионных батарей — Battery University

Ознакомьтесь с множеством различных типов литий-ионных батарей.

Литий-ионный назван в честь его активных материалов; слова либо написаны полностью, либо сокращены их химическими символами. Ряд букв и цифр, соединенных вместе, может быть трудно запомнить и еще сложнее произнести, а химический состав батареи также обозначается сокращенными буквами.

Например, оксид лития-кобальта, один из наиболее распространенных Li-ионов, имеет химические символы LiCoO ₂ и аббревиатуру LCO.Для простоты для этой батареи также можно использовать сокращенную форму Li-кобальта. Кобальт является основным активным материалом, придающим этой батарее характер. Другие литий-ионные химические соединения имеют аналогичные сокращенные названия. В этом разделе перечислены шесть наиболее распространенных Li-ion. Все показания являются средними оценками на момент написания.

Оксид лития-кобальта (LiCoO

₂) — LCO

Его высокая удельная энергия делает Li-кобальт популярным выбором для мобильных телефонов, ноутбуков и цифровых фотоаппаратов.Батарея состоит из катода из оксида кобальта и графитового угольного анода. Катод имеет слоистую структуру, и во время разряда ионы лития перемещаются от анода к катоду. При зарядке поток меняется на противоположный. Недостатком литий-кобальта является относительно короткий срок службы, низкая термическая стабильность и ограниченные нагрузочные возможности (удельная мощность). Рисунок 1 иллюстрирует структуру.

Рисунок 1 : Структура Li-кобальта.
Катод имеет слоистую структуру. Во время разряда ионы лития перемещаются от анода к катоду; при зарядке поток идет от катода к аноду.
^{Источник: Cadex}

Недостатком литий-кобальта является относительно короткий срок службы, низкая термическая стабильность и ограниченные нагрузочные возможности (удельная мощность). Как и другие литий-ионные соединения со смесью кобальта, литий-кобальт имеет графитовый анод, который ограничивает срок службы за счет изменения границы раздела твердого электролита (SEI), утолщения анода и литиевого покрытия при быстрой зарядке и зарядке при низкой температуре.Новые системы включают никель, марганец и / или алюминий для увеличения срока службы, возможностей загрузки и стоимости.

Литий-кобальт нельзя заряжать и разряжать при токе, превышающем его C-рейтинг. Это означает, что аккумулятор 18650 емкостью 2400 мАч можно заряжать и разряжать только при 2400 мА. Принудительная быстрая зарядка или приложение нагрузки выше 2400 мА вызывает перегрев и чрезмерное напряжение. Для оптимальной быстрой зарядки производитель рекомендует C-rate 0,8C или около 2000 мА. (См. BU-402: Что такое C-rate).Обязательная схема защиты аккумулятора ограничивает скорость заряда и разряда до безопасного уровня около 1С для энергетического элемента.

Гексагональный паук (рис. 2) суммирует характеристики литий-кобальта с точки зрения удельной энергии или емкости, которая связана со временем работы; удельная мощность или способность отдавать большой ток; безопасность; производительность при высоких и низких температурах; продолжительность жизни , отражающая жизненный цикл и долговечность; а стоит .Другими интересными характеристиками, не показанными в паутине, являются токсичность, способность к быстрой зарядке, саморазряд и срок хранения. (См. BU-104c: Батарея восьмиугольника — Что делает батарею батареей).

Литий-кобальт теряет популярность по сравнению с литий-марганцем, но особенно с NMC и NCA из-за высокой стоимости кобальта и улучшенных характеристик за счет смешения с другими активными катодными материалами. (См. Описание NMC и NCA ниже.)

Какая лучшая батарея для солнечного хранения?

Последнее обновление 23.10.2020

Существуют определенные характеристики, которые вы должны использовать при оценке вариантов ваших солнечных батарей, например, на сколько хватит солнечной батареи или сколько энергии она может обеспечить. Ниже вы узнаете обо всех критериях, которые следует использовать для сравнения вариантов накопления энергии в вашем доме, а также различных типов солнечных батарей.

Как сравнить варианты солнечного накопления

При рассмотрении вариантов «солнечная энергия плюс накопитель» вы столкнетесь со множеством сложных технических характеристик продукта. Наиболее важные параметры, которые следует использовать при оценке, — это емкость и номинальная мощность аккумулятора, глубина разряда (DoD), эффективность в оба конца, гарантия и производитель.

Вместимость и мощность

Емкость — это общее количество электроэнергии, которое может хранить солнечная батарея, измеряется в киловатт-часах (кВтч).Большинство домашних солнечных батарей спроектировано так, чтобы их можно было штабелировать, что означает, что вы можете включить несколько батарей в свою систему хранения «солнечная энергия плюс», чтобы получить дополнительную емкость.

Хотя емкость говорит вам, насколько велика ваша батарея, она не говорит вам, сколько электроэнергии может обеспечить батарея в данный момент. Чтобы получить полную картину, вам также необходимо принять во внимание номинальную мощность аккумулятора. В контексте солнечных батарей номинальная мощность — это количество электричества, которое батарея может доставить за один раз.Он измеряется в киловаттах (кВт).

Батарея большой емкости и малой мощности будет обеспечивать низкое количество электроэнергии (достаточное для работы нескольких важных устройств) в течение длительного времени. Батарея малой емкости и высокой мощности может проработать весь ваш дом, но только в течение нескольких часов.

Глубина разряда (DoD)

Большинству солнечных батарей необходимо постоянно сохранять некоторый заряд из-за их химического состава. Если вы используете 100% заряда аккумулятора, срок его службы значительно сократится.

Глубина разряда (DoD) батареи относится к количеству использованной емкости батареи. Большинство производителей указывают максимальное значение DoD для оптимальной производительности. Например, если батарея на 10 кВтч имеет степень разряда 90 процентов, вам не следует использовать более 9 кВтч батареи перед ее зарядкой. Вообще говоря, более высокий уровень DoD означает, что вы сможете использовать большую часть емкости аккумулятора.

КПД в оба конца

КПД батареи в оба конца представляет собой количество энергии, которое может быть использовано в процентах от количества энергии, которое потребовалось для ее хранения. Например, если вы подаете в батарею пять кВтч электроэнергии и можете получить обратно только четыре кВтч полезной электроэнергии, батарея будет иметь 80-процентный КПД в оба конца (4 кВтч / 5 кВтч = 80%). Вообще говоря, более высокая эффективность приема-передачи означает, что вы получите большую экономическую выгоду от своей батареи.

Срок службы батареи и гарантия

Для большинства случаев использования домашнего накопителя энергии ваша батарея будет «циклически» (заряжаться и разряжаться) ежедневно. Способность аккумулятора удерживать заряд будет постепенно снижаться, чем больше вы его используете.Таким образом, солнечные батареи похожи на батарею в вашем сотовом телефоне — вы заряжаете свой телефон каждую ночь, чтобы использовать его в течение дня, и по мере того, как ваш телефон стареет, вы начнете замечать, что батарея вмещает не так много заряд, как и когда он был новым. Например, батарея может иметь гарантию на 5 000 циклов или 10 лет при 70 процентах ее первоначальной емкости. Это означает, что по истечении гарантии аккумулятор потеряет не более 30 процентов своей первоначальной способности накапливать энергию.

На вашу солнечную батарею предоставляется гарантия, которая гарантирует определенное количество циклов и / или лет полезного использования. Поскольку производительность батареи со временем естественным образом ухудшается, большинство производителей также гарантируют, что батарея сохранит определенную емкость в течение срока действия гарантии. Поэтому простой ответ на вопрос «на сколько хватит моей солнечной батареи?» в том, что это зависит от марки батареи, которую вы покупаете, и от того, сколько емкости она потеряет со временем.

Производитель

Много различных типов организаций разрабатывают и производят солнечные батареи, от автомобильных компаний до технологических стартапов.Хотя крупная автомобильная компания, выходящая на рынок накопителей энергии, вероятно, имеет более длительную историю производства продукции, они могут не предлагать самые революционные технологии. Напротив, у технологического стартапа может быть совершенно новая высокопроизводительная технология, но меньше послужного списка, подтверждающего долговременную функциональность батареи.

Выберете ли вы аккумулятор, произведенный передовым стартапом или производителем с долгой историей, зависит от ваших приоритетов. Оценка гарантий, связанных с каждым продуктом, может дать вам дополнительные рекомендации при принятии решения.

Автомобильные компании стремятся использовать накопители энергии

Домашняя технология накопления энергии и электромобили во многом похожи: обе они используют современные аккумуляторы для создания более эффективных и экологически безопасных продуктов, которые могут снизить выбросы парниковых газов.

По мере того, как электромобили становятся все более популярными, все больше компаний выделяют значительные средства на исследования и разработки на разработку аккумуляторов, и они расширяют свою деятельность в области накопления энергии. Tesla — первый массовый образец (с батареей Powerwall), но Mercedes-Benz и BMW также выводят на рынок автономные батареи в 2017 году.

Как долго работают солнечные батареи?

Есть два способа ответить на этот вопрос, и первый — определить, как долго солнечная батарея может питать ваш дом. Во многих случаях полностью заряженная батарея может проработать ваш дом в течение ночи, когда солнечные батареи не производят энергию. Чтобы сделать более точный расчет, вам необходимо знать несколько переменных, в том числе, сколько энергии потребляет ваше домохозяйство в данный день, какова емкость и номинальная мощность вашей солнечной батареи, а также подключены ли вы к электросети. сетка.

В качестве простого примера мы определим размер батареи, необходимой для обеспечения адекватного решения для солнечных батарей и накопителей, используя средние данные по стране от Управления энергетической информации США. Среднее домашнее хозяйство в США будет потреблять около 30 киловатт-часов (кВтч) энергии в день, а типичная солнечная батарея может обеспечить около 10 кВтч энергии. Таким образом, очень простой ответ: если бы вы приобрели три солнечные батареи, вы могли бы работать в своем доме целый день, не имея ничего, кроме поддержки батареи.

На самом деле ответ намного сложнее. Вы также будете вырабатывать электроэнергию с помощью своей солнечной системы в течение дня, которая будет обеспечивать высокую мощность в течение 6-7 часов в день в часы пиковой нагрузки солнечного света. С другой стороны, большинство аккумуляторов не могут работать с максимальной емкостью и обычно достигают максимума при 90% DoD (как описано выше). В результате ваша батарея на 10 кВтч, вероятно, будет иметь полезную емкость 9 кВтч.

В конечном счете, если вы соединяете батарею с солнечной панелью, одна или две батареи могут обеспечить достаточную мощность в ночное время, когда ваши панели не работают.Однако без использования возобновляемых источников энергии вам может потребоваться 3 или более батарей, чтобы обеспечить питание всего дома в течение 24 часов. Кроме того, если вы устанавливаете домашнее хранилище энергии для отключения от электросети, вам следует установить резервное питание на несколько дней, чтобы учесть дни, когда у вас может быть пасмурная погода.

Срок службы солнечной батареи

Общий срок службы солнечной батареи составляет от 5 до 15 лет. Если вы установите солнечную батарею сегодня, вам, вероятно, придется заменить ее хотя бы один раз, чтобы обеспечить срок службы вашей фотоэлектрической системы от 25 до 30 лет.Однако, поскольку срок службы солнечных панелей значительно увеличился за последнее десятилетие, ожидается, что солнечные батареи последуют этому примеру по мере роста рынка решений для хранения энергии.

Правильное обслуживание также может существенно повлиять на срок службы вашей солнечной батареи. Солнечные батареи в значительной степени подвержены влиянию температуры, поэтому защита батареи от замерзания или жары может продлить срок ее службы. Когда фотоэлектрическая батарея опускается ниже 30 ° F, для достижения максимального заряда потребуется большее напряжение; когда та же самая батарея поднимается выше порогового значения 90 ° F, она перегревается и требует уменьшения заряда.Чтобы решить эту проблему, многие ведущие производители аккумуляторов, такие как Tesla, предоставляют возможность регулирования температуры. Однако, если аккумулятор, который вы покупаете, не подходит, вам необходимо рассмотреть другие решения, например, защищенные от земли корпуса. Усилия по качественному обслуживанию могут определенно повлиять на срок службы вашей солнечной батареи.

Какие лучшие батареи для солнечных батарей?

Батареи, используемые в домашних накопителях энергии, обычно имеют один из трех химических составов: свинцово-кислотный, литий-ионный и соленая вода.В большинстве случаев литий-ионные батареи являются лучшим вариантом для системы солнечных батарей, хотя другие типы батарей могут быть более доступными.

Свинцово-кислотный
Свинцово-кислотные батареи
— это испытанная технология, которая десятилетиями использовалась в автономных энергосистемах. Несмотря на то, что они имеют относительно короткий срок службы и более низкую степень разряда по сравнению с другими типами батарей, они также являются одним из наименее дорогих вариантов, имеющихся в настоящее время на рынке в секторе домашних накопителей энергии. Для домовладельцев, которые хотят отключиться от сети и нуждаются в установке большого количества накопителей энергии, свинцово-кислотный вариант может быть хорошим вариантом.
Литий-ионный

Большинство новых технологий хранения энергии в домашних условиях, например, используют литий-ионный химический состав в той или иной форме. Литий-ионные батареи легче и компактнее, чем свинцово-кислотные. По сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами они также имеют более высокий уровень DoD и более длительный срок службы. Однако литий-ионные аккумуляторы дороже своих свинцово-кислотных аналогов.
Морская вода

Новинка в индустрии бытовых накопителей энергии — это аккумулятор для морской воды.В отличие от других домашних аккумуляторов энергии, аккумуляторы для морской воды не содержат тяжелых металлов, вместо этого они используют соленые электролиты. В то время как батареи, в которых используются тяжелые металлы, в том числе свинцово-кислотные и литий-ионные батареи, необходимо утилизировать с помощью специальных методов, аккумулятор для морской воды можно легко переработать. Однако, как новая технология, морские батареи относительно непроверены, и одна компания, которая производит солнечные батареи для домашнего использования (Aquion), объявила о банкротстве в 2017 году.

Найдите лучшую солнечную батарею для своего дома

EnergySage провела обзор всех лучших солнечных батарей, доступных для вашего дома.Воспользуйтесь нашими подробными обзорами солнечных батарей.

Начните свое солнечное путешествие сегодня с EnergySage

EnergySage — это национальный онлайн-рынок солнечной энергии: когда вы регистрируете бесплатную учетную запись, мы связываем вас с солнечными компаниями в вашем районе, которые конкурируют за ваш бизнес с индивидуальными ценами на солнечную энергию, адаптированными к вашим потребностям. Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечной энергии, сделать покупки и инвестировать в нее. Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.

Утилизация батарей — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Различные виды старых батарей Рабочий перерабатывает свинец от батарей.

Многие батареи выбрасываются вместе с обычными отходами после использования. Утилизация батарей — это процесс отдельного сбора таких батарей, чтобы их можно было утилизировать должным образом. Батареи содержат такие металлы, как свинец, медь или цинк. В том виде, в котором они используются в батареях, эти металлы очень вредны для окружающей среды — большинство из них токсичны.Сбор батарей позволяет извлечь некоторые металлы, которые затем можно использовать повторно, а не выбрасывать. Детали, которые нельзя извлечь или повторно использовать, утилизируют менее вредным для окружающей среды способом. По этой причине во многих странах действуют правила, согласно которым определенный процент всех батарей необходимо повторно использовать.

Курсивом обозначены типы кнопочных ячеек.
Жирным шрифтом обозначены вторичные типы.
Все цифры в процентах; из-за округления они не могут в сумме дойти до 100.

.Состав кислотной батареи

— Большая химическая энциклопедия

Рис. 5. Варианты конструкции сетки свинцово-кислотной батареи, показывающие выступы A, ножки B, рамки C и провод D для (а) прямолинейной конструкции, (b) угловой наконечник радиальный, (c) радиальный центральный выступ, (d) металлический просечно-вытяжной уголок, и (e) композит пластик / свинец.

Электропроводность сети играет важную роль в способности батареи удовлетворять высокие требования по току.Обсуждается важность проводимости сетки для свинцово-кислотных аккумуляторов (1,69). Состав и конфигурация являются важными факторами проектирования, влияющими на проводимость сети. [Стр.577]

Р. Т. Джонсон и. Р. Пирсон, «Влияние состава сети на характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов», iu LJ Pearce, ed. Power Sources 11, International Power Sources Symposium Committee, 1987. [Pg.580] Аккумуляторы можно разделить на три основных типа или категории, а именно автомобильные (SLI), стационарные и двигательные (промышленные).Кроме того, существует множество специальных батарей, которые нельзя легко отнести к одному из вышеперечисленных типов. Поскольку эти типы батарей изготавливаются из разных материалов и имеют разные конструкции, чтобы соответствовать требованиям их предполагаемого конечного использования, для каждой из них требуется особый сепаратор с особым составом материала, механической конструкцией, а также физическими, химическими и электрохимическими свойствами, адаптированными для батареи и его соответствующие конкретные виды использования. Эти батареи обычно доступны в версиях с заливным электролитом или с клапаном (герметичными).В этом разделе представлены типы … [Pg.208]

Использование Аккумуляторы, керамические цементы и флюсы, керамика и глазури, стекло, хромовые пигменты, нефтепереработка, лаки, краски, эмали, пробирка руд драгоценных металлов, производство красного свинец, цемент (с глицерином), кислотостойкие составы, составы спичечной головки, другие соединения свинца, ускоритель каучука. [Pg.762]

Фаза магнели TiO (x = 1,67-1,9) является проводящей. Запатентованный материал этого состава в виде сплошных листов или сот был запатентован для использования в качестве токоприемников в монополярных или биполярных свинцово-кислотных аккумуляторах [15].Ячеистая структура удерживает пасту и тем самым улучшает адгезию пасты и механическую стабильность пластины, а также электропроводность. Материал устойчив при потенциалах положительной пластины [16,17]. [Pg.118]

Благоприятный эффект сжатия для увеличения срока службы батарей VRLA был подтвержден в проекте, осуществленном Консорциумом передовых свинцово-кислотных батарей (ALABC) [17]. Работа также показала, что состав микротонкодисперсного стеклянного сепаратора имеет важное влияние на срок службы, а именно более высокий… [Pg.174]

Анализ полного жизненного цикла может использоваться для установления относительного воздействия аккумуляторных систем на окружающую среду и здоровье человека на протяжении всего их срока службы, от производства сырья до окончательной утилизации отработанной аккумуляторной батареи. Тремя наиболее важными факторами, определяющими влияние на общий жизненный цикл, по-видимому, являются состав батареи, производительность батареи и степень, в которой использованные батареи перерабатываются по истечении срока их полезного использования. Эта оценка исследует как аккумуляторные, так и неперезаряжаемые батареи, и включает свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные, литий-ионные, углеродно-цинковые и щелочно-марганцевые батареи.[Pg.1]

Наконец, следует учитывать преобразование первичного металла в продукт и форму, которая фактически используется в аккумуляторной системе. Например, электродные материалы в свинцово-кислотных аккумуляторах обычно представляют собой литые свинцовые сетки или сетки из свинцового сплава. Материалы, используемые в батареях NiCd, представляют собой оксид кадмия и никелевые пены или сетки с большой площадью поверхности. Технически все эти факторы следует учитывать для проведения подробного анализа жизненного цикла. Однако, опять же, эти различия, как правило, довольно малы по сравнению с основными переменными — составом, производительностью и вариантом утилизации отработанных батарей. [Pg.10]

Влияние фазового состава паст на характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов изучалось рядом авторов. [Pg.278]

Активный материал содержит вещества, которые образуют реакцию заряда-разряда. В положительном электроде свинцово-кислотных аккумуляторов активным материалом в заряженном состоянии является диоксид свинца (PbOj), который превращается в сульфат свинца (PbS04) при разряде электрода. Активный материал является наиболее важной частью батареи, и технология батарей должна быть нацелена на оптимальную конструкцию и производительность для предполагаемого применения.Это касается не только химического состава, но и физической структуры и ее стабильности. Для выполнения этих требований были разработаны специальные методы, и основные продукты, а также производственный процесс обычно определяются индивидуальным производителем батарей. [Pg.163]

Удельная скорость коррозии — это сложная величина, на которую влияет не только состав сплава, но и ряд дополнительных параметров, таких как его металлографическая структура. В целом чистый свинец имеет самую низкую скорость коррозии. Обзор сплавов, которые особенно применяются в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях с клапаном, приведен в работе. 32. [Pg.86]

Состав пасты и функции ее компонентов для NAM свинцово-кислотных аккумуляторов … [Pg.73]

Информация о батареях на основе никеля — Battery University

Узнайте о различиях между никель-кадмиевым и никель-металлогидридным.

В течение 50 лет портативные устройства работали почти исключительно на никель-кадмиевом (NiCd). Это привело к появлению большого количества данных, но в 1990-х годах никель-металлогидрид (NiMH) взял верх, чтобы решить проблему токсичности, в остальном надежного NiCd. Многие характеристики NiCd были переданы в лагерь NiMH, предлагая квази-замену, поскольку эти две системы похожи.Из-за экологических норм, никель-кадмиевый металл сегодня ограничен специальными применениями.

Никель-кадмиевый (NiCd)

Изобретенная Вальдемаром Юнгнером в 1899 году никель-кадмиевая батарея имела несколько преимуществ по сравнению со свинцово-кислотной, а затем единственной другой перезаряжаемой батареей; однако материалы для NiCd были дорогими. Разработка шла медленно, но в 1932 году были предприняты шаги по нанесению активных материалов внутри пористого никелированного электрода. Дальнейшие усовершенствования произошли в 1947 году за счет поглощения газов, образующихся во время зарядки, что привело к созданию современной герметичной батареи NiCd.

В течение многих лет никель-кадмиевые батареи были предпочтительным выбором для радиоприемников двусторонней связи, оборудования скорой медицинской помощи, профессиональных видеокамер и электроинструментов. В конце 1980-х годов NiCd сверхвысокой емкости потряс мир своей емкостью, которая была на 60 процентов выше, чем у стандартного NiCd. Этого удалось добиться за счет упаковки большего количества активного материала в ячейку, но этот выигрыш был затенен более высоким внутренним сопротивлением и уменьшенным количеством циклов.

Стандартный никель-кадмиевый аккумулятор остается одним из самых надежных и щадящих аккумуляторов, и авиационная промышленность остается верна этой системе, но для достижения долговечности за ней требуется надлежащий уход. NiCd, а отчасти также NiMH, обладают эффектом памяти, который вызывает потерю емкости, если не выполнять периодический полный цикл разряда. Батарея, кажется, запоминает предыдущую поданную энергию, и после того, как установлен порядок, она не хочет отдавать больше. (См. BU-807: Как восстановить никелевые батареи). По данным RWTH, Ахен, Германия (2018), стоимость никель-кадмиевых батарей составляет около 400 долларов за кВт / ч. В таблице 1 перечислены преимущества и ограничения стандартного никель-кадмиевого сплава.

Преимущества

Прочный, с большим количеством циклов при надлежащем обслуживании

Единственный аккумулятор, который можно сверхбыстро заряжать без особых нагрузок

Хорошие характеристики нагрузки; прощает при злоупотреблении

Длительный срок хранения; может храниться в разряженном состоянии, перед использованием необходимо грунтовать

Простое хранение и транспортировка; не подлежит нормативному контролю

Хорошие низкотемпературные характеристики

Экономичная цена; NiCd — самая низкая цена за цикл

Доступен в широком диапазоне размеров и вариантов производительности

Ограничения

Относительно низкая удельная

[email protected]} eBfpcX (u} mh -,) k * Vy4 & @> meyy00Ib; O (MWF, nY ت> ˺ ܒ qb [4R: w, g O4; R wUz `z {1Y4n | Ybp + ڷ 4 [email protected]: @ 60z # b- ꡏ: _ rMD? lDXgx4; ga- ߔ? y 콷 C | RNUhMt

= Kht / dX) vΗvO || H # kx2Pf3} 4g} R $! Ւ \ V конечный поток endobj 63 0 объект > endobj 65 0 объект > endobj 68 0 объект > endobj 62 0 объект > endobj 64 0 объект > поток xz: Eq ߷ if2Fbk0ƒu3c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c1c rt1c1, v_3c1 @? L7-gA 7a >>> / {zh3c11A Uh󃂋7 (; ݒ} 1 c1f5ф4HAcqw2Ĳn9È -А w [CZh3cy » 1? Pt «Y24c1Ԁ% kῧ2_ @ i’à ׈ + mԒc1rM = {gMCki7GԡaC $ Ŋdc1cV @ zĢDLbZfh | @I) 25-9: xJaCYc1c ‘vTF! G | J> :. — «w (jzuo1c9DoH; h» R_V * ‘& qj! qj’; y # ۻ c1Ƙ @ ĆME $! ðx, RfqZ4 {آ $ 0 qO $ β3D & \ ɖ ~ Rc1c (odtěQBL! 2d, + {: d54,0J] bZ & » F! K \ i 揨 @} c1Ƙ7Q #z {9T7` «P» K [nnhВ94) ErŮ? «K n $ SHJ: K% xN09c1Ƙ

Программируемые зарядные устройства для заряда литиевых и свинцово-кислотных аккумуляторных батарей от MEAN WELL

26.03.2021

Аккумуляторные батареи (АКБ), как одно из наиболее простых и доступных решений для хранения электроэнергии, приобретают все большую популярность в последние годы. Так, сейчас аккумуляторные батареи используются не только в персональной (носимой) электронике, автомобилях и источниках бесперебойного питания (UPS), но и в электротранспорте и системах хранения электроэнергии от возобновляемых источников. В тоже время, различие в характеристиках разных типов батарей требуют дополнительных знаний от пользователей и инженеров для выбора непосредственно АКБ и зарядных устройств.

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи являются одним из самых популярных типов химических источников тока, и имеют долгую историю. Достоинства таких АКБ: большой допуск уровня зарядного напряжения, большая емкость, широкий диапазон рабочей температуры и низкая цена, что делает успешным их применение в автомобилях, погрузчиках и системах бесперебойного питания. Однако такие недостатки как высокий уровень саморазряда и относительно небольшое количество циклов заряда-разряда не позволяют успешно применять свинцово-кислотные АКБ в системах хранения электроэнергии.

В сравнении со свинцово-кислотными АКБ, литиевые аккумуляторные батареи имеют высокий уровень циклов заряда/разряда, низкий уровень саморазряда и высокую плотность хранения электроэнергии на единицу объема, что делает литиевые АКБ более лучшим кандидатом для долговременного хранения электроэнергии. Единственным существенным недостатком литиевых АКБ является то, что превышение температуры использования может вызвать возгорание батареи и она может стать причиной возникновения пожара. Поэтому литиевые батареи требуют более осторожного подхода при заряде или разряде.

Номинальное напряжение одной ячейки свинцово-кислотного АКБ составляет 1.8-2.3В с рекомендованным максимальным током заряда 0.3*С (где С – емкость аккумуляторной батареи, на практике ток заряда должен быть порядка 0.1*С, что обеспечивает более щадящий режим заряда). Большинство коммерческих аккумуляторов содержат несколько ячеек, соединенных последовательно и параллельно для обеспечения высокой емкости АКБ, и, соответственно, имеют номиналы для практического использования 12В, 24В и 48В. Важно понимать, что это указано номинальное напряжение, а фактическое напряжение на батарее будет определяться ее текущей емкостью («уровнем заряда» — в бытовом понимании). Для примера, уровень напряжения на свинцово-кислотном аккумуляторе типа AGM (при измерении на разомкнутой цепи) может быть от 10.8В (30% остаточной емкости батареи) до 13.8В (100% емкости).

Из-за высокого уровня саморазряда для заряда свинцово-кислотных АКБ наиболее применима кривая заряда, состоящая из 3-х стадий:

Рисунок 1. Кривая заряда АКБ из трех стадий.

Подробнее мы уже рассматривали эту кривую в новости про управление зарядом аккумуляторных батарей.

Литиевые батареи обычно имеют номинальное напряжение от 3.2В до 4.4В с максимальным током заряда до 1*С (где С – емкость аккумуляторной батареи). Хотя все литиевые батареи имеют сходный химический состав (для одного типа), однако для различных производителей могут быть различны как нормированные напряжения АКБ, так и токи заряда. В отличие от свинцово-кислотных АКБ, литиевые батареи не допускают высокого напряжения заряда, и не требуют тока подразрядки (Float) для поддержания уровня заряда. Поэтому, наиболее часто литиевые АКБ заряжают с использованием зарядных устройств с кривой из 2-х стадий заряда, без третьей стадии поддержания заряда:

Рисунок 2. Кривая заряда АКБ из 2-х стадий

Одной из существенных проблем банков литиевых батарей является дисбаланс ячеек в составе банка. Из-за производственных допусков, эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) литиевых ячеек не соответствует полностью друг другу. Различия между ячейками приводят к тому, что ячейки в составе одного банка могут заряжаться различным напряжением или током. Ячейки с низким ESR будут заряжаться первыми, и, соответственно, будут раньше деградировать и выходить из строя. Также дисбаланс между ячейками не только снижает срок службы батареи, но и может стать потенциальным источником возгорания из-за температурного перегрева. Для решения этой задачи, крупные банки литиевых батарей комплектуются системой управления батарей (BMS), основной функцией которой является мониторинг состояния заряда и балансировка ячеек пассивным или активным способом. Пассивная BMS балансирует ячейки за счет разряда перезаряженных ячеек через баластные резисторы. Это надежный и простой способ, но не эффективный. С другой стороны, активная BMS заряжает ячейки в составе банка индивидуально с оценкой состояния заряда. Поскольку активная BMS контролирует процесс заряда каждой ячейки, некоторые банки литиевых батарей с активной BMS требуют для заряда источники питания только постоянного напряжения (Constant Voltage, CV) в качестве зарядных устройств.

Как отмечено выше, аккумуляторные батареи с разным химическим составом и разных производителей могут иметь разные характеристики. Также рекомендуется (особенно для литиевых АКБ) применять зарядное устройство с кривой заряда оптимальной для конкретной батареи для обеспечения надежности, продолжительности эксплуатации и безопасности. Компания MEAN WELL выпустила ряд программируемых зарядных устройств, управляемых интеллектуальным программатором заряда SBP-001, с гибким и интуитивно-понятным интерфейсом программного обеспечения для настройки кривой заряда.

В качестве примера используем HEP-1000-48. По умолчанию, HEP-1000-48 является блоком питания постоянного тока с выходным напряжением 48В и максимальной выходной мощностью 1008Вт. Подключив к HEP-1000-48 программатор заряда SBP-001, включаем режим заряда в блоке питания. По умолчанию, установлена кривая заряда из 3-х стадий для свинцово-кислотных АКБ с напряжением 57.6В заряда и 55.2В напряжения подзаряда. Зарядные напряжение и ток могут быть легко отрегулированы в диапазоне 36-60В и 3. 5-17.5А для различных типов свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

Рисунок 3. Базовые настройки кривой заряда HEP-1000-48

Путем выбора кривой заряда из 2-х стадий, HEP-1000-48 также может использоваться для заряда литиевых батарей в похожем диапазоне значений. Например, для заряда литиевой батареи LiFePO4 емкостью 20А*ч с максимальным напряжением заряда 56В, настройки режимов постоянного напряжения (CV) и постоянного тока (CC) могут быть установлены как 56В и 17.5А для ускоренной зарядки:

Рисунок 4. Настройки кривая заряда для литиевой батареи в HEP-1000-48

Аналогично можно легко установить более низкий уровень зарядного тока для предотвращения повышения температуры и/или установить более низкий уровень напряжения заряда во избежание возможности перезаряда. Таким образом, путем несложных настроек можно задать параметры кривой заряда для других типов литиевых батарей.

По всем вопросам, связанных с выбором и использованием продукции компании MEAN WELL, следует обращаться по адресу электронной почты [email protected] ru.

Сравнение трубчатых и плоских пластин в свинцово-кислотных аккумуляторах

С момента изобретения свинцово-кислотной батареи Гастоном Планте, в 1860 году, производители батарей неустанно стремились к улучшению способов сохранения большего количества электрической энергии.

Между 1881 и 1892 годами, произошло стремительное развитие области конструкции решётки и формуле активной материала. Кроме того, технологические достижения в области техники и зарядного оборудования привели к улучшению более эффективных производственных процессов.

Принято считать, что технология трубчатой пластины развивалась в аналогичные сроки, что и технология плоской пластины. Интересно заметить, однако, что АКБ с трубчатыми пластинами, похоже, получили широкое признание в рамках Европейского сообщества, а также, в азиатских странах, которые были связаны с великими империями Европы на рубеже века. Целью данного документа является сравнение и различия особенностей и преимуществ плоских и трубчатых пластин в АКБ. Мы рассмотрим конструктивные и структурные различия, а также производительность и характеристики жизненного цикла. Наконец, укажем различия в зарядных характеристиках и техническом обслуживании.

Конструкция положительной пластины

Электролитическая ячейка, по определению, состоит из двух разнородных металлов, погруженных в электролит. В свинцово-кислотной ячейке, положительный электрод или анод, состоит из двуокиси свинца (PbO2) и является рабочей лошадкой батареи. Отрицательная пластина состоит из губчатого свинца (Pb). В обоих батареях с трубчатыми и плоскими пластинами, отрицательные пластины идентичны по внешнему виду и функциональности. Все отличия заключаются в дизайне и конструкции положительной пластины.

На Рисунке 1 показана типичная конструкция трубчатой пластины. Коллектор тока состоит из серии сердцевин, которые простираются вниз от верхней панели и называются «гребень». Параллельные трубки, или «перчатка», которые окружают сердцевину и сохраняют активный материал, сделаны из пористого, инертного материала. После заполнения, закручивается крышка в нижней части трубки, чтобы предотвратить потерю активного материала.

Плоская положительная пластина состоит из решётки и активного материала. Решётка отлита из сплава свинца и сурьмы. Горизонтальные и вертикальные линии называются «проволока» и подсоединены к «рамке». Как показано на Рисунке 2, активное вещество, при запрессовке в решётку, механически взаимодействует с сеткой из проволоки и рамки. Этот процесс экструзии также дает плоские поверхности по обе стороны пластины.

Основная цель конструкции обеих трубчатых и плоских пластин — равномерное распределение плотности активного материала в пластине. Если плотность слишком высокая, производительность будет снижена. Низкая плотность приводит к преждевременной потере мощности и уменьшает время автономной работы.

Производительность и срок службы

Время работы аккумуляторной батареи можно охарактеризовать различными критериями, ни один из которых следует рассматривать отдельно от другого, как основу для принятия решения о покупке. Следующие графики зависимости ёмкости от количества циклов наглядно демонстрируют различия между батареями с плоскими и трубчатыми пластинами.

При производстве свинцово-кислотной батареи, активное вещество в положительной пластине преобразуется в диоксид свинца (PbO2). Двуокись свинца существует в двух формах, альфа и бета. Соотношение альфа и бета PbO2 в готовой пластине во многом зависит от состава активной пасты и процессов отверждения.

Сегмент А на Рисунке 3 показывает постепенное увеличение ёмкости в течение многих циклов, при котором характерна высокая концентрация альфа-PbO2. График для трубчатых пластин показывает резкий, быстрый рост мощности в течение нескольких циклов, и является типичным активного материала с высоким содержанием бета-PbO2. Следует также отметить, что после достижения максимальной производительности, постепенное снижение ёмкости начинается в батареях с трубчатыми пластинами с высоким содержанием бета-PbO2. Это снижение ёмкости продолжается сегменте В графика, в котором, также как и в батарее с плоскими пластинами, полная производительность сохраняется на протяжении всего этого периода.

Батареи с плоскими пластинами начинают испытывать возрастные потери ёмкости в сегменте С, примерно в то же время аккумулятор с трубчатыми пластинами достигает конца срока его полезного использования.

Типичная причина выхода из строя в конце срока жизни батарей плоскими пластинами — ухудшение структурной целостности активного вещества в результате поглощения Альфа-PbO2 и повреждения решётки, в результате непрерывного коррозионного процесса в процессе заряда. Хотя сердцевины трубчатых пластин подвергаются тем же коррозионным процессам, как и решётки плоских пластин, нормальная причина отказа трубчатых аккумуляторах, связана с осыпанием активного материала. В конце заряда, газообразование является причиной того, что несвязанный положительный активный материал вступает в контакт с отрицательным электродом в результате формирования мохообразного губчатого свинца. «Мохообразование» это обычно приводит к короткому замыканию и преждевременному выходу из строя. Из-за физической нагрузки на трубки от разряда и заряда, в конце концов трубки разрываются и активный материал осыпается с положительной пластины. Вот почему батареи с трубчатыми пластинами, могут иметь в два раза больший лоток для осадка, чем соответствующие батареи с плоскими пластинами.

Заряд и обслуживание

Оптимальные производительность батареи и срок службы в значительной степени зависят от правильного заряда и обслуживания. Как уже говорилось ранее, активное вещество в положительном электроде батареи любого из двух типов — это двуокись свинца, продукт коррозии, схожий со ржавчиной (оксид железа). Скорость, с которой коррозия происходит в свинцово-кислотной батарее, связана с током конца заряда, необходимым для восстановления полного заряда батареи.

Наиболее очевидное преимущество трубчатой конструкции пластины по сравнению с плоской пластиной — более высокая удельная энергия. Удельная энергия — зависимость между энергоёмкостью батареи в час по отношению к весу батареи.

Такие преимущества, однако даром не обходятся. Малый диаметр сердцевин и снижение активной массы приводят к большему внутреннему сопротивлению. Это значит, что необходимо больше ватт-часов перезаряда для восстановления полного заряда батареи с трубчатыми пластинами. Далее, большой отсек для осадка на дне элемента с трубчатыми требует больше ватт-часов заряда, чтобы облегчить перемешивание электролита во время перезаряда после разряда. Если достаточный над перезаряд не достигнут, происходит процесс, известный как расслоение при котором концентрация сульфат-ионов а в нижней части элемента во время перезаряда возрастает. Газообразование, которое увеличивается в конце заряда, приводит к тому, что высококонцентрированный раствор кислоты равномерно равномерно распределяется по раствору электролита.

Когда время заряда имеет решающее значение, может потребоваться более высокое напряжение в конце заряда для полного заряда трубчатого аккумулятора. Лабораторные тесты показали, что полная производительность батареи с плоскими пластинами достигается, когда напряжение в конце заряда достигло в среднем 2,58 вольт на элемент. В то время как у батарей с трубчатыми пластинами, напряжение в конце заряда требовалось довести до 2,68 вольт на элемент, для достижения оптимальной производительности. Это более высокий потенциал перенапряжения в батарей с трубчатыми пластинами, в сочетании с более высокими токами, как правило, приводит к большей скорости коррозии гребня из свинцового сплава и увеличению потерь воды из раствора электролита.

Общепринятая рутинная практика обслуживания не сильно отличается у батарей с плоскими и трубчатыми пластинами. Полезно периодически проверять напряжение в элементах и конкретные значения удельной плотности, в дополнение к проверке правильной работы зарядного устройства. Кроме того, батареи нужно периодически очищать — удалять любую кислотно-насыщенную грязь и мусор, которые могут накапливаться на крышке аккумулятора.

Лабораторные испытания подтверждают, что потребление воды в батареях с трубчатыми пластинами было значительно больше, чем в аккумуляторах Trojan с плоскими пластинами — почти вдвое больше за срок службы батареи. Это, в свою очередь, предполагает, что расходы на техническое обслуживание батарей с трубчатыми пластинами, как правило, больше.

Заключение

Сторонники обеих конструкций спорят о возможных преимуществах их своих любимых технологий на протяжении десятилетий. Конечно, батареи с трубчатыми пластинами, как правило, превосходят в удельных энергетических показателях. Значит, соотношение ватт в час на фкилограмм больше у батарей с трубчатыми пластинами, чем в конструкциях с плоскими пластинами Конструкции с плоскими пластинами являются более надежными. То есть в них больше запас металла решётки и активного вещества, в результате чего получаем более тяжелые батареи при эквивалентной мощности ватт-час. Более тяжёлые решётки и большее количество активного материала удлиняют характеристика жизненного цикла, что снижает затраты, связанные с частой заменой. Малое потребление воды снижает себестоимость обслуживания.

Кроме того, опыт показал, что батареи с плоскими пластинами гораздо лучше держат напряжение при высокой скорости разрядов, например, когда погрузчик поднимающий тяжелые поддоны в ходе нормальной рабочей смены. Это связано с большей массой активного материала и больших проводников плоской пластины. Выбор аккумулятора лучше всего проводить для конкретной задачи и должен быть основан в значительной степени на соображения, которые обсуждались выше. Анализ требований и надлежащих размеров должен быть проведен прежде оценки конструкции батарей.

Наверх↑

Китайская Tesla Model 3 получит в 2021 году аккумуляторы нового поколения :: Автопортал Третий Рим

21 мая 2020

Илон Маск намеревается обрушить цены на аккумуляторы за счет инноваций и роста производства

Александр Климнов, фото Bloomberg

Компания Илона Маска Tesla Inc. планирует представить в конце нынешнего или в начале следующего года принципиально новую недорогую аккумуляторную батарею с длительным сроком службы для седана Model 3 в Китае, что, как ожидается, приведет к снижению стоимости электромобилей Tesla практически до уровня бензиновых автомобилей (ICE), а также позволит успешно использовать бывшие в эксплуатации аккумуляторы по второму и даже третьему жизненным циклам.

В течение нескольких последних месяцев CEO Tesla Inc. Илон Маск дразнил ожидания инвесторов и конкурентов, обещая продемонстрировать значительные достижения в области аккумуляторных технологий во время «Дня батарей» в конце мая нынешнего года.
Люди, знакомые с планами Маска, рассказали агентству Reuters, что новые недорогие аккумуляторы с ресурсом, рассчитанным на пробег электромобиля в миллион миль (1,6 млн км!), которые должны позволить моделям Tesla стать прибыльными, достигнув ценового паритета с бензиновыми ICE, однако, выступают лишь частью повестки дня для Илона Маска.

Инсайдеры рассказали, что при наличии глобального парка более чем в миллион электромобилей, которые смогут подключаться к энергетической сети и делиться с ней энергией (т.н. система V2G – авт.), целью Tesla станет достижение статуса не только производственной, но и энергетической компании, конкурирующей с такими традиционными поставщиками энергии, как, например, Pacific Gas & Electric и Tokyo Electric Power.

Новая «миллионномильная» батарея была разработана в R&D центре Tesla совместно с Китайской компанией современных технологий Amperex и использует инновационную технологию, разработанную Tesla в сотрудничестве с командой академических ученых, специализирующихся в области литий-ионных аккумуляторов, нанятых Маском.

В конце концов, улучшенные версии аккумуляторной батареи с большей удельной плотностью энергии и увеличенной общей емкостью и при этом с более низкой стоимостью, найдет применение на всех транспортных средствах, выпускаемых Tesla и представленных на других рынках, включая Северную Америку.

О планах Tesla по запуску новой батареи именно в Китае и о стратегии ее более широкого внедрения ранее не сообщалось. Пресс-служба Tesla Inc. пока от комментариев отказалась.

По словам инсайдеров, новые батареи Tesla будут включать такие инновации как новый химический состав аккумуляторных ячеек с низким содержанием кобальта или вообще без него, а также использование химических добавок, материалов и покрытий, которые уменьшат внутреннее сопротивление и позволят аккумуляторам хранить больше энергии в течение более длительных периодов времени.

Кроме того, Tesla планирует внедрить новые высокоскоростные и высокоавтоматизированные процессы производства аккумуляторных батарей, предназначенные для сокращения затрат на рабочую силу и увеличения выхода продукции на огромных «терафабриках», примерно в 30 раз превышающих нынешнюю гигантскую Gigafactory Nevada – стратегия озвученная в конце апреля Маском.

Компания Tesla Inc. работает над технологиями рециклинга и повторного оборота таких дорогих металлов, как никель, кобальт и литий, через свою дочернюю компанию Redwood Materials, а также над новыми приложениями аккумуляторных батарей в их «второй жизни», например, в буферных системах хранения энергии, таких как накопительная аккумуляторная станция Tesla, построенная в Южной Австралии в 2017 году. В перспективе Tesla хочет войти в сегмент поставщиков электроэнергии для частных хозяйств и предприятий, но не представил подробностей.
Агентство Reuters сообщало в феврале, что Tesla вела предварительные переговоры об использовании литий-железо-фосфатных батарей разработки компании CATL, в которых не используется кобальт – самый дорогой металл в конструкции АКБ современных электромобилей.
В CATL также был разработан более простой и менее дорогой способ монтажа элементов аккумуляторной батареи, называемый cell-to-pack, который исключает промежуточный этап соединения аккумуляторных ячеек. Ожидается, что Tesla будет использовать эту передовую технологию для снижения массы и стоимости аккумуляторной батареи.

Источники сообщили, что CATL также планирует со следующего года поставлять китайскому филиалу Tesla в Шанхае улучшенную долговечную никель-марганцево-кобальтовую батарею, катод которой содержит 50% никеля и только 20% кобальта.
Пока что Tesla совместно с Panasonic производит никель-кобальто-алюминиевые аккумуляторы на Gigafactory Nevada, а также покупает аккумуляторные батареи NMC у компании LG Chem для своего китайского завода Gigafactory Shanghai. В компании Panasonic от комментариев также отказались.

Вместе взятые достижения в области аккумуляторных технологий, стратегии расширения приложений для электромобиля (V2G и проч.) и огромная работа по автоматизации производства нацелены на одну и ту же цель: коренной перелом в финансовой стороне электромобилизации, которая до сих была принципиально ограничена для большинства потребителей слишком высокой ценой электромобиля по сравнению с традиционным автомобилем (ICE) с ДВС на углеводородном топливе.

Илон Маск рассказал инвесторам в январе: «Мы должны по-настоящему убедиться в том, что добьемся достаточно кардинального роста производства батарей и продолжить борьбу за снижение удельной стоимости кВт•ч – что очень важно и крайне сложно. Мы должны масштабировать производство аккумуляторных батарей до сумасшедших уровней, которые люди даже не могут представить сегодня».
Недавно Tesla Inc. отчиталась об операционной прибыли в течение трех кварталов подряд, что привело к почти что удвоению стоимости ее акций в этом году. Тем не менее, амбициозные планы Маска по расширению деятельсноти Tesla Inc. зависят от значительного увеличения как прибыли, так и объема продаж.

Ряд технических достижений Tesla и CATL в области химии и конструкции аккумуляторов был сгенерирован в небольшой исследовательской лаборатории в университете Далхаузи в Галифаксе (штат Новая Шотландия). Эта лаборатория работает с 1996 года во главе с Джеффом Даном – одним из первопроходцев в области разработки литий-ионных аккумуляторов для электромобилей и систем аккумулирования энергии.

Джефф Дан и его команда начали пятилетнее эксклюзивное исследовательское партнерство с компанией Tesla Inc. в середине 2016 года, но начало их сотрудничества датируется как минимум 2012 годом.

Среди важнейших достижений лаборатории Джеффа Дана: новые химические добавки и нанотехнологические материалы, которые сделают литий-ионные аккумуляторы более выносливыми и устойчивыми к повреждениям, например, из-за быстрой зарядки, что продлевает их срок службы.

Источники также сообщили, что стоимость не содержащих кобальта литий-железо-фосфатных батарей CATL уже упала ниже $80 за кВт•ч, а себестоимость аккумуляторных элементов упала ниже $60 за кВт·ч. Аккумуляторы CATC NMC с низким содержанием кобальта уже близки к $100/кВт·ч.

Руководители автомобильной промышленности заявили, что именно порог в $100/кВт·ч для аккумуляторных батарей – это именно тот уровень при котором электромобили (BEV) достигают примерного паритета с традиционными автомобилями с ДВС (ICE).

Эксперт по аккумуляторным батареям профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего Ширли Мэн сказал, что использование NMC-элементов может понизить их стоимость до всего лишь $80/кВт•ч, если зачесть также рециклинг и повторное использование таких ключевых материалов как кобальт и никель. Кроме того, железо-фосфатные батареи, которые безопаснее чем NMC, смогут найти вторую жизнь в стационарных энергосистемах, сократив первоначальную стоимость таких АКБ для первичных покупателей новых электромобилей.

Для сравнения, ожидается, что новые аккумуляторные батареи с низким содержанием кобальта, совместно разрабатываемые General Motors и LG Chem, не смогут достигнуть таких показателей до 2025 года, согласно источнику, знакомому с работой компаний.

В GM также отказались комментировать свои цели по снижению стоимости аккумуляторов. Ранее в этом году компания сообщила только о том, что планирует «снизить стоимость аккумуляторной батареи ниже $100/кВт·ч», но без указания сроков выхода на рынок.

Повышение энергоэффективности аккумуляторов и аккумуляторных батарей на железнодорожном транспорте : № 6 : Архив номеров : Вестник «ЮНИДО в России»

Основной автономный источник электроэнергии для запуска всех типов двигателей, питания цепей управления и резервного питания любых энергопотребителей на железнодорожном транспорте — электрохимические аккумуляторы и составленные из них аккумуляторные батареи.

Как и во всех отраслях промышленности, здесь используются аккумуляторы трех типов (классов): быстрого (Н), среднего (М) и длительного (L) разряда.

Аккумуляторы быстрого разряда применяются как стартерные — для запуска двигателей внутреннего сгорания тепловозов, рефрижераторных секций, мотрис, дизель-поездов и стационарных энергоагрегатов.

Аккумуляторы класса «М» широко используются как основной источник электропитания в пассажирских вагонах и рефрижераторных секциях при низких скоростях движения и на стоянках.

Третий класс аккумуляторных батарей (L) применяется как резервный источник в агрегатах бесперебойного питания при основной сети переменного тока или в буфере с основным электроисточником постоянного тока в устройствах сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) и связи, а также во вспомогательных низковольтных цепях электроподстанций и других стационарных установок железнодорожного транспорта. Пока работает основной источник энергии, батарея находится в режиме подзаряда, а при выходе из строя или временного отключения источника используется для питания ответственных электропотребителей.

Все аккумуляторы и батареи, в том числе применяющиеся на железнодорожном транспорте, разделяются по типу используемой электрохимической системы, как правило, щелочной или кислотной.

Выбор системы зависит от того, на каком объекте применяется аккумулятор и какой класс разряда требуется в данном случае.

Так, мощные кислотные аккумуляторы лучше всего использовать в качестве стартерных. В качестве тяговых аккумуляторов (среднего класса разряда) предпочтительнее применение щелочных, особенно никель-кадмиевых батарей. Они более надежны при низких температурах и обладают большим сроком службы. При этом свинцово кислотные аккумуляторы тех же габаритов и мощности отличаются значительно меньшей стоимостью.

Проблема заключается в том, что рабочая емкость всех основных типов и классов аккумуляторов и собранных из них батарей при низких наружных температурах значительно снижается. Это приводит к необходимости долива дистиллированной воды в жаркое время года и периодическому проведению восстановительных зарядных циклов, требующих снятия батарей с подвижного состава, что увеличивает эксплуатационные расходы.

Помимо этого, хронический недозаряд аккумуляторов при отрицательных температурах приводит к необратимой потере рабочей емкости и быстрому выходу аккумуляторов из строя из-за пассивации активных масс электродов у щелочных батарей и сульфатации — у кислотных.

Усугубляет проблему то, что все используемые на железной дороге типы аккумуляторов созданы для других отраслей промышленности, где система и сам процесс заряда отличаются от условий работы на железнодорожном транспорте, особенно на подвижном составе.

Еще большие трудности выявились при попытках использования на железнодорожном транспорте более перспективных аккумуляторов закрытого типа, называемых еще необслуживаемыми. Герметизированные батареи нескольких зарубежных аккумуляторных фирм были испытаны на подвижном составе и некоторых стационарных установках железнодорожного транспорта. Надежно необслуживаемые аккумуляторы работали только в качестве резервных источников питания. При работе же на подвижном составе, особенно в пассажирских вагонах, герметизированные аккумуляторы или полностью выходили из строя, или за полгода теряли более половины мощности.

Хуже всего показали себя аккумуляторы с гелиевым электролитом, которые не рассчитаны на быстрый и постоянно повторяющийся заряд и разряд. К тому же их реальная емкость при отрицательных наружных температурах невысока.

Существует и другой тип герметизированных аккумуляторных батарей (в основном свинцовых). В них за счет использования сепараторов типа АGМ обеспечивается рекомбинация газовых носителей (водорода и кислорода), выделяющихся при заряде любых аккумуляторов, и уменьшается газовыделение за счет использования свинцово кальциевых сплавов в электродах.

Как показали исследования авторов, тип аккумуляторов с рекомбинацией газовых носителей при положительных температурах (до +40 °С) способен устойчиво работать в условиях зарядно-разрядных циклов, но имеет очень низкую реальную емкость при низких температурах. Это значит, что и этот тип аккумуляторов непригоден для использования на железнодорожном транспорте в российском климате.

Из сказанного выше следует, что назрела необходимость разработки универсального необслуживаемого аккумулятора для железнодорожного транспорта России. Такие аккумуляторы и батареи должны быть способны работать во всех климатических зонах в течение 8~10 лет в режиме постоянного заряда и разряда и с отдачей по емкости до 50 % от номинала. При этом главный энергетический показатель — коэффициент отдачи универсальных аккумуляторов (отношение отданной емкости при разряде к величине емкости, полученной при заряде) — должен быть увеличен при отрицательных температурах в 10~15 раз по сравнению с тем же показателем зарубежных герметизированных аккумуляторов.

Как показали исследования специалистов ОАО «ВНИИЖТ» и ООО «Транспорт» (г. Москва), подобные характеристики для закрытого типа аккумуляторов могут быть достигнуты за счет внутреннего нагрева воздуха портативным нагревательным элементом, подключаемым специальным терморегулятором к борнам (клеммам) аккумулятора при температуре ниже –10 °С и расположенным внутри аккумулятора.

Рис. 1

При этом габариты аккумулятора не должны увеличиваться, а питание нагревательного элемента от аккумулятора должно осуществляться только в процессе его заряда с диапазоном напряжения 2,5÷2,75 В (для аккумуляторов кислотной системы), и 1,4÷1,7 (для щелочной системы). Таким требованиям в настоящее время не соответствует ни один аккумулятор, используемый на железнодорожном транспорте при работе во всех климатических зонах России.
Решение поставленных выше задач достигнуто в результате исследований ОАО «ВНИИЖТ» и ООО «Транспорт» (г. Москва), специализирующихся в том числе на разработке и совершенствовании железнодорожного энергетического оборудования.

Совместными усилиями был создан универсальный герметизированный аккумулятор на базе сепараторов АGМ, обеспечивающий полную рекомбинацию газовых носителей практически при любой наружной температуре (от –45 °С до +40 °С). Для обеспечения работы при низких наружных температурах в донную часть (под подставку блока электродов) обычного призматического свинцово кислотного аккумулятора был введен электронагреватель мощностью 30÷35 Вт ленточного типа из свинцового сплава с кислостойкой изоляцией, автоматически подключаемый к борнам при низких наружных температурах.

Терморегулятор выполнен на основе электронного блока, что обеспечивает эффективную работу аккумуляторов при движении подвижного состава, а стационарных установок — при их питании от батарей при температуре около 0 °С. Достигается это за счет эффективной работы активных масс электродов при низких положительных температурах, делающих их работу эквивалентной обычным аккумуляторам без внутреннего подогрева при наружной температуре 0~+5 °С.

Как уже упоминалось, управление работой нагревательного элемента осуществляется электронным коммутатором, смонтированным на печатной плате, основным элементом которой является специальный терморегулятор (резистивный датчик температуры внутри аккумулятора), обладающий способностью резко увеличивать свое сопротивление при температурах наружного воздуха ниже 0 °С. Терморегулятор массой 150 г имеет габариты 50×70×10 мм и крепится над крышкой аккумулятора (на рис. 1 показана конструкция созданного аккумулятора).

Рис. 2

При этом расчеты показывают, что при использовании разработанного устройства управления внутренним нагревом стоимость аккумуляторов мощностью 100 А•ч и больше возрастает всего на 5–7 %. Всесторонние испытания опытных образцов созданных аккумуляторов (PzV350P) показали, что при температуре –20 °С емкость аккумуляторов в три раза превышает емкость зарубежных аккумуляторов аналогичной мощности в тех же условиях. При температуре –40 °С емкость отечественной разработки превышает показатели аналогов в 10 раз! Отдача у опытных аккумуляторов при разряде номинальным стабильным током 60 А составляет 160 А∙ч, что больше, чем у аккумуляторов открытого типа, в 4–5 раз при аналогичных условиях заряда.

На рис. 2 и 3 приведены характеристики изменения разрядного тока и напряжения для известных аккумуляторов с рекомбинацией газовых носителей, но без устройства внутреннего подогрева при наружной температуре –40 °С (рис. 2) и разработанной новой конструкции герметизированного аккумулятора (рис. 3).

Рис. 3

Значительное увеличение реальной емкости позволяет резко поднять основные энергетические характеристики аккумуляторов: увеличить надежность работы при отрицательных наружных температурах, сократить стоимость жизненного цикла за счет увеличения срока службы, а также увеличить комфорт пассажиров в вагонах, при этом упростив работу обслуживающему персоналу.

Представленная конструкция приемлема для всех классов кислотных и щелочных аккумуляторов, как с электролитом, так и без него.

Особенно эффективна конструкция с автономным подогревом для аккумулятора стартерного типа — как открытого, так и закрытого. В этом случае резко увеличиваются рабочая емкость и надежность пуска двигателей при низких наружных температурах после длительного простоя подвижного состава (тепловозов, мотрис, дизель-поездов), а также всего гражданского и военного автотранспорта в условиях работы в северных и горных районах.

Увеличение стоимости универсальных аккумуляторов на 5–10 % полностью окупается за счет увеличения срока службы.

Твердотельный аккумулятор

— обзор

Твердые электролиты

Одним из ключевых компонентов технологии перезаряжаемых аккумуляторов ASSB является твердый электролит. Твердые электролиты, подробно описанные в разделе 4, должны удовлетворять таким технологическим требованиям, как высокая ионная проводимость в сочетании с незначительной электронной проводимостью, широким диапазоном напряжений, химической совместимостью с материалами катода и анода, а также относительно простое производство в больших масштабах с низкой стоимостью. (Manthiram et al., 2017). Как правило, твердые литий- или натрий-ионные проводники подразделяются на три класса, которые могут дополнять друг друга для удовлетворения этих требований: (1) неорганические стеклообразные или керамические соединения; (2) органические полимеры и (3) композитные или гибридные электролиты, состоящие из комбинации первых двух классов материалов (Manthiram et al., 2017; Hou et al., 2018a; Zheng et al., 2018).

Перенос ионов в твердых неорганических электролитах определяется концентрацией подвижных ионов и вакансий, относительными размерами связанных проводящих путей в кристаллических структурах с точечными дефектами Шоттки и Френкеля, а также свойствами диффузии ионов на границах зерен (Hou et al., 2018а, б; Zheng et al., 2018). Перспективные твердые неорганические литий-ионные электролиты включают аморфный оксинитрид фосфора лития (LiPON) с проводимостью при комнатной температуре до нескольких мСм см ^{— 1} стеклокерамика на основе сульфида лития, фосфат типа NASICON [Li _{1 + x} Al _x Ti _{2 — x} (PO ₄) ₃ (LATP)] и оксид типа граната [Li ₇ La ₃ Zr ₂ O ₁₂ (LLZO)] керамические электролиты.Типичные твердые неорганические электролиты для Na (-ион) ASSB, также обладающие относительно высокой ионной проводимостью при комнатной температуре более 1 мСм см ^{— 1}, включают Na-β ″ -оксид алюминия, суперионные проводники Na [NASICON, т.е. Na _3,1 Zr _1,95 Mg _0,05 Si ₂ PO ₁₂ (Song et al., 2016)], сульфиды (т.е. Na ₃ PS _4, Na _10,8 Sn _1,9 PS _11,8) и комплексные гидриды (например, боргидрид натрия) (Yu et al., 2018b; Hou et al., 2018a, b).

Твердые полимерные электролиты, как правило, имеют значительно более низкую ионную проводимость, чем керамические электролиты, но демонстрируют механическую гибкость, малый вес, удобство процесса изготовления и возможность изменения объема электродов во время заряда / разряда. В твердых полимерных электролитах соли Li или Na сольватированы полимерными цепями, например, в полимерах на основе полиэтиленоксида (PEO) или полисилоксана, и ионы Li или Na перемещаются через связанные полимерные цепи.Ионная проводимость твердого полимерного электролита связана с количеством подвижных ионов и сегментарными движениями полимерных цепей. Перенос ионов в связанных полимерных цепях может быть заблокирован сегментами кристаллической цепи, которые образуются ниже температуры стеклования ( T _г). T _г можно снизить, например, добавив наноразмерные наполнители. Однако относительно низкая ионная проводимость при комнатной температуре по-прежнему представляет собой главный недостаток полимерных электролитов (Zheng et al., 2018; Hou et al., 2018a, b).

Композитные или гибридные электролиты, сочетающие в себе преимущества (стеклокерамических) и полимерных ионных проводников, обеспечивают улучшенную ионную проводимость с высокой гибкостью для снижения межфазного сопротивления между твердыми электролитами и электродами (Zheng et al., 2018; Hou et al. , 2018а, б).

Подходы к скринингу материалов и составов в электрокатализе и исследованиях аккумуляторов

На пути к устойчивой энергетической экономике еще предстоит решить серьезные проблемы. С одной стороны, для замены дефицитного лития в электролитах и материалах электродов требуются не только литий-ионные батареи, но и технологии.С другой стороны, необходимо определить и разработать устойчивые катализаторы электрокаталитических реакций, таких как выделение и восстановление кислорода или водорода. Скрининг материала является многообещающей стратегией для распознавания потенциальных электродов и составов электролита.

Введение вычислительного водородного электрода (CHE) привело к возрождению теоретического электрокатализа. Такой подход облегчает проведение обычных анализов вулканов на основе энергий связи, тем самым создавая простой и понятный инструмент для проверки электрокатализаторов.Тем временем концепция Volcano достигла области науки о батареях, чтобы исследовать состав электродов и электролитов.

Однако простой анализ вулканов не свободен от неопределенностей и ошибок, которые в основном связаны с тем фактом, что весь анализ основан только на термодинамических соображениях, тогда как кинетика, а также влияние приложенного перенапряжения на энергетику опускаются. . Здесь требуются передовые подходы, включающие методы перенапряжения, кинетики или машинного обучения в анализ, позволяющие проводить скрининг материалов за пределами традиционной схемы вулкана.Использование таких расширенных каркасов может быть полезным для учета тщательной сортировки электродных материалов и электродных композиций, прежде чем наиболее многообещающие конфигурации будут дополнительно оптимизированы для разработки катализаторов с улучшенными электрохимическими характеристиками.

Эта тема исследования посвящена оригинальным исследовательским статьям, перспективам и обзорным статьям, в которых сообщается об улучшенных методах отбора материалов для определения состава электрода или электролита с применением в электрокатализе или батареях.В недавней литературе появляются комбинированные подходы теории эксперимента, так что эта тема исследования не полностью посвящена теоретической работе, но также приветствуются комбинированные подходы теории эксперимента. Темы, представляющие интерес, могут включать, но не ограничиваются, следующие:
• Подходы к скринингу материалов для определения потенциальных электрокатализаторов
• Подходы к скринингу материалов для определения потенциальных электродных материалов для батарей
• Подходы к скринингу материалов для определения потенциальных составов электролитов для электрокаталитические процессы
• Подходы к скринингу материалов для определения потенциальных составов электролита для батарей
• Подходы к скринингу материалов, включая кинетику и применение перенапряжения в анализе
• Подходы к скринингу материалов, основанные на комбинации эксперимента и теории
• Подходы к скринингу материалов, включающие методы машинного обучения

Ключевые слова : скрининг материалов, электрокатализ, твердотельные батареи, состав электролита, машинное обучение

Важное примечание : Все материалы по данной теме исследования должны находиться в рамках того раздела и журнала, в который они были отправлены, как это определено в их заявлениях о миссии.Frontiers оставляет за собой право направить рукопись, выходящую за рамки объема, в более подходящий раздел или журнал на любом этапе рецензирования.

• Кобальтовый состав литий-ионных аккумуляторов 2017

• Кобальтовый состав литий-ионных аккумуляторов 2017 | Statista

Другая статистика по теме

Пожалуйста, создайте учетную запись сотрудника, чтобы иметь возможность отмечать статистику как избранную. Затем вы можете получить доступ к своей любимой статистике через звездочку в заголовке.

Зарегистрироваться

Пожалуйста, авторизуйтесь, перейдя в «Моя учетная запись» → «Администрирование». После этого вы сможете отмечать статистику как избранную и использовать персональные статистические оповещения.

Аутентифицировать

Сохранить статистику в формате .XLS

Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.

Сохранить статистику в формате .PNG

Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.

Сохранить статистику в формате .PDF

Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.

Показать ссылки на источники

Как премиум-пользователь вы получаете доступ к подробным ссылкам на источники и справочной информации об этой статистике.

Показать подробную информацию об этой статистике

Как премиум-пользователь вы получаете доступ к справочной информации и сведениям о выпуске этой статистики.

Статистика закладок

Как только эта статистика будет обновлена, вы сразу же получите уведомление по электронной почте.

Да, сохранить в избранное!

… и облегчить мне исследовательскую жизнь.

Изменить параметры статистики

Для использования этой функции вам потребуется как минимум Одиночная учетная запись .

Базовая учетная запись

Познакомьтесь с платформой

У вас есть доступ только к базовой статистике.
Эта статистика не учтена в вашем аккаунте.

Единая учетная запись

Идеальная учетная запись начального уровня для индивидуальных пользователей

Мгновенный доступ к статистике за 1 мес
Скачать в формате XLS, PDF и PNG
Подробные ссылки

$ 59 39 $ / месяц *

в первые 12 месяцев

Корпоративный аккаунт

Полный доступ

Корпоративное решение, включающее все функции.

* Цены не включают налог с продаж.

Самая важная статистика

Дополнительная статистика

Узнайте больше о том, как Statista может поддержать ваш бизнес .

Визуальный капиталист. (9 января 2017 г.).Доля состава кобальта в выбранных катодах литий-ионных аккумуляторов по состоянию на 2017 г. [График]. В Statista. Получено 1 мая 2021 г. с сайта https://www.statista.com/statistics/655948/composition-share-of-cobalt-in-lithium-ion-battery-cathodes/

Visual Capitalist. «Доля состава кобальта в выбранных катодах литий-ионных аккумуляторов по состоянию на 2017 год». Диаграмма. 9 января 2017 года. Statista. По состоянию на 1 мая 2021 г. https://www.statista.com/statistics/655948/composition-share-of-cobalt-in-lithium-ion-battery-cathodes/

Visual Capitalist.(2017). Доля состава кобальта в выбранных катодах литий-ионных аккумуляторов по состоянию на 2017 год. Statista. Statista Inc. Дата обращения: 1 мая 2021 г. https://www.statista.com/statistics/655948/composition-share-of-cobalt-in-lithium-ion-battery-cathodes/

Visual Capitalist. «Доля состава кобальта в выбранных катодах литий-ионных аккумуляторов по состоянию на 2017 год». Statista, Statista Inc., 9 января 2017 г., https://www.statista.com/statistics/655948/composition-share-of-cobalt-in-lithium-ion-battery-cathodes/

Visual Capitalist, доля состава Cobalt в выбранных катодах литий-ионных аккумуляторов по состоянию на 2017 г.statista.com/statistics/655948/composition-share-of-cobalt-in-lithium-ion-battery-cathodes/ (последнее посещение — 1 мая 2021 г.)

Материалы для аккумуляторных батарей для электромобилей 2021-2031: IDTechEx

1.	ИСПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
1.1.	Аккумуляторы для электромобилей
1.2.	Материалы, рассмотренные в отчете
1.3.	Прогноз электромобилей
1.4.	Изменения химического состава катода: никель вверх, кобальт вниз
1.5.	Плотность энергии ячейки и блока
1.6.	Компоненты аккумуляторной батареи
1.7.	Общие требования к материалам для электромобилей
1.8.	Рыночная стоимость аккумуляторных материалов
1.9.	Общие требования к материалам для электромобилей
2.	ВВЕДЕНИЕ
2.1.	Условия использования электромобилей
2.2.	Электромобили: основной принцип
2.3.	Технические характеристики трансмиссии
2.4.	Аккумуляторы для электромобилей
2.5.	Материалы, рассматриваемые в данном отчете
3.	АККУМУЛЯТОРЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ
3.1.	Химия литий-ионных аккумуляторов
3.1.1.	Что такое литий-ионный аккумулятор?
3.1.2.	Почему литий?
3.1.3.	Обзор литий-ионных катодов
3.1.4.	Обзор литий-ионного анода
3.1.5.	Изменения химического состава катода: никель вверх, кобальт вниз
3.1.6.	Слишком быстрое изменение?
3.2.	Стоимость элементов и плотность энергии
3.2.1.	Драйверы для катодов с высоким содержанием никеля
3.2.2.	EV Модели с NMC 811
3.2.3.	811 Примеры коммерциализации
3.2.4.	График плотности энергии клеток
3.2.5.	Плотность энергии литий-ионных катодов
3.3.	Материалы для литий-ионных аккумуляторов
3.3.1.	Потенциал нехватки сырья
3.3.2.	Экологичность литий-ионных материалов
3.3.3.	Сомнительная горная практика
3.3.4.	Драйверы и ограничения
3.3.5.	Литий-ионное сырье в перспективе
3.3.6.	Как изменяется интенсивность материала?
3.3.7.	Интенсивность неактивного материала (без оболочки)
3.3.8.	Сырье
3.3.9.	Элементы, используемые в литий-ионных аккумуляторах
3.3.10.	Цепочка поставок литий-ионных аккумуляторов
3.3.11.	Спрос на литий-ионные аккумуляторы меняется
3.3.12.	Сырье, критичное для Li-ion
3.3.13.	География литий-ионного сырья
3.3.14.	Литий
3.3.15.	Литий Введение
3.3.16.	Где находится литий?
3.3.17.	Извлечение лития из рассолов
3.3.18.	Извлечение лития из твердой породы
3.3.19.	Производители лития
3.3.20.	Конечное применение лития
3.3.21.	Прогнозируемый спрос на литий
3.3.22.	Кобальт
3.3.23.	Введение в Cobalt
3.3.24.	Кобальт в ДРК
3.3.25.	Сомнительная горная практика
3.3.26.	Предложение кобальта
3.3.27.	Тенденция цен на кобальт
3.3.28.	Общественная проверка предложения кобальта
3.3.29.	Изменение интенсивности кобальта в литий-ионных
3.3.30.	Прогнозируемый спрос на кобальт
3.3.31.	Никель
3.3.32.	Обзор никеля
3.3.33.	Географическая структура добычи никеля
3.3.34.	Никель: дефицит предложения?
3.3.35.	Прогноз спроса на никель
4.	КОМПОНЕНТЫ ЯЧЕЙКИ
4.1.	Катоды
4.1.1.	Интенсивность материала катода
4.1.2.	Географическая структура производства катодов
4.1.3.	Производство химии
4.1.4.	Развитие NMC: с 111 по 811
4.1.5.	Outlook — Какие катоды будут использоваться?
4.1.6.	Прогноз спроса на катоды
4.1.7.	Предположения по ценам
4.1.8.	Рыночная стоимость катодного материала
4.2.	Аноды
4.2.1.	Введение в графит
4.2.2.	Натуральный или синтетический в LIB?
4.2.3.	Природный графит для LIB
4.2.4.	Добыча природного графита
4.2.5.	Откуда появятся новые мощности?
4.2.6.	Поставщики графитовых анодов
4.2.7.	Прогноз спроса на графит
4.2.8.	Введение в кремниевые аноды
4.2.9.	Преимущества использования кремния
4.2.10.	Тенденции в отношении материалов электродов
4.2.11.	Насколько кремний увеличивает плотность энергии?
4.2.12.	Прогноз спроса на аноды
4.2.13.	Цены на материалы анода
4.2.14.	Прогноз рыночной стоимости анодов
4.3.	Электролит, сепараторы, связующие и оболочки
4.3.1.	Что находится в ячейке?
4.3.2.	Литий-ионные электролиты
4.3.3.	Сепараторы
4.3.4.	Полиолефиновый сепаратор
4.3.5.	Связующие
4.3.6.	Связующие — водные и неводные
4.3.7.	Углеродные нанотрубки в литий-ионных аккумуляторах
4.3.8.	Зачем нужны наноуглероды?
4.4.	Общий прогноз материалов аккумуляторных элементов
4.4.1.	Прогноз материалов аккумуляторных элементов
4.4.2.	Прогноз рыночной стоимости материалов для аккумуляторных элементов
5.	АНАЛИЗ СПРОСА И ЗАТРАТ НА ИОНЫ
5.1.	Panasonic и Tesla
5.2.	Может ли предложение литий-ионных аккумуляторов удовлетворить спрос?
5.3.	Как долго строить гигафабрику?
5.4.	Gigafactory Инвестиции в Европу
5.5.	Производственно-сбытовая цепочка китайских аккумуляторных батарей
5.6.	Стоимость литий-ионных элементов
5.7.	Анализ стоимости ячейки снизу вверх
5.8.	С учетом стоимости NMC 811
5.9.	Волатильность цен на сырье
5.10.	Автомобили — Предполагаемые цены на литий-ионные элементы и упаковку на 2020-2031 годы
5.11.	Прогноз цен на ячейки BEV
5.12.	Взгляды производителей на цены на аккумуляторы
5.13.	Литий-ионные аккумуляторы
6.	КОНСТРУКЦИЯ АККУМУЛЯТОРА И УПАКОВКИ
6.1.	Более одного типа конструкции ячеек
6.2.	Рекомендации по формату ячеек
6.3.	Какой формат ячеек выбрать?
6.4.	Сравнение форматов коммерческих ячеек
6.5.	Различия между ячейкой, модулем и упаковкой
6.6.	Методы стекирования
6.7.	Выбор автомобильного формата
6.8.	Рынок легковых автомобилей
6.9.	Другие категории автомобилей
6.10.	Материалы аккумуляторной батареи Henkel
6.11.	Материалы аккумуляторной батареи DuPont
7.	КОМПОНЕНТЫ УПАКОВКИ
7.1.	Материалы термоинтерфейса для литий-ионных аккумуляторных батарей
7.1.1.	Введение в материалы для термоинтерфейса (TIM)
7.1.2.	Обзор TIM по типу
7.1.3.	Управление температурой — Обзор пакета и модуля
7.1.4.	Материал термоинтерфейса (TIM) — Обзор упаковки и модуля
7.1.5.	Промежуточные прокладки в батареях электромобилей
7.1.6.	Переход на заполнители зазоров вместо прокладок
7.1.7.	EV Примеры использования
7.1.8.	TIM аккумуляторной батареи — варианты и сравнение рынка
7.1.9.	Силиконовая дилемма для автомобильной промышленности
7.1.10.	Большая 5 в силиконе
7.1.11.	TIM: Альтернативные варианты силикона
7.1.12.	ТИМ: проводящие игроки
7.1.13.	Заметные приобретения для игроков TIM
7.1.14.	TIM для аккумуляторных батарей электромобилей — тенденции
7.1.15.	TIM для аккумуляторных батарей электромобиля — прогноз по категориям
7.1.16.	TIM для аккумуляторных блоков EV — прогноз по типу TIM
7.1.17.	Управление температурным режимом электромобилей
7.1.18.	Материалы термоинтерфейса
7.2.	Батарейные шкафы
7.2.1.	Облегченные аккумуляторные шкафы
7.2.2.	От стали к алюминию
7.2.3.	Новейшие композитные аккумуляторные шкафы
7.2.4.	Альтернативы фенольным смолам
7.2.5.	Подходят ли корпуса из полимеров?
7.2.6.	К композитным корпусам?
7.2.7.	Континентальные конструкционные пластмассы — сотовые технологии
7.2.8.	Обзор материалов корпуса аккумуляторной батареи
7.2.9.	Экономическая эффективность корпуса из углепластика
7.2.10.	Требуется дополнительное усиление?
7.2.11.	Экранирование от электромагнитных помех для композитных корпусов
7.3.	Пакет пожарной безопасности
7.3.1.	Какой уровень профилактики?
7.3.2.	Теплоизоляционные материалы для модулей и пакетов
7.3.3.	Материалы для предотвращения уровня упаковки
7.3.4.	Новые решения в области пожарной безопасности
7.3.5.	Контракт об изготовлении оборудования для Aspen Aerogels в США
7.3.6.	Огнестойкие покрытия с 2020 года
7.4.	Межклеточные компоненты
7.4.1.	Межячейковые компоненты
7.4.2.	Сравнение изоляционных материалов
7.4.3.	Межклеточные материалы: цилиндрические элементы
7.4.4.	Межклеточные материалы: Tesla Model 3 / Y
7.4.5.	Масса цилиндрической ячейки
7.4.6.	Держатель аккумулятора Superbike
7.4.7.	Новые маршруты — материалы с фазовым переходом (PCM)
7.4.8.	Межклеточные материалы: призматические клетки
7.4.9.	Межклеточные материалы: мешочные клетки
7.4.10.	Изоляционные пены между ячейками
7.4.11.	Полиуретановые компрессионные подушки
7.4.12.	Графитовые теплораспределители
7.5.	Конструкционные батареи и ликвидация модуля
7.5.1.	Tesla Удаление аккумуляторного модуля
7.5.2.	Аккумулятор GM Ultium
7.5.3.	Ultium BMS
7.5.4.	LG Chem прекращает работу с модулями
7.5.5.	Отвал BYD
7.5.6.	CATL Cell to Pack
7.5.7.	Будет ли удален модуль?
8.	АВТОМОБИЛЬНЫЕ СЛУЧАИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
8.1.	Конструкция аккумуляторной батареи
8.1.1.	Отсутствие стандартизации в отношении аккумуляторных блоков
8.1.2.	Audi e-tron
8.1.3.	BMW i3
8.1.4.	Шевроле Болт
8.1.5.	Hyundai Kona
8.1.6.	Jaguar I-PACE
8.1.7.	Tesla Model S P85D
8.1.8.	Tesla Model 3 / Y
8.1.9.	Обзор дизайна упаковки OEM
8.1.10.	Легковые автомобили: плотность энергии упаковки
8.1.11.	Легковые автомобили: тенденции плотности энергопотребления
8.1.12.	Легковые автомобили: тенденции плотности энергии клеток
8.1.13.	Плотность энергии ячейки и блока
8.1.14.	Прогноз плотности энергии
8.2.	Электрические соединения
8.2.1.	Содержание меди и алюминия в соединениях батарей
8.2.2.	Tesla Model S P85D: соединение цилиндрических элементов
8.2.3.	Tesla Model S P85D: межмодульное соединение
8.2.4.	Tesla Model S P85D: содержание меди в высоковольтном кабеле 2/0
8.2.5.	Tesla Model S P85D: Подключение BMS
8.2.6.	Tesla Model S P85D Резюме: межблочные батареи
8.2.7.	Nissan Leaf 24 кВтч: подключение аккумуляторной батареи
8.2.8.	Nissan Leaf 24 кВтч: расположение модулей
8.2.9.	Nissan Leaf 24 кВтч: соединительные шины модулей
8.2.10.	Nissan Leaf 24 кВтч: кабели высокого напряжения и проводка BMS
8.2.11.	Nissan Leaf 24 кВтч Резюме: межблочные батареи
8.2.12.	BMW i3 94Ah: Подключение призматических элементов
8.2.13.	BMW i3 94Ah: межмодульные кабели и проводка BMS
8.2.14.	BMW i3 94Ah Резюме: Межблочные батареи
8.3.	Материалы аккумуляторной батареи
8.3.1.	Компоненты аккумуляторной батареи
8.3.2.	Аккумуляторная батарея Материалы, искл. Ячейки
8.3.3.	Прогноз материалов для аккумуляторной батареи
8.3.4.	Цены на материалы аккумуляторной батареи
8.3.5.	Прогноз материалов для аккумуляторной батареи
9.	ОБЩИЙ ПРОГНОЗ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ
9.1.	Общие требования к материалам для электромобилей
9.2.	Рыночная стоимость аккумуляторных материалов
9.3.	Общие потребности в материалах для электромобилей
10.	ОБЗОР ПРОГНОЗОВ И ПРЕДПОЛОЖЕНИЙ
10.1.	Прогноз спроса на катоды
10.2.	Предположения по ценам
10.3.	Рыночная стоимость катодного материала
10.4.	Прогноз спроса на аноды
10.5.	Цены на материалы анода
10.6.	Прогноз рыночной стоимости анодов
10.7.	Прогноз материалов для аккумуляторных элементов
10.8.	Прогноз рыночной стоимости материалов для аккумуляторных элементов
10.9.	TIM для аккумуляторных батарей электромобиля — прогноз по категориям
10.10.	TIM для аккумуляторных блоков EV — прогноз по типу TIM
10.11.	Прогноз материалов для аккумуляторной батареи
10.12.	Цены на материалы для батарейного блока
10.13.	Прогноз материалов для аккумуляторной батареи
10.14.	Общие требования к материалам для электромобилей
10.15.	Рыночная стоимость аккумуляторных материалов
10,16.	Общие требования к материалам для электромобилей
10.17.	Допустимая емкость аккумулятора электромобиля
10.18.	Допущения для прогнозов электромобилей
10.19.	Прогноз электромобилей
10.20.	EV Прогноз материалов: методология и допущения
10.21.	Влияние COVID-19 на прогнозы

Состав аккумуляторов и безопасность | Портал электронного обучения

Краткое описание курса

Этот восьмичасовой семинар в режиме реального времени, предназначенный для обучения сотрудников коммунальных предприятий, знакомит с аккумуляторными элементами и химическим составом, тепловыми ограничениями с акцентом на литий-фосфатную технологию, ограничениями на зарядку / разрядку аккумуляторов, передовыми методами тестирования литий-ионных аккумуляторов и передовыми практиками для аккумулятор в сборе.Также представлены достижения в технологии аккумуляторов, старении аккумуляторов и использовании энергии в электромобилях.

CAR имеет значительный опыт работы с системами хранения аккумуляторов для сетевых и транспортных приложений, включая испытания на безопасность и жизненный цикл аккумуляторов, разработанных как для транспортных средств, так и для аккумуляторов сетевой энергии. В частности, компания CAR провела испытания литий-фосфатных батарей на срок службы и безопасность.

Рекомендуются практические знания в области хранения энергии в энергосистемах.

Живые короткие курсы можно настроить в соответствии с потребностями вашей организации!

Голы

После завершения этого семинара студенты получат знания в

Состав и химия батарей
Химия литий-ионных батарей и химия литий-железо-фосфатных батарей
Архитектура аккумуляторной системы
Безопасность, охлаждение и сборка
Старение аккумуляторов и достижения в аккумуляторной технологии
Металло-воздушные (Li-Air) батареи
Прогнозы плотности энергии для литий-ионных аккумуляторов
Электромобили и аккумуляторные батареи

Преподаватель

Б.Дж. Юркович является ведущим исследователем и исследователем в Центре автомобильных исследований и активно участвует в венчурных разработках новых технологий и разработке программных систем в компании Technicity LLC.

Юркович спроектировал и руководил разработкой приложений, включая инструменты инженерного анализа и программные системы для трансляции протоколов, системы, ориентированные на кибербезопасность, управляемые данными, пользовательские веб-приложения, встроенные программные системы, приложения для численных вычислений и моделирования, а также на основе транзакций. сетевые системы. Он получил ученую степень в области машиностроения и информатики штата Огайо.

Мезомасштабные эффекты состава и каландрирования в композитных электродах литий-ионных батарей (Журнальная статья)

Трембаки, Брэдли Л., Ноубл, Дэвид Р., Ферраро, Марк Э. и Робертс, Скотт А. Мезомасштабные эффекты состава и каландрирования в композитных электродах литий-ионных аккумуляторов. США: Н. п., 2020. Интернет. DOI: 10,1115 / 1,4045973.

Трембаки, Брэдли Л., Ноубл, Дэвид Р., Ферраро, Марк Э. и Робертс, Скотт А. Мезомасштабные эффекты состава и каландрирования в композитных электродах литий-ионных батарей.Соединенные Штаты. DOI: https: //doi.org/10.1115/1.4045973

Трембаки, Брэдли Л., Ноубл, Дэвид Р., Ферраро, Марк Э. и Робертс, Скотт А. Вт. «Мезомасштабные эффекты состава и каландрирования в композитных электродах литий-ионных батарей». Соединенные Штаты. DOI: https: //doi.org/10.1115/1.4045973. https://www.osti.gov/servlets/purl/1605730.

@article {osti_1605730, title = {Мезомасштабные эффекты состава и каландрирования в композитных электродах литий-ионных батарей}, author = {Trembacki, Bradley L.and Noble, Дэвид Р. и Ферраро, Марк Э. и Робертс, Скотт А.}, abstractNote = {Макрооднородные модели аккумуляторов широко используются для прогнозирования характеристик аккумуляторов, обязательно с учетом эффективных свойств электродов, таких как удельная поверхность, извилистость и электрическая проводимость. Хотя эти свойства обычно оцениваются с использованием теорий идеальной эффективной среды, на практике они демонстрируют весьма неидеальное поведение, обусловленное их сложной мезоструктурой. В этой статье мы численно реконструируем электроды из рентгеновской компьютерной томографии 16 электродов из никель-марганца-оксида кобальта, изготовленных с использованием различных рецептур материалов и давлений каландрирования.Из-за ограничений изображения синтетический проводящий связующий домен (CBD), состоящий из связующего и проводящего углерода, добавляется к реконструкциям с использованием алгоритма связующего моста. Реконструированные площади поверхности частиц значительно меньше, чем прогнозировалось стандартным приближением, поскольку большая часть площади поверхности частиц покрыта CBD, что влияет на доступность электрохимической реакции. Моделирование эффективных свойств методом конечных элементов выполняется на 320 больших подобластях электродов для анализа тенденций и неоднородности между электродами.Наблюдается значительная анизотропия извилистости до 27% и эффективной проводимости до 47%. Электропроводность увеличивается до 7,5 раз при литировании частиц. Мы сравниваем результаты с традиционными приближениями Брюггемана и предлагаем улучшенные альтернативы для использования в моделировании в масштабе ячеек с показателями Брюггемана в диапазоне от 1,62 до 1,72 вместо теоретического значения 1,5. Мы также пришли к выводу, что для оценки эффективной электронной проводимости следует использовать только фазу CBD, а не всю твердую фазу.Это исследование дает представление о мезомасштабных явлениях переноса и приводит к улучшенным приближениям эффективных свойств, основанным на реалистичных морфологиях, основанных на изображениях.}, doi = {10.1115 / 1.4045973}, journal = {Журнал электрохимического преобразования и хранения энергии}, число = 4, объем = 17, place = {United States}, год = {2020}, месяц = {3} }

Отработанные литиевые аккумуляторные батареи в электронных отходах: состав и последствия

Notter D. A., Gauch M, Widmer R, Wäger P, Stamp A, Zah R, Althaus H J. Вклад литий-ионных аккумуляторов в воздействие электромобилей на окружающую среду. Наука об окружающей среде и технологии, 2010 г., 44 (17): 6550–6556

CAS Статья Google Scholar

Скросати Б., Гарче Дж. Литиевые батареи: состояние, перспективы и будущее. Journal of Power Sources, 2010, 195 (9): 2419–2430

CAS. Статья Google Scholar

Zeng X L, Li J H, Ren Y S. Прогнозирование количества выброшенных литиевых батарей в Китае. Устойчивые системы и технологии (ISSST), Международный симпозиум IEEE 2012 г., Бостон, 2012 г., 1–4

Google Scholar

Цзэн X Л., Ли Дж. Х. Влияние на несущую способность литиевых запасов в Китае. Ресурсы, сохранение и переработка, 2013, 80: 58–63

Статья Google Scholar

Дэвульф Дж., Ван дер Ворст Дж., Дентурк К., Ван Лангерхов Х., Гиут В., Титгат Дж., Вандепутте К. Утилизация литий-ионных аккумуляторных батарей: критический анализ экономии природных ресурсов. Ресурсы, сохранение и переработка, 2010, 54 (4): 229–234

Статья Google Scholar

Цзэн Х Л., Ли Дж. Х., Сингх Н. Утилизация отработанных литий-ионных аккумуляторов: критический обзор. Критические обзоры в науке об окружающей среде и технологиях, 2014 г., 10 (44): 1129–1165

Статья Google Scholar

Lisbona D, Snee T. Обзор опасностей, связанных с первичными литиевыми и литий-ионными батареями. Технологическая безопасность и охрана окружающей среды, 2011 г., 89 (6): 434–442

CAS Статья Google Scholar

Канг Д. Х., Чен М., Огунсейтан О. А. Потенциальное воздействие литиевых батарей с электронными отходами на окружающую среду и здоровье человека. Наука об окружающей среде и технологии, 2013 г., 47 (10): 5495–5503

CAS Статья Google Scholar

Джа М. К., Кумари А., Джа А. К., Кумар В., Хаит Дж., Пандей Б. Д. Восстановление лития и кобальта из отработанных ионно-литиевых батарей мобильных телефонов. Управление отходами, 2013, 33 (9): 1890–1897

CAS Статья Google Scholar

10.

Li J H, Shi P X, Wang Z F, Chen Y, Chang C C. Комбинированный процесс восстановления металлов в отработанных литий-ионных батареях. Chemosphere, 2009, 77 (8): 1132–1136

CAS Статья Google Scholar

11.

Wang R, Lin Y, Wu S. Новый процесс восстановления металлических ценностей из катодных активных материалов литий-ионных вторичных батарей. Гидрометаллургия, 2009, 99 (3–4): 194–201

CAS. Статья Google Scholar

12.

Xin B, Zhang D, Zhang X, Xia Y, Wu F, Chen S, Li L. Механизм биовыщелачивания Co и Li из отработанной литий-ионной батареи смешанной культурой ацидофильного окислителя серы и железа. -окисляющие бактерии.Технология биоресурсов, 2009, 100 (24): 6163–6169

CAS Статья Google Scholar

13.

Zeng X L, Li J H. Инновационное применение ионной жидкости для отделения Al и катодных материалов от использованных мощных литий-ионных батарей. Журнал опасных материалов, 2014 г., 271: 50–56

CAS Статья Google Scholar

14.

Шува М.А., Курный А. Гидрометаллургическое извлечение ценных металлов из отработанных литий-ионных аккумуляторов.Американский журнал материаловедения и технологий, 2013, 1 (1): 8–12

Google Scholar

15.

Тараскон Дж. М., Арман М. Проблемы и проблемы, с которыми сталкиваются литиевые аккумуляторные батареи. Nature, 2001, 414 (6861): 359–367

CAS. Статья Google Scholar

16.

Contestabile M, Panero S, Scrosati B. Лабораторный процесс переработки литий-ионных аккумуляторов.Journal of Power Sources, 2001, 92 (1-2): 65–69

CAS. Статья Google Scholar

17.

Канг К., Мэн И. С., Брегер Дж., Грей С. П., Седер Г. Электроды большой мощности и большой емкости для литиевых аккумуляторных батарей. Наука, 2006, 311 (5763): 977–980

CAS Статья Google Scholar

18.

Антолини Э. LiCoO ₂: образование, структура, литиевая и кислородная нестехиометрия, электрохимическое поведение и транспортные свойства.Ионика твердого тела, 2004, 170 (3–4): 159–171

CAS. Статья Google Scholar

19.

Балке Н., Джесси С., Морозовска А. Н., Елисеев Е., Чунг Д. В., Ким Ю., Адамчик Л., Гарсия Р. Е., Дадни Н., Калинин С. В. Наноразмерное картирование диффузии ионов в катоде литий-ионной батареи. Nature Nanotechnology, 2010, 5 (10): 749–754

CAS. Статья Google Scholar

20.

Zeng X L, Zheng L X, Xie H H, Lu B, Xia K, Chao K, Li W, Yang J X, Lin S, Li J H.Текущее состояние и перспективы переработки отходов печатных плат. «Науки об окружающей среде», 2012, 16: 590–597

Статья Google Scholar

21.

Li L, Ge J, Chen R, Wu F, Chen S, Zhang X. Экологически чистый выщелачивающий реагент для извлечения кобальта и лития из использованных литий-ионных батарей. Управление отходами, 2010, 30 (12): 2615–2621

CAS Статья Google Scholar

22.

Дуань Х. Б., Хоу К., Ли Дж. Х., Чжу Х. Изучение приемлемости технологии демонтажа использованных печатных плат с учетом вторичного использования и экологических проблем. Журнал экологического менеджмента, 2011 г., 92 (3): 392–399

CAS Статья Google Scholar

23.

Stevels A, Huisman J, Wang F, Li J H, Li B Y, Duan H B. Возврат и обработка выброшенной электроники: научное обновление. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 2013, 7 (4): 475–482

CAS. Статья Google Scholar

24.

Дорелла Г., Мансур М. Б. Исследование отделения кобальта от остатков отработанных литий-ионных аккумуляторов. Журнал источников энергии, 2007, 170 (1): 210–215

CAS Статья Google Scholar

25.

Шин С. М., Ким Н. Х., Сон Дж. С., Янг Д. Х., Ким И. Х. Разработка процесса извлечения металлов из отходов литий-ионных аккумуляторов. Гидрометаллургия, 2005, 79 (3–4): 172–181

CAS. Статья Google Scholar

26.

Нан Дж. М., Хан Д. М., Цзо X X. Восстановление металлических ценностей из использованных литий-ионных батарей с помощью химического осаждения и экстракции растворителем. Журнал источников энергии, 2005, 152: 278–284

CAS Статья Google Scholar

27.

Сюй Дж., Томас Х. Р., Фрэнсис Р. В., Лум К. Р., Ван Дж., Лян Б. Обзор процессов и технологий утилизации литий-ионных вторичных батарей. Журнал источников энергии, 2008, 177 (2): 512–527

CAS Статья Google Scholar

28.

Li L, Chen R, Sun F, Wu F, Liu J. Получение пленок LiCoO ₂ из отработанных литий-ионных аккумуляторов с помощью комбинированного процесса переработки. Гидрометаллургия, 2011, 108 (3–4): 220–225

CAS. Статья Google Scholar

29.

Лу Х, Лей Л, Ю Х, Хан Дж. Отдельный метод для компонентов отработанной литий-ионной батареи.

Из каких элементов состоит аккумуляторная батарея

Состав аккумуляторной батареи

устройство, виды и принцип работы АКБ, а также срок службы и характеристики батареи

Назначение аккумулятора в автомобиле

Параметры АКБ

принцип работы, из чего состоит, назначение и схема акб

Что такое аккумулятор

Устройство и принцип работы аккумулятора

Схема строения

Виды аккумуляторов

Классификация акб по составу активного вещества

Классификация батарей по типу электролита

Основные технические характеристики аккумуляторов

Номинальная емкость аккумулятора

Пусковой ток

Полярность

Исполнение корпуса

Тип и размер клемм

Тип крепления

Назначение аккумуляторных батарей

В каких сферах используется

Автомобильный аккумулятор — устройство, схема, принцип работы и параметры АКБ

Что такое АКБ для автомобиля, предназначение

Из чего сделан и что внутри аккумулятора

Принцип работы АКБ

Особенности конструкции современных АКБ

типов литий-ионных батарей — Battery University

Оксид лития-кобальта (LiCoO

Какая лучшая батарея для солнечного хранения?

Как сравнить варианты солнечного накопления

Вместимость и мощность

Глубина разряда (DoD)

КПД в оба конца

Срок службы батареи и гарантия

Производитель

Как долго работают солнечные батареи?

Срок службы солнечной батареи

Какие лучшие батареи для солнечных батарей?

Свинцово-кислотный

Литий-ионный

Морская вода

Найдите лучшую солнечную батарею для своего дома

Утилизация батарей — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

— Большая химическая энциклопедия

Информация о батареях на основе никеля — Battery University

Никель-кадмиевый (NiCd)

Программируемые зарядные устройства для заряда литиевых и свинцово-кислотных аккумуляторных батарей от MEAN WELL

Сравнение трубчатых и плоских пластин в свинцово-кислотных аккумуляторах

Конструкция положительной пластины

Производительность и срок службы

Заряд и обслуживание

Заключение

Китайская Tesla Model 3 получит в 2021 году аккумуляторы нового поколения :: Автопортал Третий Рим

Повышение энергоэффективности аккумуляторов и аккумуляторных батарей на железнодорожном транспорте : № 6 : Архив номеров : Вестник «ЮНИДО в России»

— обзор

Твердые электролиты

Подходы к скринингу материалов и составов в электрокатализе и исследованиях аккумуляторов

• Кобальтовый состав литий-ионных аккумуляторов 2017

Материалы для аккумуляторных батарей для электромобилей 2021-2031: IDTechEx

Состав аккумуляторов и безопасность | Портал электронного обучения

Краткое описание курса

Голы

Преподаватель

Мезомасштабные эффекты состава и каландрирования в композитных электродах литий-ионных батарей (Журнальная статья)

Отработанные литиевые аккумуляторные батареи в электронных отходах: состав и последствия

Где на аккумуляторе плюс а где минус на: Какую клемму надо снимать и ставить первой на аккумуляторе? Плюс или минус?

Power bank solar 20000 mah: Купить Solar Power Bank 20000 mAh - аккумулятор на солнечной батарее

Добавить комментарий Отменить ответ