Аккумуляторы для инструмента, их характеристики и советы по выбору
Аккумуляторный инструмент все больше входит в нашу жизнь. Не обладая большой мощностью по сравнению с профессиональными моделями, эти устройства становятся всё более популярными из-за своей удивительной мобильности. В местах, где нет электричества, и где раньше могли работать только шумные и требовательные бензиновые дрели, пилы и пылесосы, теперь все чаще встречаются удобные и экологичные аккумуляторные инструменты. Сотрудники аварийных служб и просто хорошие мастера всегда имеют два набора инструментов, сетевой и энергонезависимый, чтобы не быть застигнутыми врасплох при внезапном отключении напряжения в сети.
Дело даже не всегда в отсутствии электричества. Аккумуляторный инструмент раз и навсегда избавляет пользователя от так называемой «возни с проводами», когда вам периодически приходится сматывать или разматывать кабель, следить за тем, чтобы он не попал в зону работы и покупать различные удлинители.
В инструментах используется несколько основных типов аккумуляторов, различающихся по характеристикам и химическому составу. Кроме того, существует множество вариантов подключения аккумулятора к устройству. Подбирая батарею к своему шуруповерту, убедитесь, что гнездо аккумулятора рассчитано на её установку.
Существуют десятки разновидностей аккумуляторов
Типы аккумуляторов
Никель-кадмиевые аккумуляторы были изобретены более 100 лет назад. Это был открытый источник тока, в котором газы, выделяющиеся во время работы, беспрепятственно выходили в атмосферу.
Тогда эти аккумуляторы не получили широкого распространения из-за того, что их компоненты были дороги в производстве. Второе рождение NiCd батареи получили уже после войны, в 1947 году, когда их стоимость значительно снизилась. Они стали герметично закрываться, не выпуская наружу вредные газы, а рекомбинируя их внутри, кроме того, внутрь никелевых электродов были введены активные материалы, что улучшило работоспособность аккумулятора. С тех пор их конструкция практически не изменялась.
|
Эффект памяти аккумулятора – обратимая потеря ёмкости, которая связана с неблагоприятными условиями их использования. Чаще всего он проявляется при заряде не полностью разряженных аккумуляторов. Если использовать их неправильно, рабочее вещество внутри постепенно изменяется, снижая напряжение и уменьшая ёмкость аккумулятора. Иногда неправильная эксплуатация аккумулятора даже может привести к его поломке.
Чтобы избежать этого, рекомендуем вам «тренировать» аккумулятор, а именно, несколько раз подряд устраивать ему полную разрядку и зарядку. В то же время, чересчур частая «тренировка» не пойдет на пользу, а слишком запущенный аккумулятор не спасёт почти ничего. |
Некоторые зарядные устройства имеют специальный режим работы, в котором «тренировка» аккумулятора производится автоматически.
NiCd аккумуляторы способны работать практически в любых условиях. Они единственные способны заряжаться при «минусовой» температуре окружающей среды. Такие аккумуляторы, при условии правильной эксплуатации, способны выдерживать более тысячи циклов заряда/разряда и легко восстанавливают свою ёмкость даже после длительного хранения. Но есть у них и существенный недостаток – маленькая ёмкость и крупные габариты. Это долгое время делало невозможным производство мощных профессиональных инструментов на основе таких батарей. Кроме того, такие аккумуляторы имеют высокий процент саморазряда – за месяц они способны потерять до 20% накопленной энергии. Эффект памяти в NiCd батареях выражен крайне сильно, что тоже создавало некоторые неудобства в эксплуатации.
Никель-металлогидридные аккумуляторы были созданы, чтобы заменить никель-кадмиевые. Их разработка началась ещё в 70-е годы, но химические соединения, необходимые для создания таких аккумуляторов, были найдены на 10 лет позже. Сейчас этот тип батарей постепенно вытесняет более старые – NiMH аккумуляторы обладают большей энергетической плотностью и не содержат вредных для экологии веществ. Кроме того, что немаловажно, они в меньшей степени подвержены эффекту памяти. Минусы этого типа батарей – длительное время зарядки, небольшой срок службы и высокий саморазряд – до 30% за месяц.
Литий-ионный аккумулятор – один из самых старых и надежных. К сожалению, научный гений их создателя, Г.Н.Льюиса, надолго обогнал существующие технологии производства, и со времени возникновения идеи до появления в продаже первых литиевых батареек прошло более полувека. Работа по созданию сходных по составу аккумуляторов велась давно, но не приносила результатов из-за невозможности сделать их достаточно безопасными.
Сегодня Li-Ion аккумуляторы остаются наиболее удобными и мощными. Они оснащены электронной схемой управления, контролирущей температуру аккумулятора, регулирующей зарядный ток и выходное напряжение. Они дороже обычных, но с лихвой перекрывают разницу в цене своими плюсами – отсутствием саморазряда, «эффекта памяти», большей ёмкостью по сравнению со всеми остальными аккумуляторами. Их можно заряжать не дожидаясь полного разряда. Единственный минус – со временем они теряют ёмкость, даже если их не использовать. Этот процесс зависит от температуры хранения и степени заряда аккумулятора, поэтому
Для Li-Ion аккумуляторов нужно использовать только специальные зарядные устройства.
Недавно появились литий-полимерные аккумуляторы. Их отличие заключается в типе используемого электролита.
Характеристики аккумуляторов
Для того, чтобы правильно подобрать аккумулятор для своего инструмента, нужно не только знать его тип, но и уметь разбираться в других параметрах, таких как ёмкость, внутреннее сопротивление и саморазряд аккумулятора. Расскажем о них по порядку.
Емкость аккумулятора указывает на количество электрической энергии, которой должен обладать полностью заряженный аккумулятор. Это самый важный параметр, так как он указывает на время работы инструмента без подзарядки. Ёмкость измеряется в ампер-часах, и постепенно уменьшается в процессе эксплуатации.
Внутреннее сопротивление аккумулятора измеряется в омах и должно быть как можно меньше. В процессе эксплуатации этот параметр со временем будет увеличиваться, понижая напряжение на выходе аккумулятора.
Саморазряд аккумулятора уже упоминался в этой статье. Напомним, что с течением времени все аккумуляторы, кроме литий-ионных, теряют свой заряд. Процент саморазряда должен быть как можно меньше.
Срок службы – это количество циклов заряда-разряда, которое способен выдержать аккумулятор. Для литий-ионных батарей этот параметр означает также время с момента изготовления. Чем более «свежие» аккумуляторы вы купите – тем лучше.
На этом вводный курс закончен. Помните, что наши специалисты всегда помогут вам, если вы сомневаетесь в правильном выборе аккумулятора для своего инструмента.
Удачных вам покупок!Источник: интернет-магазин www.toool.ru
Перепечатка информации только с использованием ссылки на www.toool.ru
виды, характеристики — Авторемонт, замена своими силами
Надежность и функциональность малогабаритного электрического транспорта делают его популярным во всем мире.
Основные группы аккумуляторов для электрических велосипедов
Свинцовые элементы используются в последнее время все реже. Это недорогие батареи, которые долго заряжаются и обладают большим весом, мало служат и имеют низкую емкость. Следующая группа — литий-ионные АКБ для электровелосипеда. Это практичные батареи, которые отличаются:
- длительностью эксплуатации;
- максимальной удельной емкостью;
- маленьким весом;
- высоким внутренним сопротивлением, которое не позволяет использовать их с моторами мощностью более 750 Вт;
- ограниченным температурным режимом работы — от 0 до +40 градусов Цельсия.
Литий-железофосфатные аккумуляторы выделяются длительным сроком службы — более двух тысяч циклов.
Они функционируют и при морозах до -30 градусов, быстро заряжаются (в среднем за сорок пять минут при наличии специального устройства). К недостаткам относят значительный вес и высокую стоимость. Литий-железофосфатные элементы питания пожаробезопасные, не горючие в отличие от литий-ионных. Последние имеют серьезный риск возгорания при неблагоприятном стечении обстоятельств, коротких замыканиях в сети.
Параметры выбора
АКБ для электровелосипедов различаются техническими характеристиками. Фактический срок службы аккумуляторов зависит от количества циклов зарядки и разрядки. При выборе конструкции в приоритете следующие показатели:
- напряжение — измеряется в вольтах;
- емкость — запас энергии, который уменьшается при увеличении тока разряда;
- время зарядки;
- предельная глубина разряда;
- максимальный ток.
В процессе эксплуатации полезная емкость уменьшается, как и другие показатели. При выборе аккумуляторной батареи для электрического транспорта желательно ориентироваться на известных производителей..jpg.63d595dca0b1f844f7dfe3df99419ad1.jpg)
Проверенные марки заслужили хорошую репутацию высоким качеством АКБ. Потребители стараются покупать элементы питания Thomas, YUASA и других надежных компаний.
Автомобильные аккумуляторы. Виды и характеристики.
Автомоби́льный аккумуля́тор (точнее — Автомобильная Аккумуляторная Кислотная Батарея [сокращенно автомобильная АКБ] ) Применяется в автомобильной промышленности в качестве дополнительного источника питания бортовой сети при неработающем двигателе, но в первую о основную очередь служит для обеспечения запуска двигателя в автомобиле: легковом, грузовом, и в других транспортных средствах где есть мотор и необходимость его старта это трактора, мотоциклы, запуск автономных генераторов тоже требуется аккумуляторная батарея.
Виды и характеристики автомобильных АКБ
Все аккумуляторы разные как по размеру, так и по А/ч так и по пусковому току. Ампер/часах (измеряется) оценивается емкость аккумуляторной батареи.
Если на аккумуляторе есть например маркировка 60 Ah, данная маркировка на АКБ означает что в течении 20 часов аккумуляторная батарея будит отдавать ток в 3 A, до напряжения в 10,5 V. Но, к сожалению не все АКБ способны переносить глубокий разряд, а точнее сказать разряд в ноль, особенно кальциевые Ca/Ca аккумуляторные батареи, пластины которого изготовлены из свинца легированного кальцием. Дважды разрядить такой АКБ до 10,5 V и можно его выкидывать потому что АКБ пересеет держать емкость и не способен отдавать необходимый пусковой ток для запуска автомобиля.
Пусковой ток или ток холодной прокрутки измеряется Амперах, но не надо путать их с ампер часами, ток холодной прокрутки это способность АКБ моментально отдать за единицу времени для запуска двигателя и чем он изначально выше, тем считается лучше. Измеряется он в своих стандартах EN – европейский, DIN – немецкий, CCA – американский, JIS – японский, и так далее…
По факту при покупке АКБ и замеряв его нагрузочной вилкой, то есть подав нагрузку 150 – 200 A имитируется пуск двигателя при котором идет просадка напряжения до какого-то значения в течении 10 сек.
оно должно быть не больше 2 V от изначального которое показывал прибор.
Но пусковой ток, ток холодной прокрутки может проверить только прибором, который специализированно тестирует АКБ и выдает ток холодной прокрутки в той системе, которой протестирован данный АКБ
Также есть :
таблица перехода тока холодной прокрутки между стандартами (EN, CCA, SAE, IEC, DIN)
| SAE / CCA | EN | IEC | DIN |
| 100 | 100 | 65 | 60 |
| 150 | 140 | 95 | 85 |
| 200 | 180 | 130 | 110 |
| 250 | 230 | 160 | 140 |
| 300 | 280 | 195 | 170 |
| 350 | 330 | 225 | 200 |
| 400 | 360 | 260 | 225 |
| 450 | 420 | 290 | 255 |
| 500 | 480 | 325 | 280 |
| 550 | 520 | 355 | 310 |
| 600 | 540 | 390 | 335 |
| 650 | 600 | 420 | 365 |
| 700 | 640 | 450 | 395 |
| 750 | 680 | 485 | 420 |
| 800 | 760 | 515 | 450 |
| 850 | 790 | 550 | 480 |
| 900 | 860 | 580 | 505 |
| 950 | 900 | 615 | 535 |
| 1000 | 940 | 645 | 560 |
| 1050 | 1000 | 680 | 590 |
| 1100 | 1040 | 710 | 620 |
| 1150 | 1080 | 745 | 645 |
| 1200 | 1150 | 775 | 675 |
| 1250 | 1170 | 810 | 700 |
| 1300 | 1220 | 840 | 730 |
| 1350 | 1270 | 870 | 760 |
| 1400 | 1320 | 905 | 790 |
| 1450 | 1360 | 935 | 815 |
| 1500 | 1410 | 975 | 820 |
| 1540 | 1450 | 1000 | 870 |
Не всегда хорошо когда много тока холодной прокрутки потому что есть небольшая зависимость у кислотных аккумуляторных батарей к ампер – часам.
Не может кислотный АКБ 50 А/ч выдавать 700А (EN) он будит в показателях от 425A (EN) до 540A (EN) у каждого производителя своя зависимость и есть правило, чем больше ток холодной прокрутки, тем дороже АКБ при одинаковых ампер / часах но разных производителей.
По факту проверено АКБ на пуск двигателя в зависимости от объёма двигателя, на каком топливе работает двигатель, масла залитого в двигатель в зависимости от сезона, механическая или автоматическая коробка передач, производился пуск двигателя и в среднем потребление идет в районе 250А потом падает до 200A. Такое потребление длится до 10 — 14 секунд и если старт двигателя не произошёл то стоит подождать как минимум 50 секунд для восстановления химического процесса в аккумуляторной батареи в не зависимости от времени года а зимой это чревато так как химические процессы в холодное время замедляться и если произвести повторный старт сразу можно получить не очень хороший результат (это заколачивание очередного гвоздя в крышку гроба данного АКБ, даже хуже выключенного света)..png)
Получается, что каждый сам определяет показатели пускового тока в 500А или 600А а может 1000А все зависит от кошёлка и желания. Избыточны запас это хорошо, но стоит ли переплачивать за него. Превышение номинала аккумуляторной батареи в Ампер — часах при том, что система рассчитана на меньшей объём, то это излишняя нагрузка на генератор, что влечет к его ускоренному выходу его из строя. Это все на усмотрение каждого и у каждого свое видение данного вопроса.
17.5: Батареи и топливные элементы
Задачи обучения
- Батареи классифицируются как первичные или вторичные
- Перечислите некоторые характеристики и ограничения аккумуляторов
- Дайте общее описание топливного элемента
Батарея — это электрохимический элемент или серия элементов, вырабатывающих электрический ток. В принципе, в качестве аккумулятора можно использовать любой гальванический элемент. Идеальная батарея никогда не разряжалась бы, не вырабатывала постоянного напряжения и была способна выдерживать экстремальные температуры и влажность окружающей среды..png)
Настоящие аккумуляторы обеспечивают баланс между идеальными характеристиками и практическими ограничениями. Например, масса автомобильного аккумулятора составляет около 18 кг или около 1% от массы среднего автомобиля или малотоннажного грузовика. Этот тип батареи будет обеспечивать почти неограниченное количество энергии, если используется в смартфоне, но будет отклонен для этого приложения из-за своей массы. Таким образом, ни одна батарея не является «лучшей», и батареи выбираются для конкретного применения с учетом таких вещей, как масса батареи, ее стоимость, надежность и текущая емкость.Батареи бывают двух основных типов: первичные и вторичные. Далее описаны несколько батарей каждого типа.
Посетите этот сайт, чтобы узнать больше об аккумуляторах.
Первичные батареи
Первичные батареи — это одноразовые батареи, потому что они не подлежат перезарядке. Обычная первичная батарея — это сухой элемент (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)).
с общим потенциалом элемента, который изначально составляет около 1,5 В, но уменьшается по мере использования батареи. Важно помнить, что напряжение, подаваемое батареей, одинаково независимо от ее размера. По этой причине все батареи D, C, A, AA и AAA имеют одинаковое номинальное напряжение. Однако более крупные батареи могут доставить больше молей электронов. Поскольку цинковый контейнер окисляется, его содержимое в конечном итоге вытекает, поэтому этот тип батареи не следует оставлять в любом электрическом устройстве на длительное время.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): на схеме показано поперечное сечение батареи фонарика, углеродно-цинкового сухого элемента.
\ circ_ \ ce {анод} = \ mathrm {−1.\ circ_ \ ce {cell} = \ mathrm {+1.43 \: V} \ end {align *} \]
Щелочная батарея может обеспечивать в три-пять раз больше энергии, чем угольно-цинковые сухие элементы аналогичного размера. Щелочные батареи склонны к утечке гидроксида калия, поэтому их также следует снимать с устройств для длительного хранения. Некоторые щелочные батареи можно перезаряжать, но большинство — нет. Попытки перезарядить щелочную батарею, которая не является перезаряжаемой, часто приводят к разрыву батареи и утечке электролита гидроксида калия.
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Щелочные батареи были разработаны как прямая замена угольно-цинковых (сухих) батареям.Вторичные батареи
Вторичные батареи перезаряжаемые. Это типы батарей, которые используются в таких устройствах, как смартфоны, электронные планшеты и автомобили.
Никель-кадмиевые или никель-кадмиевые батареи (Рисунок \ (\ PageIndex {3} \)) состоят из никелированного катода, кадмиевого анода и электрода из гидроксида калия.
Положительные и отрицательные пластины, которые не могут закоротить сепаратор, скручиваются вместе и помещаются в корпус.Это «желеобразная» конструкция, которая позволяет никель-кадмиевым элементам обеспечивать гораздо больший ток, чем щелочная батарея аналогичного размера. Всего реакций
\ [\ begin {align *}
& \ textrm {анод:} \ ce {Cd} (s) + \ ce {2OH -} (aq) ⟶ \ ce {Cd (OH) 2} (s) + \ ce {2e -} \\
& \ underline {\ textrm {cathode:} \ ce {NiO2} (s) + \ ce {2h3O} (l) + \ ce {2e-} ⟶ \ ce {Ni (OH) 2} (s) + \ ce {2OH -} (aq)} \\
& \ textrm {total:} \ ce {Cd} (s) + \ ce {NiO2} (s) + \ ce {2h3O} ( l) ⟶ \ ce {Cd (OH) 2} (s) + \ ce {Ni (OH) 2} (s) \ end {align *} \]
Литий-ионные батареи (Рис. \ (\ PageIndex {4} \)) являются одними из самых популярных перезаряжаемых батарей и используются во многих портативных электронных устройствах.Всего реакций
\ [\ begin {align *} & \ textrm {анод:} \ ce {LiCoO2} ⇌ \ ce {Li} _ {1-x} \ ce {CoO2} + x \ ce {Li +} + x \ ce { e -} \\ & \ textrm {катод:} x \ ce {Li +} + x \ ce {e -} + x \ ce {C6} ⇌x \ ce {LiC6} \\ & \ overline {\ textrm {в целом :} \ ce {LiCoO2} + x \ ce {C6} ⇌ \ ce {Li} _ {1-x} \ ce {CoO2} + x \ ce {LiC6}} \ end {align *} \]
С коэффициентами, представляющими моль, x составляет не более примерно 0,5 моля. Напряжение батареи составляет около 3,7 В. Литиевые батареи популярны, потому что они могут обеспечивать большой ток, легче, чем сопоставимые батареи других типов, вырабатывают почти постоянное напряжение при разряде и медленно теряют заряд при хранении.
Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): В литий-ионной батарее заряд проходит между электродами, когда ионы лития перемещаются между анодом и катодом.
Свинцово-кислотная батарея (Рисунок \ (\ PageIndex {5} \)) — это тип вторичной батареи, используемой в вашем автомобиле. Он недорогой и способен производить большой ток, необходимый для автомобильных стартеров. Реакции для свинцово-кислотной батареи —
\ [\ begin {align *} & \ textrm {анод:} \ ce {Pb} (s) + \ ce {HSO4 -} (aq) ⟶ \ ce {PbSO4} (s) + \ ce {H +} ( aq) + \ ce {2e -} \\ & \ underline {\ textrm {cathode:} \ ce {PbO2} (s) + \ ce {HSO4 -} (aq) + \ ce {3H +} (aq) + \ ce {2e-} ⟶ \ ce {PbSO4} (s) + \ ce {2h3O} (l)} \\ & \ textrm {total:} \ ce {Pb} (s) + \ ce {PbO2} (s) + \ ce {2h3SO4} (водн.) ⟶ \ ce {2PbSO4} (s) + \ ce {2h3O} (l) \ end {align *} \]
Каждая ячейка выдает 2 В, поэтому шесть ячеек соединены последовательно, чтобы получить 12-вольтовый автомобильный аккумулятор.Свинцово-кислотные батареи тяжелые и содержат едкий жидкий электролит, но часто по-прежнему являются предпочтительными батареями из-за их высокой плотности тока. Поскольку эти батареи содержат значительное количество свинца, их всегда следует утилизировать надлежащим образом.
Топливные элементы
Топливный элемент — это устройство, преобразующее химическую энергию в электрическую. Топливные элементы похожи на батареи, но требуют постоянного источника топлива, часто водорода. Они будут продолжать производить электроэнергию, пока есть топливо. Водородные топливные элементы используются для питания спутников, космических капсул, автомобилей, лодок и подводных лодок (рис. \ (\ PageIndex {6} \)).
Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): На этой схеме водородного топливного элемента кислород из воздуха реагирует с водородом, производя воду и электричество.2 -} \ hspace {55px}} \\& \ textrm {total:} \ ce {2h3 + O2 ⟶ 2h3O} \ end {align *} \]
Напряжение составляет около 0,9 В.
КПД топливных элементов обычно составляет от 40% до 60%, что выше, чем у обычного двигателя внутреннего сгорания (от 25% до 35%), и в случае водородного топливного элемента дает только вода в качестве выхлопа. В настоящее время топливные элементы довольно дороги и содержат функции, которые приводят к их выходу из строя через относительно короткое время.
Авторы и авторство
Сводка
Батареи — это гальванические элементы или серия элементов, вырабатывающих электрический ток.Когда элементы объединяются в батареи, потенциал батареи является целым числом, кратным потенциалу отдельной ячейки. Батареи бывают двух основных типов: первичные и вторичные. Первичные батареи предназначены для одноразового использования и не подлежат перезарядке. Сухие элементы и (большинство) щелочные батареи являются примерами первичных батарей. Второй тип перезаряжаемый и называется вторичным аккумулятором. Примеры вторичных батарей включают никель-кадмиевые (NiCd), свинцово-кислотные и литий-ионные батареи.
Топливные элементы похожи на батареи в том, что они генерируют электрический ток, но требуют постоянного добавления топлива и окислителя.Водородный топливный элемент использует водород и кислород из воздуха для производства воды и обычно более эффективен, чем двигатели внутреннего сгорания.
Сводка
- щелочная батарея Первичная батарея
- , в которой используется щелочной (часто гидроксид калия) электролит; спроектирован так, чтобы быть точной заменой сухого элемента, но с большим накоплением энергии и меньшей утечкой электролита, чем типичный сухой элемент
- аккумулятор
- гальванический элемент или серия ячеек, вырабатывающих ток; по идее любой гальванический элемент
- сухой элемент Первичная батарея
- , также называемая угольно-цинковой батареей; может использоваться в любой ориентации, поскольку в качестве электролита используется паста; имеет тенденцию к утечке электролита при хранении
- топливный элемент
- устройства, вырабатывающие электрический ток при непрерывной добавке топлива и окислителя; эффективнее двигателей внутреннего сгорания
- свинцово-кислотный аккумулятор
- аккумуляторная батарея, состоящая из нескольких ячеек; свинцово-кислотный аккумулятор, используемый в автомобилях, имеет шесть ячеек и напряжение 12 В
- литий-ионный аккумулятор
- очень популярная аккумуляторная батарея; использует ионы лития для проведения тока, легкий, перезаряжаемый и создает почти постоянный потенциал при разряде
- никель-кадмиевый аккумулятор Аккумуляторная батарея
- (NiCd), в которой используется кадмий, который является токсичным тяжелым металлом; тяжелее литий-ионных аккумуляторов, но с аналогичными характеристиками
- первичная батарея
- одноразовый неперезаряжаемый аккумулятор
- аккумулятор
- аккумулятор с возможностью подзарядки
Авторы и авторство
Типы аккумуляторов: никелевые, литий-ионные, свинцово-флисовые
От никелевых до литий-ионных и свинцово-флисовых — существует множество типов портативных источников питания со своими индивидуальными характеристиками.Самыми важными факторами для пользователей, несомненно, являются время автономной работы и время зарядки. Сегодня мы более подробно рассмотрим различные типы батарей, без которых портативный звук был бы невозможен.
Что такое аккумулятор и какие типы аккумуляторов бывают?
Проще говоря, аккумулятор можно описать как накопитель электроэнергии. В основном он состоит из двух электродов и электролита. Один из электродов заряжен положительно (катод), а другой — отрицательно (анод).Электролит — это проводящая жидкость внутри батареи. Когда вы заряжаете аккумулятор, поступающая электрическая энергия преобразуется в химическую энергию и накапливается в электролите. Когда устройство используется и батарея разряжается, химическая энергия преобразуется обратно в электрическую. Это происходит через два электрода. Это основной принцип работы аккумулятора.
Существует четыре общеизвестных типа батарей: никель-металлогидридная батарея , никель-кадмиевая батарея (хотя и в значительной степени запрещенная), более известные литий-ионные батареи и родственные литий-ионные полимерные . батареи .Мы также обсудим классические батарейки типа АА и свинцово-флисовую батарею.
Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные батареи
Во-первых, давайте взглянем на никель-кадмиевые и никель-металлогидридные батареи. Никель-кадмиевый аккумулятор (NiCd) фактически запрещен с 2009 года и разрешен только для использования в инструментах или аварийных системах. Это связано с тем, что компонент кадмия не особо безопасен для окружающей среды. Он также имеет меньшую емкость и подвержен эффекту памяти, о котором вы можете узнать больше в этой статье.Таким образом, батарея может разрядиться быстрее, если ее емкость со временем уменьшится из-за неправильной зарядки. Однако преимущества никель-кадмиевого аккумулятора заключаются в том, что он достаточно прочный, не слишком чувствителен к температуре и может очень часто заряжаться. Возможно до 1500 циклов зарядки, что довольно много.
Никель-металлогидридная (NiMH) батарея является одноразовой перезаряжаемой батареей, хотя ее размер может быть разным. При том же размере, что и никель-кадмиевая батарея, никель-металл-гидридная батарея имеет значительно большую емкость — около + 50%.Однако срок службы короче, потому что обычно вы можете перезарядить его только 500-1000 раз, и здесь также может возникнуть эффект памяти.
Никель-кадмиевые батареи (NiCd) и никель-металлогидридные батареи (NiMH) относятся к типам батарей, которые не устанавливаются или не используются в наших продуктах.
Литий-ионный аккумулятор (li-ion) и литий-ионный полимерный (li-poly) аккумуляторы
Литий-ионный аккумулятор и литий-ионный полимерный аккумулятор более известны, поскольку большинство из них фактически используются в современных устройствах.Это также относится к продукции Teufel, например, к нашим динамикам Bluetooth и наушникам Bluetooth. Литий-ионный аккумулятор (литий-ионный) обычно используется, когда мало места и требуется много энергии (например, ноутбуки, смартфоны или даже плоские динамики / наушники). Он наиболее сопоставим с никель-металлогидридным аккумулятором, так как имеет примерно такой же срок службы и емкость. Единственная разница в размерах и отсутствии эффекта памяти. Даже если индикатор заряда батареи показывает 45%, вы можете не беспокоиться о зарядке батареи.
Возьмите звук с собой. BOOMSTER делает это возможным.Запасной аккумулятор для BOOMSTER
Если вы хотите быть еще более независимым и гибким с Teufel BOOMSTER, теперь вы можете добавить еще одну батарею. Просто замените батарею за секунды и позвольте вечеринке продолжаться.
Перезаряжаемый аккумулятор Boomster позволяет играть дольшеЛитий-ионный полимерный аккумулятор (li-poly) — это просто дальнейшее развитие обычных литий-ионных аккумуляторов. Разница здесь в том, что ему можно придать необходимую форму, и поэтому его можно разместить даже в самых маленьких или самых плоских устройствах (например,грамм. ультрабуки или планшеты). К сожалению, срок службы также намного короче, поскольку вы можете заряжать литий-ионный полимерный аккумулятор только 300-600 раз вместо 500-1000 раз, как у литий-ионного аккумулятора или никель-металлогидридного аккумулятора.
Оптимальная рабочая температура для всех типов литиевых батарей — 20-25 градусов. Однако это не означает, что вы не можете использовать батареи любого типа ниже 20 градусов; так называемая инерция батареи не возникает до точки замерзания.
Mute BT также работает от литий-ионного аккумулятораДругие типы аккумуляторов: свинцово-флисовый аккумулятор
Наконец, мы хотели бы упомянуть свинцово-флисовую батарею (также AGM — Absorbent Glass Mat), которая в настоящее время используется в нашем самом популярном продукте: Rockster. Аккумулятор AGM требует особо мощного источника питания для создания и поддержания сенсационного звука. Есть три различных типа свинцовых аккумуляторов, среди которых действительно актуален только AGM. Он отличается тем, что имеет очень долгий срок службы и не требует обслуживания.По сравнению с батареями Bruder (гелевые свинцовые и чисто свинцовые батареи) свинцово-флисовая батарея имеет защитный слой из стекловолокна, который предотвращает утечку электролита (жидкости внутри), что бы ни случилось. Это может повредить динамик или даже вывести его из строя. По характеристикам этот аккумулятор сравним с автомобильным аккумулятором.
Rockster со свинцово-флисовым аккумулятором (AMG) или автомобильным аккумулятором 12 ВОбразцы продуктов с аккумуляторами от Teufel
Вывод: обзор разных типов батарей
- Никель-кадмиевый аккумулятор (экологически вреден из-за содержания кадмия и, следовательно, запрещен, аккумулятор быстро разряжается, при неправильной зарядке емкость аккумулятора может быть повреждена; однако прочный, не такой термочувствительный и перезаряжаемый большое количество раз)
- Никель-металлогидридная батарея (экологически чистый вариант никелевых батарей, внешне сопоставимый с одноразовой батареей; значительно более длительный срок службы, чем кадмиевые батареи, но не так часто перезаряжаемые)
- Литий-ионный аккумулятор (компактное аккумуляторное решение, обеспечивающее примерно такую же емкость и срок службы, что и металлогидридные батареи, но меньше и легче и без потери емкости из-за неправильной зарядки)
- Литий-ионный полимерный аккумулятор (усовершенствованный ионный аккумулятор, который может иметь индивидуальную форму и при этом обладает высокой емкостью; однако срок службы все еще небольшой; здесь также нет эффекта памяти)
- Свинцово-флисовый аккумулятор (тип аккумулятора на основе свинца, с защитным стекловолоконным флисом по всему периметру, чтобы ничего не случилось, если он разрядится; длительный срок службы и не требует обслуживания, большая емкость, как у автомобильного аккумулятора; устанавливается в наш Rockster)
- Батарейка AA (обычная одноразовая батарейка, необходима для пульта дистанционного управления)
- Батарейка-таблетка (перезаряжаемые кнопочные элементы)
Сравнения различных типов литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях от…
Контекст 1
… не являются идеальными соперниками для электрической трансмиссии, и литий-ионные аккумуляторы остаются хорошим выбором. На рисунке 4 графически сравниваются различные типы литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях, с учетом нескольких характеристик, при этом более желательна большая цветная область. Основными рассматриваемыми факторами являются удельная энергия, удельная мощность, безопасность, производительность, срок службы и стоимость. …
Контекст 2
… не являются идеальными соперниками для электрической трансмиссии, и литий-ионные аккумуляторы остаются хорошим выбором.На рисунке 4 графически сравниваются различные типы литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях, с учетом нескольких характеристик, при этом более желательна большая цветная область. Основными рассматриваемыми факторами являются удельная энергия, удельная мощность, безопасность, производительность, срок службы и стоимость. …
Context 3
… не являются идеальными соперниками для электрической трансмиссии, и литий-ионные аккумуляторы остаются хорошим выбором. На рисунке 4 графически сравниваются различные типы литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях, с учетом нескольких характеристик, при этом более желательна большая цветная область.Основными рассматриваемыми факторами являются удельная энергия, удельная мощность, безопасность, производительность, срок службы и стоимость. …
Context 4
… не являются идеальными соперниками для электрической трансмиссии, и литий-ионные аккумуляторы остаются хорошим выбором. На рисунке 4 графически сравниваются различные типы литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях, с учетом нескольких характеристик, при этом более желательна большая цветная область. Основными рассматриваемыми факторами являются удельная энергия, удельная мощность, безопасность, производительность, срок службы и стоимость….
Контекст 5
… продлить срок службы батареи и решить большую проблему безопасности, все литий-ионные батареи имеют систему управления батареями (BMS), которая регулирует и контролирует все аспекты батарей, включая зарядка, разрядка, выравнивание и мониторинг ячеек, а также контроль общей температуры системы [20]. В электромобилях BMS может выполнять регистрацию данных, отображать отчет на рисунке 4. Сравнение различных типов литий-ионных батарей, используемых в электромобилях, со следующих точек зрения: удельная энергия (емкость), удельная мощность, безопасность, производительность, срок службы и стоимость (желательно внешний шестиугольник)….
Батареи и характеристики элементов — Сделайте это легко с ScienceProg
Батареи — дешевый, компактный и относительно безопасный способ получить портативный источник энергии. Есть много типов батарей с разными характеристиками и назначениями. Вероятно, многие из вас слышали, что термины «батарея» и «элемент» относятся к одному и тому же. Но с технической точки зрения это разные вещи: клетка — это единое целое, в котором происходит одна химическая реакция и вырабатывается электричество. В то же время аккумулятор — это пачка ячеек.
Номинальное напряжение элементов и напряжение батареи
Например, одну батарею AA можно назвать ячейкой, потому что это единый блок, в котором в результате одной химической реакции генерируется напряжение 1,5 В. Тем не менее, свинцово-кислотная аккумуляторная батарея автомобиля имеет шесть ячеек, каждая из которых вырабатывает 2,0 В, а все батареи — 12 В. Первое, что нужно помнить, это то, что отдельный элемент может производить определенное номинальное напряжение элемента, которое зависит от химической реакции. Напротив, напряжение батареи , , , представляет собой объединенное напряжение нескольких элементов, соединенных последовательно (или параллельно).
Емкость ячейки
Итак, мы знаем, что характеристики батареи напрямую зависят от характеристик ячеек внутри. Второй важный параметр аккумуляторов — это , , емкость ячейки , , которая измеряется в ампер-часах. На меньших батареях используется мА / ч, поскольку емкость относительно мала, как у автомобильных аккумуляторов. Так что же такое емкость ячейки? Это определенное количество тока, подаваемого до того, как напряжение элемента упадет ниже заданного порога — или, проще говоря, количество энергии, высвобождаемой до того, как батарея разрядится или разрядится.Если мы возьмем простую батарею AA на 1,5 В, которая рассчитана примерно на 1000 мА / ч, это означает, что батарея может обеспечивать непрерывный ток 1 А в течение одного часа, прежде чем она разрядится и напряжение упадет до 0,9 В (щелочная батарея). Обычно емкость батареи проверяется дольше, например, в течение 20 часов. Если аккумулятор рассчитан на 1 А / ч, значит, он должен обеспечивать постоянный ток 50 мА в течение двадцати часов. Если батарея разряжается быстрее, можно предположить, что ее емкость меньше, чем указано на этикетке.
Удельная мощность ячейки
Этот параметр имеет тенденцию быть очень важным сегодня, поскольку все электронное оборудование сжимается; потребность в мощности растет из-за растущей функциональности.Аккумуляторы необходимо интегрировать в устройства меньшего размера и обеспечивать большую мощность. Это настоящая головная боль для ученых о том, как вложить больше энергии в меньшее пространство. Таким образом, ячейки характеризуются другим параметром — удельной мощности , что означает емкость на единицу веса. Самые дешевые батареи, такие как угольно-цинковые, имеют самую низкую удельную мощность среди всех типов ячеек, в то время как более высокая удельная мощность принадлежит литий-ионным полимерным батареям.
Кривая разряда аккумуляторной батареи
Емкость и удельная мощность не могут дать четкого представления о качестве батареи.Дело в том, что когда батарея разряжается, ее напряжение падает в течение срока службы элемента. Различные типы ячеек имеют свои собственные кривые разряда. Как и у щелочных батарей, общее время разряда линейно падает. По линейным характеристикам легко определить, насколько разряжена батарея, но некоторым устройствам для нормальной работы требуется постоянное напряжение. Так что у других аккумуляторов есть резкие характеристики падения. Это означает, что напряжение падает в какой-то момент, когда он разряжен. А сколько разряжена батарея определить сложно.
Внутреннее сопротивление ячейки
Сопротивление присутствует везде, где протекает электрический ток. Батарейные элементы — не исключение. Каждая ячейка имеет собственное внутреннее сопротивление . Когда ток выводится из ячейки, на этом внутреннем сопротивлении падает некоторое напряжение. Таким образом, каждый элемент батареи можно смоделировать как идеальный источник напряжения и резистор, соединенные последовательно. Внутреннее сопротивление является важным параметром, поскольку оно определяет максимальную скорость, с которой может потребляться энергия из элемента.Более высокий ток протекает через резистор; тем больше тепла выделяется из-за сопротивления. Если этот ток слишком велик, он может расплавить изоляцию, провода и другие элементы. То же самое и с батареями. Например, свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы имеют низкое внутреннее сопротивление, поэтому они идеально подходят для высвобождения большого количества тока во время запуска двигателя. С другой стороны, если в камерах со вспышками используются щелочные батареи, для зарядки конденсаторов вспышки требуется время. Он не может заряжаться мгновенно, так как это приведет к перегреву.И, конечно же, никакие батареи не любят быстрой разрядки из-за химических реакций. Короткое замыкание батарей может повредить батареи, а некоторые типы могут даже взорваться.
Аккумуляторная батарея
Итак, есть два типа аккумуляторов: аккумуляторные и нет. Оба они используются сегодня из-за разницы в стоимости, технологии и назначении. Поскольку все батареи сделаны из токсичных химикатов, использование перезаряжаемых элементов более вероятно, но использование перезаряжаемых батарей не всегда является проблемой.Некоторые неперезаряжаемые батареи по-прежнему имеют более высокую удельную мощность, чем могут дать аккумуляторные. И, конечно же, стоимость. Аккумуляторы дороже, но кажется, что эта разница сокращается.
различных батарей VRLA: применение и характеристики
Аккумулятор VRLA — это сокращение от «свинцово-кислотная аккумуляторная батарея с клапанной регулировкой». Его также называют герметичной батареей или необслуживаемой батареей.
Эта батарея используется для источников питания, которые традиционно основывались на вентилируемых или влажных свинцово-кислотных элементах.К ним относятся автономные энергосистемы, портативные электрические устройства и другие приложения, для которых требуются доступные по цене крупномасштабные накопители энергии.
Существует два основных типа батарей VRLA: AGM (абсорбирующий стекломат) и гелевые элементы. Оба типа VRLA имеют одинаковый контейнер, тарелки и предохранительные клапаны.
В батарее AGM VRLA электролит находится внутри стеклянного мата и не заливает пластины свободно. Очень тонкие стекловолокна сплетены в мат, чтобы максимально увеличить площадь поверхности для удержания достаточного количества электролитов на протяжении всего срока службы батареи.Сепаратор не погружен в электролит полностью, поэтому пространство на 2-10% позволит протекать циклу рекомбинации кислорода.
Изображение предоставлено CDTechno.com
AGM службы глубокого цикла (DCS) обеспечивает самый долгий срок службы для частых и глубоких служб. Батарея содержит положительную формулу пасты, которая позволяет ей справляться со стрессом, возникающим во время частого цикла разрядки / зарядки. Он сочетается со сплавом решетки, который снижает коррозию решетки.
AGM с регулируемым клапаном MR (Modular Range) имеет абсорбирующие сепараторы.Сепаратор изготовлен из нетканого материала, который позволяет пластинам полностью смачиваться электролитами. Это также позволяет генерируемому кислороду свободно проходить во время зарядки.
Гелевый аккумулятор VRLA или гелевый элемент имеет гелеобразный электролит. Это означает, что серная кислота сочетается с коллоидальным кремнеземом. Это уменьшает проблемы испарения, разлива и коррозии, которые типичны для батарей с жидким электролитом. Это позволяет батарее выдерживать экстремальные температуры, вибрацию и удары. В геле есть трещины, позволяющие кислороду перемещаться от положительной пластины к отрицательной, что позволяет осуществить цикл рекомбинации кислорода.
Изображение предоставлено CDTechno.com
Батарея VRLA также используется в ИБП и телекоммуникационных приложениях, чтобы важные инфраструктуры могли функционировать во время отключения электроэнергии.
Вот важные характеристики обоих типов батарей VRLA (см. Также Gel vs. AGM):
- Емкость и производительность аккумулятора. AGM содержит больше электролитов, потому что гелеобразователь вытесняет электролиты. Это увеличивает емкость батареи на 7-8%. AGM также имеет более низкое внутреннее падение, что обеспечивает более длительную работу, несмотря на высокую скорость разряда.
- Повышенная температура. Аккумулятор AGM более эффективен в цикле рекомбинации кислорода, что позволяет ему потреблять на 50% больше плавающего тока. Но гелевый элемент на 15% более эффективен в теплопроводности, поскольку гелеобразные электролиты полностью контактируют с пластинами и стенками контейнера.
- Срок службы поплавка. И AGM, и гелевые батареи VRLA имеют одинаковую емкость 95% -100%.
В следующей таблице описаны различные типы VRLA и их соответствующие приложения.
Важно использовать правильную батарею для конкретного приложения, чтобы максимизировать удельную мощность, высокую производительность и срок службы батареи.
Статьи по теме:
Свинцово-кислотные батареи с клапанной регулировкой (VRLA)
Электролиты в батарее
БатареяAGM по сравнению с гелевой батареей: что лучше?
Что происходит в цикле разрядки аккумулятора?
Основы электротехники — Знакомство с аккумуляторами
Основы электрооборудования — Знакомство с аккумуляторами
А.Бхатия, Б.
Краткое содержание курса
Аккумуляторы источник питания для миллионов потребителей, предприятий, медицинских, военных и промышленных предприятий бытовая техника по всему миру. Поскольку разные устройства работают при разном напряжении и уровней мощности, нет ни одной батареи, подходящей для каждого приложения. На рынке доступно множество различных типов батарей, которые обеспечивают различные номинальные мощности, уровни напряжения и емкости хранения.Этот курс обсудим характеристики и применение различных типов аккумуляторов в деталях.
Этот 3-часовой курс
материал полностью основан на материалах для военно-морского образования и обучения (NAVEDTRA
14173), Учебная серия по электричеству и электронике; Модуль-1 «Введение.
к материи, энергии и постоянному току »и охватывает главу 2.
Этот курс включает
тест с несколькими вариантами ответов в конце, который предназначен для улучшения понимания
конечно материалы.
Обучение Объектив
По завершении этого курса студент сможет:
- Укажите цель клетки;
- Определите части и указать назначение ячейки;
- Объясните химический процесс, происходящий в первичных и вторичных клетках;
- Узнавать и определить термины электрохимическое действие, анод, катод и электролит;
- Укажите причины поляризации и местного действия и опишите методы предотвращения этих эффекты;
- Определите различные ячейки, используемые сегодня, и некоторые их возможности и ограничения;
- Определите батарею, и идентифицировать три способа объединения ячеек в батарею;
- Опишите общее процедуры обслуживания батарей, включая использование ареометра, емкость аккумулятора, номинал и заряд аккумулятора; и
- Соблюдайте
меры безопасности при работе с батареями и рядом с ними.
Целевая аудитория
Этот курс нацелен на студентов, профессиональных инженеров, техников по обслуживанию, энергоаудиторов, эксплуатационный и обслуживающий персонал, инженеры по эксплуатации и широкая публика.
Введение в курс
Батарея — это устройство, генерирующее электрический ток в результате химической реакции. Аккумуляторы работают по простой теории: два разнородных металла в контакте с электролитом будет производить поток электронов (электричество), когда все элементы находятся в контакте друг с другом.
Аккумуляторные батареи используется в критически важных приложениях резервного питания, сильно различающихся в химии, строительстве и размер. Конструкции различаются в зависимости от требований использования, таких как потребляемая мощность, форм-фактор, емкость памяти и рабочие температуры. Чтобы вписаться в конкретный приложение:
- Батарея рабочее напряжение должно соответствовать напряжению устройства;
- Правильный Ёмкость аккумулятора необходимо подбирать таким образом, чтобы обеспечить необходимую рабочую время для устройства;
- Аккумулятор
должен обеспечивать необходимую мощность.
Содержание курса
Введение к материи, энергии и постоянному току (Глава 2, NAVEDTRA 14173)
Пожалуйста нажмите на подчеркнутые выше гипертексты, чтобы просмотреть, загрузить или распечатать документы для вашего исследования.Из-за большого размера файла мы рекомендуем сначала сохраните файл на свой компьютер, щелкнув правой кнопкой мыши и выбрав «Сохранить» Target As … «, а затем откройте файл в Adobe Acrobat Reader.
Краткое содержание курса
Батарея — это портативное устройство резервного питания, которое генерирует электрический ток химическим путем. реакция. Есть много разных типов батарей, но все они накапливают энергию. как химический потенциал, то есть два химических вещества реагируют в растворе, образуя цепь.
Аккумулятор состоит из четырех основных элементов: анода, катода и др. электролит и сепаратор. Анод — это отрицательный электрод — или область батареи — где теряются электроны (происходит окисление) и где образуются положительные ионы. Катод — положительный электрод, где электроны приобретаются (происходит восстановление) и образуются отрицательные ионы. Электролит действует как мост между электродами, позволяя положительному и отрицательные ионы, чтобы течь туда-сюда.Сепаратор обеспечивает резервуар для электролита и электрически изолирует анод и катод, предотвращая химическая реакция от происходящего одним махом.
Емкость аккумулятора определяется количеством хранимой химической энергии внутри своего корпуса. Он определяет — для данного тока данного устройства — срок службы аккумуляторной батареи. Существует два основных типа батарей: первичный и вторичный.
Первичные батареи нельзя зарядить или «вернуть к жизни» один раз они использовали свою силу.Примеры первичных батарей включают щелочные батарейки, которые обычно используются в фонариках, портативных радиоприемниках и т. д. устройства бытовой электроники.
Вторичные батареи, также известные как аккумуляторные батареи, могут перезаряжаться
и повторно использовались до 500 раз (циклы зарядки / разрядки). Никель кадмий, никель-металл
Гидридные и литий-ионные батареи (используются во многих портативных электронных устройствах, таких как
как двусторонние радиостанции и сканеры штрих-кода) являются примерами этого типа (принадлежат
этой категории).Наиболее распространенный тип вторичных элементов — «свинцово-кислотные».
тип, используемый для запуска двигателей автомобилей. Взятые на край свинцово-кислотных аккумуляторов
может производить очень высокую производительность в течение короткого времени. Эти батареи являются
наименее дорогие, но имеют ограниченный срок службы и хранят меньше энергии на фунт, чем
другие виды.
Тест
Один раз вы закончили изучать выше содержания курса, тебе надо пройти тест для получения кредитов PDH .
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Материалы содержащиеся в онлайн-курсе не являются заявлением или гарантией со стороны Центра PDH или любого другого лица / организации, упомянутых здесь. Материалы предназначены только для общей информации. Они не заменяют грамотного специалиста. совет. Применение этой информации к конкретному проекту должно быть пересмотрено. зарегистрированным архитектором и / или профессиональным инженером / геодезистом. Кто-нибудь делает использование информации, изложенной в настоящем документе, делает это на свой страх и риск и предполагает любую вытекающую из этого ответственность.
Аккумуляторы для самолетов — Типы аккумуляторов (Часть первая)
Аккумуляторы для самолетов используются для многих функций (например, для заземления, аварийного питания, повышения стабильности шины постоянного тока и устранения неисправностей). В большинстве небольших частных самолетов используются свинцово-кислотные батареи. В большинстве коммерческих и корпоративных самолетов используются никель-кадмиевые (NiCd) батареи. Однако становятся доступными и другие типы свинцово-кислотных батарей, такие как свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном (VRLA). Батарея, наиболее подходящая для конкретного применения, зависит от относительной важности нескольких характеристик, таких как вес, стоимость, объем, обслуживание или срок годности, скорость разряда, обслуживание и скорость зарядки.Любое изменение типа батареи может рассматриваться как серьезное изменение.
Тип аккумуляторов
Авиационные аккумуляторы обычно идентифицируются по материалу, из которого изготовлены пластины. Два наиболее распространенных типа используемых батарей — это свинцово-кислотные и никель-кадмиевые батареи.
Свинцово-кислотные батареи
Свинцово-кислотные батареи с сухим зарядом
Свинцово-кислотные батареи с сухим зарядом, также известные как залитые или мокрые батареи, собираются с электродами (пластинами), которые полностью смонтированы. заряжен и высушен.Электролит добавляется в батарею, когда она вводится в эксплуатацию, а срок службы батареи начинается, когда добавляется электролит. Аккумуляторная батарея самолета состоит из 6 или 12 последовательно соединенных свинцово-кислотных элементов. Напряжение холостого хода 6-элементной батареи составляет примерно 12 вольт, а напряжение холостого хода 12-элементной батареи составляет примерно 24 вольт. Напряжение холостого хода — это напряжение аккумулятора, когда он не подключен к нагрузке. Когда заливные (вентилируемые) батареи заряжаются, кислород, образующийся на положительных пластинах, выходит из элемента.Одновременно с этим на отрицательных пластинах из воды вырабатывается водород, который уходит из ячейки. Общий результат — газовыделение клеток и потеря воды. Поэтому затопленные ячейки требуют периодического пополнения воды. [Рисунок 9-32] Рисунок 9-32. Установка свинцово-кислотных аккумуляторов.
Свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием (VRLA)
Батареи VRLA содержат весь электролит, абсорбированный стекловолоконными сепараторами без свободного электролита, и иногда их называют герметичными батареями.[Рисунок 9-33] Электрохимические реакции для батарей VRLA такие же, как и для батарей с затоплением, за исключением механизма рекомбинации газа, который преобладает в батареях VRLA. Эти типы аккумуляторов используются в авиации общего назначения и в самолетах с газотурбинным двигателем и иногда разрешены для замены никель-кадмиевых аккумуляторов.
Рисунок 9-33. Свинцово-кислотный аккумулятор с клапаном регулирования (герметичный аккумулятор).Когда батареи VRLA заряжены, кислород химически соединяется со свинцом на отрицательных пластинах в присутствии H 2 SO 4 с образованием сульфата свинца и воды.Эта рекомбинация кислорода подавляет образование водорода на отрицательных пластинах. В целом, во время зарядки нет потерь воды. Очень небольшое количество воды может быть потеряно в результате реакций саморазряда; однако такие потери настолько малы, что не предусматривается пополнение запасов воды. Элементы батареи имеют предохранительный клапан сброса давления, который может выпустить воздух, если батарея чрезмерно заряжена.
Никель-кадмиевые батареи
Никель-кадмиевые батареи состоят из металлической коробки, обычно из нержавеющей стали, стали с пластиковым покрытием, окрашенной стали или титана, содержащей несколько отдельных элементов.[Рисунок 9-34] Эти элементы соединены последовательно для получения 12 или 24 вольт. Ячейки соединены никель-медными перемычками с высокой проводимостью. Внутри аккумуляторного отсека элементы удерживаются на месте перегородками, вкладышами, прокладками и крышкой в сборе. Батарея имеет систему вентиляции, позволяющую улетучиваться газам, образующимся при перезарядке, и обеспечивать охлаждение при нормальной работе.
Рисунок 9-34. Установка никель-кадмиевых аккумуляторов.NiCd-элементы, установленные в аккумуляторной батарее самолета, являются типичными для вентилируемых элементов.Вентилируемые элементы имеют выпускной клапан или клапан сброса низкого давления, который выпускает любой образующийся газообразный кислород и водород при чрезмерной загрузке или быстром выпуске. Это также означает, что аккумулятор обычно не повреждается из-за чрезмерного заряда, разряда или даже отрицательного заряда. Элементы являются перезаряжаемыми и выдают напряжение 1,2 вольт во время разряда.
Самолеты, оснащенные никель-кадмиевыми батареями, обычно имеют систему защиты от неисправностей, которая контролирует состояние батареи.Зарядное устройство для батареи — это устройство, которое контролирует состояние батареи и отслеживает следующие условия.
- Состояние перегрева
- Условия низкой температуры (ниже –40 ° F)
- Дисбаланс элементов
- Обрыв цепи
- Короткое замыкание
Если зарядное устройство обнаруживает неисправность, оно отключается и отправляет сигнал неисправности на Система управления электрической нагрузкой (ELMS).
Рисунок 9-35. Повреждение из-за теплового разгона. Никель-кадмиевые батареиспособны работать с номинальной емкостью, когда температура окружающей среды батареи находится в диапазоне приблизительно 60–90 ° F.Повышение или понижение температуры из этого диапазона приводит к снижению емкости. Никель-кадмиевые батареи имеют систему вентиляции для контроля температуры батареи. Сочетание высокой температуры аккумулятора (более 160 ° F) и перезарядки может привести к состоянию, называемому тепловым разгоном. [Рис. 9-35] Для обеспечения безопасной работы необходимо постоянно контролировать температуру батареи. Температурный разгон может привести к химическому возгоранию NiCd и / или взрыву никель-кадмиевой батареи при подзарядке от источника постоянного напряжения и происходит из-за циклических, постоянно возрастающих температуры и зарядного тока.Один или несколько закороченных элементов или существующая высокая температура и низкий заряд могут вызвать следующую циклическую последовательность событий:
- Избыточный ток,
- Повышенная температура,
- Пониженное сопротивление элемента (ей),
- Дальнейшее увеличение тока и
- Дальнейшее повышение температуры.