Срок службы никель кадмиевых аккумуляторов: Ni-Cd, Ni-MH и Li-Ion аккумуляторы. В чем разница. Плюсы и минусы — купить на radiosila.ru

Posted on by alexxlab
Posted in Аккумулятор

Содержание

Как продлить жизнь аккумулятору для шуруповерта?

Содержание:

  1. 1. Никель-кадмиевый
  2. 2. Никель-металлогидридный
  3. 3. Литий-ионный

Большое значение имеет тип батареи. Никелевые, магниевые и литиевые — все они имеют свои особенности, которые определяют правила их эксплуатации. Ошибки в использовании устройств приводят к поломке.

Никель-кадмиевый

Старейший тип батареи, в которой положительный электрод сделан из никеля, а отрицательный из кадмия, был изобретен в 1899 году. Но только в середине 20-го века удалось создать герметичный аккумулятор. Для его изготовления необходимо было решить такую проблему, как побочная реакция выделения кислорода в процессе перезарядки (при накоплении он мог бы привести к взрыву).

Решили ее за счет увеличения емкости отрицательного электрода. Он более стабилен, в то время как положительный запускает процесс саморазряда. Но данный процесс проходит особым образом. Чем меньше уровень заряда в аккумуляторе, тем этот процесс протекает медленнее. Поэтому желательно

на длительное хранение оставлять батарею полностью разряженной.

Свойства никель-кадмиевых аккумуляторов зависят от вида электродов, которые в них используются. Лучшими рабочими характеристиками обладают прессованные. Батареи, в которых они используются, имеют высокую емкость, выдерживают большие разрядные и зарядные токи, могут работать при отрицательных температурах. Но у них есть один существенный недостаток — «эффект памяти». Если приступить к зарядке раньше, чем батарея будет полностью разряжена, ее емкость станет меньше. Это происходит из-за того, что вещество, в котором остался заряд, уплотняется и перестает взаимодействовать с электролитами. При помощи специального оборудования, которое разрядит аккумулятор ниже минимума, его можно снова заставить работать. Но эффект восстановления далеко не гарантирован. Пользователю нужно соблюдать

простое правило: «посадите» полностью аккумулятор перед зарядкой. Если этого не делать, его можно очень быстро погубить.

Часто с эффектом памяти путают естественные изменения, которые неизбежно происходят в батарее, даже при правильной эксплуатации. Со временем накапливаются необратимые повреждения на поверхности электролитов и в рабочем веществе. Скорость данных процессов зависит от количества циклов заряда-разряда, но существуют факторы, влияние которых можно предупредить или снизить. Например, высокая температура, при которой все реакции протекают быстрее. Поэтому нужно

беречь аккумулятор от перегрева. Значение имеет и режим заряда. Здесь нужно придерживаться инструкции: выдерживать необходимые интервалы времени, пользоваться только фирменными зарядными устройствами.

Никель-металлогидридный

Во второй половине 20-го века для космической отрасли был разработан новый вид аккумулятора. В нем использовался металл, поглощающий водород, что позволило уменьшить размеры батареи и сделать ее легче. К его преимуществам следует отнести отсутствие «эффекта памяти», возможность хранения в заряженном состоянии. Саморазряд происходит, но значительно медленнее, чем в никель-кадмиевых. Поэтому один раз в 2-3 месяца выполняется подзарядка

.

Никель-металлогидридные аккумуляторы нельзя использовать при температуре: ниже -10 и выше +40 градусов. На срок их службы также влияет процесс зарядки. Крайне нежелателен перегрев и перезаряд. Поэтому для обслуживания батареи нужно пользоваться только фирменными аксессуарами.

Кадмиевые и металлогидридные аккумуляторы рекомендуется хранить не при комнатной температуре, а в прохладной (но не ниже нуля) мастерской или подсобном помещении.

Литий-ионный

Разработка батарей нового типа началась в 80-х годах прошлого века. Первый, годный к применению аккумулятор разработали японцы, в качестве электролита они использовали углерод. Главное преимущество, которое было получено с этим изобретением, — маленькие размеры и вес при высоких характеристиках напряжения и емкости. Правда, устройства для использования их в электроинструментах пришлось оснастить защитной электроникой для предупреждения чрезмерного разряда и перезаряда, а также от перегрева.

Последние три фактора существенно влияют на срок службы аккумулятора. Наибольшую опасность представляет глубокий разряд. Это нужно учитывать во время эксплуатации и хранения. Если батарея не будет использоваться длительное время, оставляйте ее заряженной на половину и держите при температуре от 0 до +10 градусов.

Недостаток литий-ионных аккумуляторов — процесс старения, который сокращает их срок службы. Это происходит в результате постепенного разрушения электродов и образования на них нефункционирующих участков. Чтобы замедлить эти явления, требуется

регулярное использование батареи и ее зарядка. Если осталось 20% от емкости, ставьте ее заряжать. При этом лучше достичь 95% емкости, чем 100%, так как перезаряд тоже вреден. Полностью зарядить и разрядить следует только новый аккумулятор для калибровки его параметров.

Работа при отрицательной температуре воздуха (до -18) не опасна, но ни в коем случае нельзя заряжать аккумулятор на морозе. Перегрев более +30 градусов приводит к быстрому старению. Здесь можно посоветовать не оставлять инструмент с аккумулятором на солнце, работать в тени.

Итак, приобретая инструменты, не забывайте о правилах использования аккумулятора. Применяйте их в соответствии с типом батареи. Используйте только то зарядное устройство, которое входит в комплект, и придерживайтесь режима, указанного в инструкции.

SEBM NiCd АКБ EverExceed — Pulsar


Блочная батарея – для повышенной надежности

Рабочий диапазон температур
от -40°C до +60°C (От -40°F до +140°F)

Могут выдерживать пиковые значения
от -50°C до +70°C (от -58°F до +158°F) в течение коротких промежутков времени.

Блочные батареи полноценно отрабатывают свой срок службы – более 20 лет – всего лишь при редких периодических проверках.

Беспроблемная длительная работа в циклическом режиме

Уникальные электрохимические свойства никель-кадмиевых аккумуляторных батарей EverExceed позволяют им выдерживать любую глубину разряда, причем на регулярной основе.

Батарейный блок очень быстро и экономно перезаряжается после глубокого разряда – с использованием стандартного одно- или двухступенчатого зарядного устройства.

Уверенность в низкой общей стоимости

Блочные Ni-Cd батареи являются наиболее экономически эффективным решением для обеспечения необходимых требований к резервному питанию.

Простота хранения и установки

Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи быстро и легко устанавливаются и могут храниться в разряженном состоянии

в течение многих лет при правильных условиях.

При установке аккумуляторных батарей простое болтовое соединение позволяет быстро ввести их в эксплуатацию.

Гарантированная надежность

Ni-Cd батареи одинаково надежны как в благоприятной, контролируемой среде города, так и в суровых, непредсказуемых условиях, в самых отдаленных и незаселенных районах планеты.

Конструкция блочных никель-кадмиевых батарей обеспечивает высокую устойчивость к жестким электрическим и механическим условиям, к транспортировке по пересеченной местности, исключая риск последующего выхода из строя.

Оптимизировано для повышения производительности:

Раствор электролита гидроксида калия и небольшое количество гидроксида лития действует только как переносчик ионов, обеспечивая максимальную производительность, не вызывая деградацию основного материала.

Достаточный резерв и хорошая циркуляция электролита достигаются благодаря большому пространству между пластинами.

Литые пластиковые решетки разделяют как отдельные пластины, так и изолируют края пластины.

Для чрезвычайно низких температур доступен специальный электролит высокой плотности.

Батареи оснащены специальными откидными пламезадерживающими клапанами и не выделяют коррозионных паров. Жесткий полипропиленовый корпус обеспечивает целостность конструкции аккумуляторов в течение всего срока службы.

  • Отсутствие простоев
  • Минимальное обслуживание
  • Более 20 лет работы 
  • Простота установки
  • Нет затрат на регулярную замену АКБ

Стандарты

  • ISO 9001 и TUV 
  • Элементы батарей были разработаны в соответствии с ребованиями безопасности EN-50272-2 и используемые компоненты (такие как изолированные кабельные соединители и защитные межэлементные крышки) предназначены для обеспечения высокой защиты от поражения электрическим током (уровень IP2x).
  • Полный сервис по утилизации для защиты окружающей среды

Элементы соединены вместе для формирования прочных блоков из 1-6 элементов в зависимости от их размеров и типа.

Серия одноячеечных батарей EverExceed полностью соответствуют требованиям стандарта IEC 60623 и даже превосходит их.

Производительность

Многие никель-кадмиевые батареи используются в стационарных приложениях в режиме ожидания с нечастыми разрядами, и аккумулятор длительное время заряжается в буферном режиме.

В таких условиях происходит изменение уровня кривой разряда, и это необходимо учитывать при подборе батареи.

Для упрощения данного процесса приводятся данные EverExceed в этом документе, согласно которым есть информация как о полном заряде согласно IEC 60623, так и данные о полном заряде после продолжительного буферного заряда, которые могут использоваться непосредственно в расчетах при подборе батарей.

Это свойственно всем никель-кадмиевыми батареями, в то же время некоторые другие производители никель-кадмиевых аккумуляторов могут не указывать этот эффект в паспортных данных.

При расчете для режимов работы с глубокими разрядами (0,65 и 0,85 В/эл.) этот эффект можно не учитывать.

Заряд батареи

Рекомендуется использовать метод заряда для никель-кадмиевых аккумуляторов с постоянным напряжением, с ограничением тока для С/5 или С/10. Необходимо постоянно проверять напряжение заряда. Для оптимизации производительности батареи требуется обеспечить поддержание напряжения в следующих пределах:

Аккумуляторы можно заряжать в:

  • режиме заряда аккумуляторной батареи при постоянном напряжении с подключенной нагрузкой

или

  • режиме постоянного тока или режиме снижающегося тока при отключённой нагрузке.

Большая скорость заряда или перезаряд не причиняют вред батарее.

Минимальный поддерживающий ток заряда: 2 мА на Ач.

  • Режим заряда аккумуляторной батареи при постоянном напряжении:

Для непрерывной параллельной работы:

  • Буферное напряжение:
    1,40 — 1,45 В/элемент для SEBL, SEBM и SEBH
  • Напряжение ускоренного заряда:
    SEBL: 1,60-1,70 В/элемент
    SEBM: 1,60-1,65 В/элемент
    SEBH: 1,60-1,65 В/элемент

Более высокое напряжение уменьшит длительность заряда и повысит эффективность подзаряда, при этом может увеличиться расход воды.

Одноступенчатый заряд (без ускоренного заряда):

SEBL: 1,47-1,50 В/элемент
SEBM: 1,46 — 1,49 В/элемент
SEBH: 1,45 — 1,48 В/элемент

Для стартерных режимов:

  • Рекомендуемое напряжение заряда: 1,50 — 1,55 В/элемент.

 

  • Режим постоянного тока:
    • Обычный заряд: 0,2 C5 A в течение 8 часов
    • Рекомендуется для быстрого заряда: 0,4 C5 A для 2,5 часов с последующим зарядом 0,2 C5 A в течение 2,5 часов

Выбор типа аккумулятора

В соответствии с необходимым временем резервирования (для конкретного назначения):

Первоначальный заряд

Весь заряд предпочтительно проводить постоянным током. Время заряда обратно пропорционально силе тока, устанавливаемой зарядным устройством.

Рекомендуемые нормы для первичного заряда:

  • 0,2 C5 A в течение 10 часов
  • 0,1 C5 A в течение 20 часов

Методы расчета

Информация, необходимая для расчета емкости батареи

Для точного расчета емкости батареи нужна следующая информация:

  • Номинальное напряжение в системе
  • Максимальное напряжение (для заряда)
  • Расположение батареи и доступное пространство
  • Напряжение буферного заряда
  • Требуемый ток нагрузки
  • Минимальное напряжение
  • Физические условия
  • Требуемое время резервного питания
  • Диапазон температур

Напряжение буферного заряда батареи NiCd SEBM

Напряжение буферного заряда, являющееся также напряжением работы общей цепи, для поддержания батареи в необходимом состоянии, рассчитывается по формуле:

Необходимое кол-во элементов = Напряжение цепи / Напряжение буферного заряда элемента

Минимальное напряжение элемента = Минимальное напряжение пост. тока / Количество элементов

Как правило напряжение буферного заряда составляет 1,40-1,48 В на элемент, но точное значение должно быть определено с учётом всех условий.

Например,

Никель-кадмиевая батарея EverExceed необходима для поддержания нагрузки инвертора 50 кВА при коэффициенте мощности 0,8 в течение 30 мин времени резервного питания при температуре 20-25°С. Входящее напряжение постоянного тока к инвертору работает в пределах 265 В при буферном подзаряде до минимума в 202 вольта в конце времени резервирования. КПД инвертора — 85%.

  • Количество элементов (при рекомендованном буферном заряде 1.44 В/эл) = 265/1.44 ≈ 184 элемента
  • Минимальное напряжение на элемент = 202/184 ≈ 1.10 вольт на элемент
  • Максимальный ток батареи = 232,5 А

= (Нагрузка инвертора в КВА x Коэффициент мощности) / (Мин. напр. элемента x Количество элементов x КПД инвертора)

= (50KВA x 0.80) / (1.10 x 184 x 0.85) = 232.5 Ампер

Мы выберем батарею с емкостью равной или чуть выше 232,5 А.

Для удовлетворения требованию времени резервного питания в течение 30 минут, мы выберем необходимые батареи из серии SEBM. Согласно нашего каталога, тип элемента — SEBM300.

Аккумулятор должен состоять из 184 никель-кадмиевых элементов EverExceed типа SEBM300.

Напряжение системыКоличество элементовДиапазон количества элементов
242018～21
363027～31
484036～41
1109288～93
220184180～186

Количество элементов аккумулятора определяется делением номинального напряжения всей системы на номинальное напряжение элемента (1,2 В).


Устройство и сравнение аккумуляторных батарей

Современную жизнь невозможно представить без электронных устройств. Для их работы требуются автономные источники питания. Аккумулятор – прибор способный под действием электрического тока накапливать энергию, а затем и отдавать ее в виде того же электрического тока. Рассмотрим различные виды аккумуляторов, их строение, особенности, сильные и слабые стороны.

Свинцово-кислотные – Pb.

Один из самых старых и широко распространенных видов аккумуляторных батарей. Был изобретен аж в 1859 году. Обычно представляют собой именно батарею из трех-шести секций соединенных последовательно. Каждая секция содержит положительный и отрицательный электроды в виде решеток из сплава свинца с добавлением сурьмы и различных примесей. Решетки погружены в электролит – серную кислоту разбавленную дистиллированной водой. В аккумуляторах для бытовых источников бесперебойного питания электролит сгущен раствором силикатов натрия до состояния пасты. На фото батарея для ИБП.

Одна секция в полностью заряженном состоянии выдает 2.11-2.17 вольт, что в сумме, при трех-шести секциях обеспечивает напряжение 6-12 В.

Применяются в автомобилях, источниках бесперебойного питания, аварийном электроснабжении. Можно встретить в ручных галогеновых прожекторах, в некоторых фонарях с раздельным расположением лампы и аккумуляторного блока.

Достоинства. Способны отдавать большой ток, широкий диапазон рабочих температур, относительно малая потеря емкости при отрицательных температурах, не имеют «эффекта памяти», долгий срок службы в благоприятных условиях и при правильном обслуживании.

Недостатки. Большой вес и размеры, подвержены саморазряду при хранении, при глубоком разряде теряют емкость или вообще выходят из строя, некоторые модели требуют обслуживания.

Никель-кадмиевые — NiCd.

Никель-кадмиевые аккумуляторы были изобретены всего на 40 лет позже свинцово-кислотных, но распространения не получили из-за высокой стоимости компонентов для их производства. Первые промышленные изделия появились лишь в середине 20 века.

Широко распространены в виде источников питания для портативной электроники, ручного инструмента. Имеют очень низкое внутреннее сопротивление, за счет чего могут быстро заряжаться и отдавать большие токи. Лучше всего подходят для устройств с непродолжительным высоким потреблением тока. Рабочее напряжение одного элемента – около 1.37 В. Ниже показаны некогда распространенные модели аккумуляторов для портативной электроники.

Это единственный вид аккумуляторов, который рекомендуется хранить в полностью разряженном состоянии. Несколько «тренировочных» циклов – глубокий разряд и полный заряд приводят батарею в работоспособное состояние после длительного хранения.

В области портативной электроники последнее время уступают свои позиции никель-металлгидридным аккумуляторам.

Достоинства. Способность отдавать большие токи и быстро заряжаться, работать при низких температурах, удобство при хранении, долгий срок службы (для промышленных моделей может исчисляться десятилетиями).

Недостатки. Присутствует «эффект памяти», относительно малая емкость, высокий саморазряд при хранении (около 10% в месяц).

Никель-металлгидридные — NiMH.

Были разработаны в 80х годах двадцатого века в качестве замены никель-кадмиевых аккумуляторов и успешно их заменяют во многих областях применения. При равных габаритах имеют примерно на треть большую емкость, но меньший срок службы и больший в 1.5-2 раза саморазряд. При разряде держат стабильное напряжение и резко снижают его при полном истощении элемента. Почти лишены «эффекта памяти», напряжение одного элемента около 1.2 В. Оптимальный режим работы – разряд током не более 0.5 С (где С – номинальная емкость элемента. То есть, при емкости аккумулятора 2000 мАч максимально допустимый ток нагрузки не должен превышать 1 А).Хранить никель-металлгидридные аккумуляторы следует полностью заряженными, при низкой, но не ниже 0 градусов, температуре.

Основное применение – замена батарейкам формата АА или ААА. По внешнему виду и размерам полностью соответствуют никель-кадмиевым.

Достоинства. Отсутствие эффекта памяти, высокая емкость сразу после заряда, стабильное выходное напряжение.

Недостатки. Высокий саморазряд при хранении, значительная (до 30%) потеря емкости при низких температурах, малый срок службы (300-500 циклов заряд-разряд).

LSD (LowSelfDischarge) или аккумуляторы с низким саморазрядом появились гораздо позже и имеют ряд преимуществ в сравнении с обычными NiMH. Если традиционный аккумулятор за первый месяц хранения может потерять до 20% заряда, то для LSD гарантируется остаток более 75% заряда после трех лет хранения. Способность отдавать гораздо большие токи, до 2С. Более устойчивы к низкой температуре. Увеличенный в 2-3 раза срок службы. И всего пару недостатков – меньшая емкость и более высокая цена. Рекомендуются как для устройств с высоким потреблением тока: фотовспышки, мощные фонари, так и для длительного использования в малопотребляющих устройствах: пульты дистанционного управления, часы.

Достоинства. Низкий саморазряд, отсутствие эффекта памяти, сохранение емкости при низких температурах, способность отдавать большой ток, долгий срок службы (1000-1500 циклов).

Недостатки. Сравнительно малая емкость и высокая цена.

Литий-ионные.

Литий-кобальтовые — LiNiCo.

Традиционные литий-ионные аккумуляторы. Широко применяются для питания цифровых фотокамер, видеокамер, в батареях для ноутбуков, радиоуправляемых моделей, фонарей, на транспорте. В качестве катода в настоящее время используется графит, анод – оксид лития с кобальтом. Диапазон рабочих напряжений – от 2.5 до 4.2 В. Как и все литиевые аккумуляторы, имеют очень малый вес. Способны отдавать ток до 2С, но рекомендуемый длительный ток разряда не должен превышать 1С. Хранить рекомендуется при температуре около 5 градусов Цельсия заряженными до 40%. Подвержены старению с потерей емкости даже когда не используются. Средний срок хранения и использования составляет 5 лет.

При низких отрицательных температурах (ниже -20) могут невосстановимо терять емкость. Представляют опасность возгорания или взрыва при перезаряде или перегреве, поэтому всегда снабжаются устройствами защиты. Глубокий разряд приводит к полной неработоспособности аккумулятора. На фото показана серия литий ионных аккумуляторов AW размерами от 15266 (RCR2) до 18650.

Набор цифр написанный на литий-ионных аккумуляторах не что иное как обозначение геометрических размеров модели в миллиметрах. Расшифровывается следующим образом:

Возьмем 18650.

Первые две цифры – диаметр. 18 миллиметров.

Оставшиеся три – длина элемента с точностью до одной десятой доли мм. 650 – 65,0 мм.

Это правило применимо и для других моделей литиевых элементов.

Достоинства. Малый вес, высокая емкость, большой срок службы (500-1000 циклов), отсутствие «эффекта памяти», низкий саморазряд.

Недостатки. Чувствительны к перезаряду/переразряду, подвержены старению, опасны при перегреве, теряют емкость при низких температурах.

Литий-марганцевые — IMR.

В аноде аккумуляторов IMR используется марганец, а ионы лития расположены более плотно друг к другу. За счет этих особенностей, IMR более безопасны, устойчивы к быстрому заряду большими токами и способны отдавать токи до 5С. Используются в устройствах потребляющих большой ток: мощные фонари, радиоуправляемые модели. Выходное напряжение соответствует литий-кобальтовым моделям – от 2.5 до 4.2 В.

За счет низкого внутреннего сопротивления меньше нагреваются при использовании, более безопасны. Обычно не оснащаются встроенной защитной электроникой и лучше защищенных собратьев подходят для сборки батарей. При перезаряде элемент «потечет» или он просто испортится, без дополнительных пиротехнических эффектов. Обязательно наличие защитной электроники в зарядном устройстве.

Емкость IMR несколько ниже обычных литий-кобальтовых аккумуляторов, но, в тех условиях для которых они предназначены, LiNiCo значительно быстрее потеряют емкость либо вообще не смогут работать, отключившись из-за перегрузки. Срок службы и прочие характеристики схожи с литий-кобальтовыми элементами. IMR аккумуляторы AW отличаются от других моделей даже внешне.

Достоинства. Способность переносить большие токи заряда/разряда, безопасность, большой срок службы (более 500 циклов), удобны для сборки батарей из нескольких элементов.

Недостатки. Относительно низкая емкость, еще большая чувствительность к низким температурам (охлаждать ниже -10 не рекомендуется).

Литий-железофосфатные–LiFePO4.

Еще более молодые аккумуляторы, начали массово производиться лишь после 2003 года. По своим свойствам очень похожи на IMR, имеют схожие области применения. Отличие в сниженной емкости, способности работать под еще большими нагрузками (до 10С), более низкой стоимости комплектующих. Так же улучшены безопасность и срок службы. Химия этих элементов устроена таким образом что даже при критических нагрузках не происходит образования кислорода, следовательно, не растет давление внутри элемента. Срок службы может превышать 3000 циклов.

Литий-железофосфатные аккумуляторы настолько безопасны, что могут переносить даже такое обращение как на фото ниже. Аккумулятор питает светодиод, будучи полностью погруженным в емкость с водой.

Рабочее напряжение – от 2.0 до 3.3 В. Переразряд ниже 2 В губителен, небольшой перезаряд не вредит аккумулятору. Почти не чувствительны к отрицательным температурам.

Достоинства. Устойчивость к низким температурам, безопасность, долгий срок службы, неприхотливость, способность переносить большие токи заряда/разряда.

Недостатки. Малая емкость.

Литий-полимерные – LiPo.

Литий-полимерные аккумуляторы уже почти полностью вытеснили литий-ионные из сотовых телефонов, нашли широкое применение в радиоуправляемых моделях. В качестве электролита используется полимерный материал. Обычно литий-ионные аккумуляторы имеют цилиндрическую форму, литий-полимерные же дают инженерам большую свободу выбора. Минимальная толщина достигает 1 мм. Можно изготавливать миниатюрные модели различной формы. Обычно бытовые аккумуляторы предназначены для устройств с низким энергопотреблением, но существуют промышленные модели и модели для моделистов способные отдавать ток до 45С. Остальные характеристики сходны с обычными литий-кобальтовыми моделями. Срок службы 300-500 циклов, чувствительность к низким температурам, стареют, взрывоопасны при перегрузках, часто имеют встроенную электронику защиты.

Ниже показан аккумулятор сотового телефона без корпуса.

Достоинства. Существуют различных форм и размеров, в том числе гибкие модели. Некоторые модификации способны отдавать очень большой ток. Малый вес, большая плотность запасенной энергии, отсутствие «эффекта памяти», низкий саморазряд.

Недостатки. Потеря емкости при низких температурах, взрывоопасность при перезаряде/превышении допустимой нагрузки, подвержены старению.

 

 

источник: http://www.lumentorg.ru/review/compare-batteries/

 

      Правильное питание аккумуляторов — залог «здоровья» телефона : Портал об энергетике в России и в мире

      Какие аккумуляторы бывают в телефонах

      От необходимости выбора аккумулятора производитель телефона нас избавил, сделав это самостоятельно. В результате потребитель покупает телефон, зачастую весьма смутно представляя, что у него внутри. Но поскольку мобильник давно уже стал устройством первой необходимости, от которого зависит если не жизнь, то благополучие пользователя, знать, от какого аккумулятора телефон питается, всё-таки желательно.

      Итак, в мобильных телефонах чаще всего используется четыре вида аккумуляторов. У каждого из них есть свои сильные и слабые стороны.

      Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd)

      Основное их преимущество – устойчивость к высоким и низким температурам. Согласитесь, для наших широт преимущество важное. Подобный аккумулятор достаточно надёжен и способен выдерживать значительное число циклов зарядки/разрядки.

      Тем не менее широкого распространения эти накопители энергии не получили. Причин тому несколько. Во-первых, токсичность. Мало приятного знать, что аккумулятор вашего телефона элементарно небезопасен. Во-вторых, у него сравнительно низкая энергоёмкость. В-третьих, он обладает так называемым эффектом памяти.

      Эффект памяти – довольно коварное свойство, при котором во время зарядки не полностью разряженного аккумулятора заметно снижается его ёмкость. Вы думаете, что зарядили телефон под завязку, а это совсем не так, и аккумулятор очень быстро подсядет снова. Причём в самый неподходящий момент. Приходится новые аккумуляторы несколько раз доводить до полной разрядки и затем заряжать снова.

      Никель-металлогидридные аккумуляторы (Ni-MH)

      Ещё один представитель семейства аккумуляторов на основе никеля. Энергоёмкость у них оказалась уже значительно больше, но от эффекта памяти избавиться так и не удалось. Хотя выражен он и несколько слабее, чем у никель-кадмиевых собратьев. Ni-MH также нуждается в неоднократной полной разрядке для успешного последующего заряжания.

      К слову, в современной телефонии эти два типа аккумуляторов не используются. Встретить их можно лишь в телефонах старых моделей. Пальма первенства перешла к семейству литиевых аккумуляторов.

      Литийионные аккумуляторы (Li-Ion)

      Самый массовый и наиболее распространённый сегодня тип аккумуляторов. Если вы заглянете под крышку, чтобы посмотреть, какой аккумулятор установлен в вашем телефоне, то, скорее всего, увидите именно его. Устройство отличается достаточно большой энергоёмкостью и отсутствием пресловутого эффекта памяти. Но, увы, и у него есть пятна на репутации. Такой аккумулятор лучше не использовать на морозе ниже 20 градусов. Иначе может произойти выброс электролита. Да и долгое время держать в полностью разряженном состоянии тоже не стоит. Срок работы батареи в этом случае может существенно сократиться. При этом со временем она теряет свойства, независимо от того, работает или нет.

      Литий-полимерные аккумуляторы (Li-Pol)

      И наконец, четвёртый участник этого клуба – наиболее современный литий-полимерный аккумулятор. Энергию в нём, как следует из названия, накапливают соли лития вместе со специальным полимерным электролитом. Подобное сочетание материалов позволяет изготавливать тонкие пластичные аккумуляторы различной формы. Энергоёмкость у Li-Pol примерно такая же, как и у литийионного. И недостатки похожие. Он так же плохо переносит низкие температуры.

      Оба типа аккумуляторов имеют контроллер напряжения. Его задача – не допускать глубокой разрядки или, наоборот, избыточной перезарядки.

      Как правильно заряжать аккумулятор

      Одной из основных характеристик аккумуляторов является их энергоёмкость – показатель количества электрической энергии, которую может отдавать накопитель в течение определённого времени. Чем больше ёмкость, тем дольше батарею можно не заряжать. В среднем зарядки аккумулятора должно хватать на 3–4 дня.

      А теперь перейдём непосредственно к самому процессу зарядки. Оставим в покое семейство никелевых аккумуляторов. Встретить их сейчас почти невозможно. Остановимся сразу на литиевых.

      Что и как делать, чтобы, как говорят в медицине, не навредить? Основные рекомендации специалистов просты.

      Как мы уже знаем, характерной чертой литийионных и литий-полимерных аккумуляторов является отсутствие пресловутого эффекта памяти. Поэтому им всё равно, с какого момента вы их начинаете заряжать. Наличие контроллера напряжения позволяет не заботиться о разрядке или перезарядке. Можно держать аккумулятор в полузаряженном состоянии и подзаряжать до полной загрузки в любое удобное время.

      Применение полной разрядки с последующей зарядкой возможно только в двух случаях:

      1. При покупке нового телефона. В этом случае нужно два или три раза произвести полную разрядку и зарядку. Впрочем, по поводу необходимости подобной операции существуют разные мнения. Иногда можно услышать, что она вообще практически бесполезна. Но и вреда точно не будет.

      2. Желательно производить периодическую полную разрядку и зарядку в процессе эксплуатации телефона. Но нечасто. Достаточно одного раза в два месяца. Делается это с целью корректировки точности показателя заряда аккумулятора, который со временем может сбиться. Иначе говоря, количество энергии в батарее может быть меньше, чем показывает телефон.

      Наличие контроллера напряжения – заметное преимущество литиевых аккумуляторов. Он позволяет избежать пресловутой перезарядки. Перезарядить аккумулятор просто невозможно. Поэтому спокойно можно оставлять телефон на зарядке в любое время. Допустим, на ночь. С телефоном ничего страшного не произойдёт. А к утру аккумулятор будет полностью заряжен.

      Теоретически возможность перезаряда существует только в том случае, если использовать случайное, а не поставленное в комплекте с телефоном зарядное устройство. Если телефон длительное время не используется, аккумулятор лучше достать и хранить отдельно в заряженном состоянии.

      Существует одно довольно интересное явление. При зарядке литиевых аккумуляторов заряд быстро достигает ёмкости примерно в 4/5, а затем замедляется. Ничего страшного здесь нет. Такова конструктивная особенность этого типа аккумуляторов. В конце цикла зарядки батарея потребляет ток с меньшей интенсивностью и циклично. Происходит это для того, чтобы не допустить перегрева.

      Что еще нужно знать о «здоровье» аккумуляторов

      Из конструктивных особенностей следуют и правила обращения с телефонами на литиевых аккумуляторах. Они не должны перегреваться на солнце. 30-градусная жара уже критична. Так же плохо переносят они и мороз ниже 20 градусов. Как в жару, так и в холод телефоны желательно носить в карманах или в сумке.

      Вернувшись с мороза или солнцепёка телефоны на зарядку ставить нежелательно. Нужно дождаться, когда аккумулятор достигнет комнатной температуры. Также не допускается попадание на него влаги.

      Средний срок службы аккумулятора составляет около двух лет, так что рано или поздно потребуется его замена. Само собой разумеется, что покупать новый аккумулятор нужно в специализированном магазине и той же модели.


      Автор: Александр Черников

      Шуруповерты BOSCH Никель-кадмиевые (Ni-Cd)

       

      В потребительской электронике, большинство аккумуляторов — никель-кадмиевые. Это самый популярный тип подзаряжаемых батарей. Обычно их обозначают NiCd. Катоды в таких элементах сделаны из никеля, а аноды — кадмиевые. Больше всего в таких элементах ценится их емкость и способность перезаряжаться большое количество раз. Обычно такие элементы остаются пригодными к работе даже после 500-1000 циклов перезарядки. Кроме того, такие элементы относительно легки, и имеют довольно высокую плотность. Таким элементам не страшна непрерывная подзарядка (по крайней мере, при правильном осуществлении).

      Для никель-кадмиевых аккумуляторов крайне необходим полный периодический разряд: если его не делать, на пластинах элементов формируются крупные кристаллы, значительно снижающие их емкость (так называемый «эффект памяти»).

      С практической стороны, вылечить аккумулятор можно сильно разрядив его — до уровня, чтобы он едва работал, и затем целиком зарядив его. Но это не означает, что нужно полностью разряжать аккумулятор. Так можно испортить практически любой элемент. Например, если разряжать никель-кадмиевый аккумулятор до напряжения одного вольта (при номинальном напряжении в 1,2) — то можно его погубить. И еще: не пытайтесь разрядить аккумулятор с помощью короткого замыкания — вы рискуете испортить батарею и устроить пожар.

      В любом случае, для эффективного использования никель-кадмиевых аккумуляторов, для обеспечения максимального срока службы, лучше пользоваться ими равномерно, по нормальному циклу. Заряжать полностью, и использовать до нормального уровня разряда, затем снова заряжать до конца.

       

      Преимущества Ni-Cd аккумуляторных батарей:
      • возможность быстрого и простого заряда, даже после длительного хранения аккумулятора;
      • большое количество циклов заряд/разряд: при правильной эксплуатации — более 1000 циклов;
      • хорошая нагрузочная способность и возможность эксплуатации при низких температурах;
      • продолжительные сроки хранения при любой степени заряда;
      • сохранение стандартной емкости при низких температурах;
      • наибольшая приспособленность для использования в жестких условиях эксплуатации;
      • низкая стоимость;

      Недостатки Ni-Cd аккумуляторных батарей:
      • относительно низкая по сравнению с другими типами аккумуляторных батарей энергетическая плотность;
      • присущий этим аккумуляторам «эффект памяти» и необходимость проведения периодических работ по его устранению;
      • токсичность применяемых материалов, что отрицательно сказывается на экологии, и некоторые страны ограничивают использование аккумуляторов этого типа;

      • относительно высокий саморазряд — после хранения неоходим цикл заряда.

       

      Химические источники тока – Частые Вопросы (FAQ)

      Химические источники тока – Частые Вопросы (FAQ) Меню клиента Публикации Каталог Компания

      25 ноября 2013

      Что собой представляет химический источник тока?

      • Химическим источником тока (ХИТ) называют устройство, которое преобразует химическую энергию в электрическую посредством химической реакции между анодом и катодом.

      Что такое первичный источник тока и вторичный источник тока?

      • Первичный источник тока(элемент) обеспечивает только разряд и не заряжается(перезаряжается).Вторичные источники тока (аккумуляторы)относится к перезаряжаемым ХИТам, которые могут заряжаться и использоваться в циклическом режиме заряд-разряд.

      Что собой представляет ХИТ?

      • Основными элементами ХИТа является положительный и отрицательный электрод, бумажная мембрана, корпус, вывода, изоляционный слой.

      Что такое срок службы аккумулятора?

      • Срок службы аккумулятора определяется количеством полных циклов заряд-разряд. Общее количество циклов заряд-разряд называется сроком служба аккумулятора.

      Что такое внутреннее сопротивление химического источника тока (ХИТ)?

      • Сопротивление, оказываемое аккумулятором протекающему внутри него току (зарядному или разрядному), принято называть внутренним сопротивлением аккумулятора. Для измерения внутреннего сопротивления ХИТа необходимо специализированное измерительное оборудование.

      Что такое эффект памяти ?

      • Эффект памяти обычно наблюдается у никель-кадмиевых (Ni-CD) аккумуляторов. Эффект памяти — это обратимая потеря емкости аккумулятора, связанная с неблагоприятными условиями эксплуатации. Он развивается вследствие заряда не полностью разряженных аккумуляторов и свойственен только аккумуляторам на основе никеля. Сильнее всего эффект памяти проявляется именно в Ni-CD аккумуляторах. В аккумуляторах на основе никеля рабочее вещество находится в виде мелких кристаллов, обеспечивая максимальную площадь соприкосновения с электролитом. С каждым циклом заряда/разряда рабочее вещество постепенно изменяет свою структуру, уменьшая при этом площадь активной поверхности, соответственно, снижается напряжение и уменьшается емкость. Постепенно эти кристаллы укрупняются до больших размеров, при одновременном снижении емкости аккумуляторов. Для снижения эффекта памяти-разукрупнения кристаллов производят сначала разряд малыми токами (т.е. 0,1С до напряжения 0,5в), затем несколько циклов большими токами (например, 1С).

      Что такое короткое замыкание? Могу ли я замкнуть литиевую батарею?

      • Если замкнуть положительный и отрицательный вывода друг с другом или соединить между собой посредством металлического предмета, что вызовет короткое замыкание и выделение тепла. Если батареи соприкасаются друг с другом контактами или перемешаны, в результате короткого замыкания может произойти выделение тепла, протечке, взрыву и, как следствие пожару. Не замыкайте литиевые батареи.

      Может ли высокая температура или огонь разрушить литиевые батареи?

      • При температуре 100°C или более, пластиковые элементы батареи такие как уплотнения и сепаратор могут быть разрушены, вызывая разгерметизацию. Выделение тепла вследствие короткого замыкания батареи может привести к взрыву или возгоранию. Если батарея находится рядом с огнем, она может воспламениться.

      Можно ли паять литиевые батареи?

      • Если производить облуживание выводов непосредственно на батареи из-за перегрева может быть разрушены уплотнения и сепаратор. Это может привести к утечке, выделения тепла из-за короткого замыкания батареи и возникновению взрыва или пожара. Даже если всего этого и не произошло, все это наносит вред батареи больший, чем длительная период эксплуатации.

      Можно ли заряжать первичные источники тока?

      • Если заряжать первичные литиевые источники тока, внутри батареи будет образовываться газ и как результат выделение тепла, которое приводит к взрыву и пожару.

      Можно ли перегружать литиевые батареи при разряде?

      • Когда батарея разряжается слишком большими токами при работе на нагрузку и напряжение на батарее близко к 0 вольт, происходит выделение газа. Это может привести к разгерметизации, нагреву, утечке, взрыву или пожару.

      Можно ли разбирать литиевые батареи, прикладывая внешнее механическое усилие?

      • Если разбирать батарею прикладывая к ней механическую силу, может выделяться газ, который вызывает раздражение горла, или металлический литий может выделять тепло, вызывая пожар. При механическом воздействии на батарею происходит разрушение и разгерметизация корпуса, короткое замыкание внутри батареи приводит к вздутию, выделению тепла, взрыву или пожару.

      Можно ли использовать литиевые батареи с другими типами батарей?

      • Если различные типы батарей использовать вместе, или новые батареи используются со старыми, различие в таких характеристиках напряжение, емкость, и т.д. может вызвать глубокий разряд батареи сначала, вздутие, взрыв и пожар.

      Можно ли литиевую батарею подвергать воздействию воды?

      • Нет, это может вызвать коррозию или образование горючего газа.

      Может ли батарея находиться внутри устройства, если она разряжена или не используется?

      • Если устройство не используется, батарею лучше вынуть из прибора и хранить в сухом прохладном месте. Если этого не сделать батарея будет разряжаться в устройстве, уменьшая срок службы батареи.

      Где хранить литиевые батареи?

      • Литиевые батареи должны храниться в сухих, закрытых помещениях, исключающих прямого попадания солнца, с минимальными колебаниями температуры. Хранение в помещениях с высокой температурой, влажностью или под дождем может вызвать ухудшение качества батарей и долговечности. Убедитесь в том что положительные и отрицательные клеммы не контактируют друг с другом, чтобы не вызвать короткого замыкания батареи при хранении.

      Что такое пассивация литий-тионилхлоридных (Li-SoCL2) батарей? Как избежать проблемы, вызванных пассивацией?

      • Пассивация это химический термин и относится к тем явлениям, когда на поверхности металла образуется тонкая пленка, которая препятствует дальнейшему процессу окисления на поверхности металла. В литий-тионилхлоридной батареи, тионил-хлорид находится в жидком состоянии. Металлический литий при взаимодействии с тионил-хлоридом начинает взаимодействовать и медленно окисляться точно также, как железо. При таком окислении образуется хлористый литий. Хлористый литий образуется на поверхности металлического лития в тионил-хлориде и препятствует реакции лития и тионил-хлорида. Это явление называют пассивацией. Пассивация в литий-тионилхлоридной батарее происходит, как только она произведена, но эта реакция не такая быстрая по скорости. Точно также как и химическая реакция, скорость пассивации зависит от температуры. Чем выше температура, тем быстрее эта скорость. Чем больше времени прошло с момента производства батареи, тем толще окисная пленка. Для того чтобы избежать проблему связанную с пассивацией, задавайте свои вопросы в системе поддержки клиентов КОМПЭЛа.

      Какой вред батареи могут наносить окружающей среде?

      • Современные батареи не содержат ртути, но тяжелые металлы являются основными компонентами в ртутных батареях, никель-кадмиевых аккумуляторах, свинцовых аккумуляторах. Если их неправильно использовать, эти тяжелые металлы могут нанести вред окружающей среде. Никель-кадмиевые аккумуляторы и кислотно-свинцовые аккумуляторы подвергаются специальной утилизации. Наша компания уделяет большое внимание замене никель-кадмиевых аккумуляторов на никель-металлгидридные и литий-ионные аккумуляторы.

      Как температура может повлиять на характеристики батареи?

      • Среди всех составных частей окружающей среды, температура оказывает наибольшее влияние на характеристики батареи. Электрохимическая реакция зависит от температуры, чем выше температура тем быстрее скорость реакции и наоборот чем ниже температура, тем меньше скорость реакции. Но если температура будет слишком высокая, химическое равновесие будет нарушено и вызовет побочную реакцию.

      Назовите возможные причины которые снижают срок службы батареи?

      • Зарядное устройство или схема для заряда не соответствует типу батареи.
      • Перезаряд или глубокий разряд.
      • Неверный тип выбранной батареи.

      Что может быть причиной нулевого напряжения или низкого напряжения в аккумуляторной сборке?

      • Одна из батарей из аккумуляторной сборки имеет нулевое напряжение
      • Короткое замыкание или не соединен разъем или неправильное соединение
      • Непропай или холодная пайка между элементами и выводами
      • Неправильное соединение между элементами батареи. Непропай или холодная пайка между соединительной шиной и батареей.
      • Неправильное соединение или неправильно подобранные электронные компоненты на плате системы контроля управления (СКУ) аккумуляторной сборки.

      Что может быть причиной нулевого напряжения и низкого напряжения в аккумуляторной сборке?

      • Короткое замыкание в нагрузке, перезаряд, или глубокий разряд.
      • Батарея продолжительное время заряжалась очень большими токами.
      • Батарея имеет внутреннее короткое замыкание или слабые признаки короткого замыкания.

      Что может быть причиной того, что аккумулятор или аккумуляторная сборка не заряжаются?

      • Элемент с нулевым напряжением или элемент с нулевым напряжением в аккумуляторной сборке.
      • Неправильное соединение внутри аккумуляторной сборки.
      • Неправильный подбор электронных компонентов на плате СКУ(PCB) аккумуляторной сборки.
      • Неправильный выбор зарядного устройства.
      • Встроенный термистор может снижать эффективность батареи из-за очень низкой или очень высокой температуры.

      Что будет если соединить батареи с разной емкостью в одной аккумуляторной сборке?

      • Если батареи с разной емкостью или новые батареи и старые батареи используются вмести могут возникнуть утечки тока, приводящие к разряду батареи. Если такую аккумуляторную сборку заряжать, то одни элементы могут перезарядиться, а другие не дозарядиться. Если такую сборку разряжать, то одни элементы не смогут разрядиться полностью, а другие будут иметь глубокий разряд. Таким образом, батарея будет повреждена.

      •••

      Наши информационные каналы

      Понимание срока годности батарей — Новости об хранении энергии, батареях, изменении климата и окружающей среде

      Срок годности батареи — это время, в течение которого батарея может оставаться на хранении, не теряя своей емкости. Даже когда батарея не используется, она стареет. На старение батареи обычно влияют три фактора: активные химические вещества, присутствующие в элементах, температура хранения и продолжительность простоя.

      При хранении происходит саморазряд аккумуляторов, и их содержимое подвержено разложению.Более высокие температуры ускоряют саморазряд батареи, а более низкие температуры снижают скорость саморазряда. Электролит, химическое вещество в батареях, содержащее высокую концентрацию ионов, может проникать через уплотнения. В результате аккумулятор высыхает и становится непригодным для использования.

      Различные типы батарей и их срок годности

      На диаграмме ниже перечислены популярные типы аккумуляторов, их скорость саморазряда и температурный диапазон, в котором они работают лучше всего

      Тип батареи Саморазряд Температура Срок годности в годах
      Никель-металлогидрид Медленная-Средняя
      (сохраняет 75% через 1, 2 или 3 года в зависимости от марки)      		 от -4 до 122 ° F
      (от -20 до 50 ° C)      		 5 лет
      Никель-цинк Fast
      (проигрывает 13% / мес)      		 от -4 до 140 ° F
      (от -20 до 60 ° C)      		 1 год
      Никель Кадмий Fast
      (потеря 10% в первые 24 часа, затем 10% / месяц)      		 от 22 до 140 ° F
      (от -30 до 60 ° C)      		 5 лет
      Перезаряжаемый щелочной Очень медленно
      (<0.5% / мес)      		 от -4 до 140 ° F
      (от -20 до 60 ° C)      		 4-7 лет
      Щелочная Очень медленно
      (сохраняет 80% мощности через 5-7 лет)      		 0-131 ° F
      (от -18 ° до 55 ° C)      		 10 лет
      Литий Очень медленно
      (теряет 0,6% в год)      		 от -40 ° до 140 ° F
      (от -40 ° до 60 ° C)      		 7-15 лет
      Углерод цинка / хлорид цинка Быстро от 0 до 130 ° F
      (от -18 до 55 ° C)      		 2-3 года

      В некоторых случаях замораживание аккумулятора может снизить скорость его саморазряда.Например, никель-металлогидридные типы можно хранить в холодильнике в течение нескольких месяцев и слить только 10% o. Однако существуют типы батарей с низкой скоростью разряда, независимо от условий их хранения. Перезаряжаемые щелочные и щелочные батареи, литиевые и угольно-цинковые / хлоридные батареи относятся к числу батарей, которые имеют более длительный срок хранения.

      Источник изображения: Wikihow

      Похожие сообщения:

      Что такое никель-металлогидридная батарея?

      Как держать аккумулятор в моем автофургоне заряженным при хранении?

      Батарея и температура

      Электролиты в батарее

      BU-203: Никелевые батареи — 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-кадмиевые (NiCd)

      Никель-кадмиевые батареи, изобретенные Вальдемаром Юнгнером в 1899 году, имели несколько преимуществ по сравнению со свинцово-кислотными, а затем единственными перезаряжаемыми батареями; 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 никель-кадмиевой батареи.

      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 отрасль остается верна этой системе, но для достижения долговечности 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, Аахен, Германия (2018), стоимость никель-кадмиевых батарей составляет около 400 долларов за киловатт-час. В таблице 1 перечислены преимущества и ограничения стандартного никель-кадмиевого сплава.

      Преимущества


      Прочный, большое количество циклов при надлежащем обслуживании

      Только аккумулятор, который можно сверхбыстро заряжать при небольшом напряжении

      Хорошие нагрузочные характеристики; прощает при злоупотреблении

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

      Простое хранение и транспортировка; не подлежит нормативному контролю

      Хорошие низкотемпературные характеристики

      Экономичная цена; NiCd является самым низким с точки зрения затрат на цикл

      Доступен в широком диапазоне размеров и вариантов производительности

      Ограничения


      Относительно низкая удельная энергия по сравнению с более новыми системами

      Эффект памяти; требует периодических полных разрядов и может восстанавливаться

      Кадмий — токсичный металл.Невозможно выбрасывать на свалки

      Высокий саморазряд; требует подзарядки после хранения

      Низкое напряжение элементов 1,20 В требует, чтобы многие элементы достигли высокого напряжения

      Таблица 1: Преимущества и ограничения NiCd батарей.

      Металлогидрид никеля (NiMH)

      Исследования металлогидрида никеля начались в 1967 году; однако нестабильность с металлогидридом вместо этого привела к развитию никель-водородного (NiH).Новые гидридные сплавы, открытые в 1980-х годах, в конечном итоге улучшили проблемы стабильности, и сегодня NiMH обеспечивает на 40 процентов более высокую удельную энергию, чем стандартный NiCd.

      Металлогидрид никеля не лишен недостатков. Батарея более хрупкая и ее сложнее заряжать, чем NiCd. Благодаря 20-процентному саморазряду в первые 24 часа после зарядки и 10 процентам в месяц после этого NiMH занимает одно из первых мест в своем классе. Модификация гидридных материалов снижает саморазряд и уменьшает коррозию сплава, но это снижает удельную энергию.В аккумуляторных батареях для электрического силового агрегата эта модификация используется для достижения необходимой прочности и длительного срока службы.

      Потребительские приложения

      Никель-металл-гидридные аккумуляторы стали одними из наиболее доступных для использования потребителями перезаряжаемых аккумуляторов. Производители аккумуляторов, такие как Panasonic, Energizer, Duracell и Rayovac, осознали необходимость в долговечных и недорогих перезаряжаемых аккумуляторах и предлагают никель-металлгидридные аккумуляторы AA, AAA и других размеров. Производители батарей хотят переманить покупателей от одноразовых щелочных батарей к перезаряжаемым.

      NiMH батарея для потребительского рынка является альтернативой вышедшей из строя многоразовой щелочной батарее, появившейся в 1990-х годах. Ограниченный срок службы и плохие характеристики нагрузки помешали его успеху.

      В таблице 2 сравниваются удельная энергия, напряжение, саморазряд и время работы батарей, продаваемых без рецепта. Доступные в размерах AA, AAA и других размерах, эти элементы могут использоваться в портативных устройствах, разработанных для этих норм. Несмотря на то, что напряжения элементов могут изменяться, напряжения в конце разряда являются общими, которые обычно составляют 1 В на элемент.Портативные устройства обладают некоторой гибкостью с точки зрения диапазона напряжений. Важно не смешивать элементы и всегда использовать в держателе батареи одного типа. Из-за соображений безопасности и несовместимости напряжений продажа большинства литий-ионных батарей в форматах AA и AAA невозможна.

      Тип батареи Емкость
      Элемент AA       		Напряжение Саморазряд
      Емкость после
      1 год хранения      		 Время работы
      цифровая камера
      NiMH 2700 мАч, перезаряжаемый 1.2V 50%600 выстрелов
      Eneloop * 2,500 мАч, перезаряжаемый 1,2 В 85% 500 выстрелов
      Обычный щелочной 2,800 мАч;
      неперезаряжаемый      		 1,5 В 95%
      Срок хранения 10 лет      		 100 выстрелов
      Щелочной многоразовый 2000 мАч; ниже при последующей подзарядке 1,4 В 95% 100 выстрелов
      Литий
      (Li-FeS2)      		 2,500–3400 мАч
      (неперезаряжаемый)      		 1.5V Очень низкий
      Срок годности 10 лет      		 690 снимков

      Таблица 2: Сравнение щелочных, многоразовых щелочных, Eneloop и NiMH
      * Eneloop является товарным знаком Panasonic (2013) на основе NiMH.

      Высокий уровень саморазряда вызывает постоянную озабоченность у потребителей, использующих аккумуляторные батареи, а NiMH ведет себя как протекающая баскетбольная или велосипедная шина. Фонарик или портативное развлекательное устройство с никель-металлгидридной батареей «разряжается», если его не использовать всего на несколько недель.Необходимость подзаряжать устройство перед каждым использованием не устраивает многих потребителей, особенно фонариков, которые находятся в режиме ожидания на случай перебоев в подаче электроэнергии; Щелочной сохраняет заряд 10 лет.

      Eneloop NiMH от Panasonic и Sanyo уменьшил саморазряд в шесть раз. Это означает, что вы можете хранить заряженный аккумулятор в шесть раз дольше, чем обычный никель-металлгидридный аккумулятор, прежде чем потребуется подзарядка. Недостатком Eneloop перед обычным NiMH является немного меньшая удельная энергия.

      В таблице 3 приведены преимущества и ограничения NiMH промышленного класса. В таблицу не включены Eneloop и другие потребительские бренды.

      Преимущества


      Емкость на 30–40 процентов выше, чем у стандартного NiCd

      Менее подвержен запоминанию, чем NiCd, можно восстановить

      Простое хранение и транспортировка; не подлежит нормативному контролю

      Экологически чистый; содержит только легкие токсины

      Содержание никеля делает переработку прибыльной

      Широкий температурный диапазон

      Ограничения


      Ограниченный срок службы; глубокая разрядка сокращает срок службы

      Требуется сложный алгоритм зарядки.Чувствителен к перезарядке

      Не очень хорошо поглощает перезаряд; постоянный заряд должен быть низким

      Вырабатывает тепло во время быстрой зарядки и разрядки при высокой нагрузке

      Высокий саморазряд

      Кулоновский КПД всего около 65% (99% с литий-ионным аккумулятором)

      Таблица 3: Преимущества и недостатки NiMH аккумуляторов.

      Никель-железо (NiFe)

      После изобретения никель-кадмия в 1899 году швед Вальдемар Юнгнер попытался заменить железо кадмием, чтобы сэкономить деньги; однако низкая эффективность заряда и газообразование (образование водорода) побудили его отказаться от разработки без получения патента.

      В 1901 году Томас Эдисон продолжил разработку никель-железной батареи в качестве заменителя свинцово-кислотной батареи для электромобилей. Он утверждал, что никель-железо, погруженное в щелочной электролит, «намного превосходит батареи, в которых используются свинцовые пластины в серной кислоте». Он рассчитывал на развивающийся рынок электромобилей и проиграл, когда его заняли бензиновые автомобили. Его разочарование возросло, когда автомобильная промышленность использовала свинцово-кислотные батареи в качестве батарей для стартера, освещения и зажигания (SLI) вместо никель-железных.(См. BU-1002: Электрический силовой агрегат, HEV, PHEV.)


      Рисунок 4: Томас А. Эдисон и его улучшенная аккумуляторная батарея.
      Эдисон продвигал никель-железо как более легкий и чистый, чем свинцово-кислотный. Более низкие эксплуатационные расходы должны были компенсировать более высокую первоначальную стоимость. В ок. 1901 г. Эдисон осознал потребность в электромобиле. Он сказал, что батарее нужно уделять такое же внимание, как и конному и железнодорожному локомотиву.
      Источник: Scientific America, Нью-Йорк, 14 января 1911 г.

      Никель-железная батарея (NiFe) использует катод из оксида-гидроксида и железный анод с электролитом из гидроксида калия, который обеспечивает номинальное напряжение ячейки 1.20В. NiFe устойчив к перезарядке и чрезмерной разрядке и может прослужить более 20 лет в режиме ожидания. Устойчивость к вибрации и высоким температурам сделала NiFe батареей предпочтительной для горнодобывающей промышленности в Европе; во время Второй мировой войны использовались аккумуляторные немецкие летающие бомбы Фау-1 и ракеты Фау-2. Другое использование — железнодорожная сигнализация, вилочные погрузчики и стационарные приложения.

      NiFe имеет низкую удельную энергию около 50 Втч / кг, плохие низкотемпературные характеристики и высокий саморазряд 20-40 процентов в месяц.Это, вместе с высокой стоимостью производства, побудило промышленность оставаться верной свинцово-кислотной продукции.

      Производятся улучшения, и NiFe становится жизнеспособной альтернативой свинцово-кислотной в внесетевых энергосистемах. Технология карманной пластины снизила саморазряд; аккумулятор практически невосприимчив к перезарядке и недозаряду и должен прослужить более 50 лет. Для сравнения: при использовании свинцовых кислот глубокого цикла в циклическом режиме менее 12 лет. NiFe стоит примерно в четыре раза дороже, чем свинцово-кислотный, и по закупочной цене сопоставим с Li-ion.

      Никель-железные батареи используют конический заряд, аналогичный никель-кадмиевым и никель-металлгидридным. Не используйте заряд постоянного напряжения, как в свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторах, но позвольте напряжению свободно плавать. Подобно батареям на никелевой основе, напряжение элемента начинает падать при полной зарядке, поскольку внутренний газ накапливается и температура повышается. Избегайте перезарядки, так как это вызывает испарение воды и высыхание. Только капельный заряд для компенсации саморазряда.

      Низкую емкость часто можно улучшить, применяя высокий разрядный ток, в три раза превышающий C-rate, в течение 30 минут.Убедитесь, что температура электролита не превышает 46 ° C (115 ° F).


      Никель-цинк (NiZn)

      Никель-цинк похож на никель-кадмиевый тем, что в нем используются щелочной электролит и никелевый электрод, но он отличается по напряжению; NiZn обеспечивает 1,65 В на элемент, а не 1,20 В, которые обеспечивают NiCd и NiMH. NiZn заряжается при постоянном токе до 1,9 В на элемент и не может принимать постоянный заряд, также известный как поддерживающий заряд. Удельная энергия составляет 100 Втч / кг, и ее можно включить 200–300 раз.NiZn не содержит тяжелых токсичных материалов и может быть легко переработан. Некоторая упаковка доступна в формате ячейки AA.

      В 1901 году Томас Эдисон получил патент США на систему перезаряжаемых никель-цинковых батарей, которая была установлена ​​в железнодорожных вагонах между 1932 и 1948 годами. NiZn страдал от высокого саморазряда и короткого срока службы, вызванного ростом дендритов, что часто приводило к на короткое замыкание. Усовершенствования электролита уменьшили эту проблему, и NiZn снова рассматривается для коммерческого использования.Низкая стоимость, высокая выходная мощность и хороший рабочий температурный диапазон делают этот химический состав привлекательным.

      Никель-водородный (NiH)

      Когда в 1967 году начались исследования никель-металлогидрида, проблемы с нестабильностью металлов вызвали сдвиг в сторону разработки никель-водородных батарей (NiH). NiH использует стальной баллон для хранения водорода под давлением 8270 кПа (1200 фунтов на квадратный дюйм). Ячейка включает твердые никелевые электроды, водородные электроды, газовые экраны и электролит, заключенные в сосуд под давлением.

      NiH имеет номинальное напряжение элемента 1,25 В и удельную энергию 40–75 Вт · ч / кг. Преимуществами являются длительный срок службы даже при полных циклах разряда, хороший календарный срок службы из-за низкой коррозии, минимальный саморазряд и замечательные температурные характеристики от –28 ° C до 54 ° C (от –20 ° F до 130 ° F). . Эти характеристики делают NiH идеальным спутником. Ученые пытались разработать NiH-аккумуляторы для наземного использования, но низкая удельная энергия и высокая стоимость работали против этого усилия. Одна ячейка для спутникового приложения стоит тысячи долларов.Поскольку NiH заменил NiCd в спутниках, наблюдается переход к литий-ионным батареям с длительным сроком службы. (См. BU-211: Альтернативные аккумуляторные системы.)

      Типы аккумуляторов | Ассоциация аккумуляторных батарей

      НИКЕЛЕВЫЕ БАТАРЕИ КАДМИЯ

      Активные компоненты NiCd аккумуляторной батареи в заряженном состоянии состоят из гидроксида никеля (NiOOH) в положительном электроде и кадмия (Cd) в отрицательном электроде. В качестве электролита обычно используется гидроксид калия (КОН). Благодаря низкому внутреннему сопротивлению и очень хорошим токопроводящим свойствам никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать чрезвычайно высокие токи и быстро заряжаться.Эти элементы способны выдерживать температуру до -20 ° C. Выбор сепаратора (нейлон или полипропилен) и электролита (KOH, LiOH, NaOH) влияет на условия напряжения в случае сильноточного разряда, срок службы и способность к перезарядке. В случае неправильного использования может быстро возникнуть очень высокое давление. По этой причине для элементов требуется предохранительный клапан. NiCd-элементы обычно имеют длительный срок службы, что обеспечивает высокую степень экономии.

      НИКЕЛЬ-МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ГИДРИДНЫЕ БАТАРЕИ

      Активные компоненты никель-металлгидридной аккумуляторной батареи в заряженном состоянии состоят из гидроксида никеля (NiOOH) в положительном электроде и металлического сплава, аккумулирующего водород (MH) в отрицательном электроде, а также из электролита гидроксида калия (КОН).По сравнению с перезаряжаемыми никель-кадмиевыми батареями, никель-металл-гидридные батареи имеют более высокую удельную энергию на единицу объема и веса.

      ЛИТИЕВЫЕ ИОННЫЕ БАТАРЕИ

      Термин ионно-литиевый аккумулятор относится к перезаряжаемой батарее, в которой материалы отрицательного электрода (анода) и положительного электрода (катода) служат в качестве хозяина для литий-ионных аккумуляторов (Li +). Ионы лития перемещаются от анода к катоду во время разряда и внедряются (вставляются в пустоты в кристаллографической структуре) катода.Ионы меняют направление во время зарядки. Поскольку ионы лития внедряются в материалы-хозяева во время заряда или разряда, в литий-ионном элементе нет свободного металлического лития. В литий-ионном элементе чередующиеся слои анода и катода разделены пористой пленкой (разделителем). Электролит, состоящий из органического растворителя и растворенной соли лития, обеспечивает среду для переноса ионов лития. Для большинства коммерческих литий-ионных ячеек диапазон напряжений составляет примерно от 3,0 В (в разряженном состоянии или при 0% -ном состоянии заряда, SOC) до 4.2 В (полностью заряженный или 100% SOC).

      СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ МАЛЫЙ ЗАПЕЧАТАННЫЙ

      Перезаряжаемые небольшие герметичные свинцово-кислотные батареи (SSLA), которые представляют собой свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном (батареи VRLA), не требуют регулярного добавления воды в элементы и выделяют меньше газа, чем залитые (влажные) свинцово-кислотные батареи. батареи иногда называют «необслуживаемыми» батареями. Уменьшение вентиляции является преимуществом, поскольку они могут использоваться в ограниченных или плохо вентилируемых помещениях.

      Есть два типа батарей VRLA,

      • Аккумулятор из абсорбированного стекломата (AGM)
      • Гелевый аккумулятор («гелевый элемент»)

      В батарее из абсорбированного стекломата электролит абсорбируется в сепараторе из стекловолокна.В гелевой ячейке электролит смешан с кремнеземной пылью с образованием иммобилизованного геля.

      Батареи

      SSLA включают предохранительный клапан сброса давления. В отличие от залитых батарей, батарея SSLA сконструирована так, чтобы не проливать электролит при перевернутом положении.

      % PDF-1.4 % 352 0 объект > эндобдж xref 352 239 0000000016 00000 н. 0000005944 00000 н. 0000006091 00000 н. 0000007601 00000 н. 0000008136 00000 н. 0000008163 00000 п. 0000008277 00000 н. 0000008527 00000 н. 0000008641 00000 п. 0000008711 00000 н. 0000008783 00000 н. 0000008846 00000 н. 0000009008 00000 н. 0000009181 00000 п. 0000009443 00000 п. 0000009849 00000 н. 0000010262 00000 п. 0000010551 00000 п. 0000010727 00000 п. 0000011135 00000 п. 0000011537 00000 п. 0000011669 00000 п. 0000015707 00000 п. 0000018471 00000 п. 0000019698 00000 п. 0000020165 00000 п. 0000024074 00000 п. 0000027283 00000 п. 0000028562 00000 п. 0000028589 00000 п. 0000029106 00000 п. 0000029133 00000 п. 0000029435 00000 п. 0000030069 00000 п. 0000030096 00000 п. 0000030536 00000 п. 0000030563 00000 п. 0000031024 00000 п. 0000031279 00000 п. 0000031620 00000 н. 0000031869 00000 п. 0000032006 00000 п. 0000032138 00000 п. 0000032281 00000 п. 0000032420 00000 п. 0000032791 00000 п. 0000033000 00000 п. 0000033112 00000 п. 0000036604 00000 п. 0000040367 00000 п. 0000040490 00000 п. 0000060106 00000 п. 0000060384 00000 п. 0000060784 00000 п. 0000060882 00000 п. 0000060952 00000 п. 0000069301 00000 п. 0000095255 00000 п. 0000114476 00000 н. 0000131608 00000 н. 0000131725 00000 н. 0000131994 00000 н. 0000132445 00000 н. 0000152566 00000 н. 0000152698 00000 н. 0000152768 00000 н. 0000152911 00000 н. 0000179444 00000 н. 0000179707 00000 н. 0000180312 00000 н. 0000180382 00000 н. 0000180782 00000 н. 0000180852 00000 н. 0000180969 00000 н. 0000198664 00000 н. 0000198939 00000 н. 0000199308 00000 н. 0000199571 00000 н. 0000225938 00000 н. 0000226008 00000 н. 0000226238 00000 п. 0000226321 00000 н. 0000226376 00000 н. 0000226619 00000 н. 0000226702 00000 н. 0000226757 00000 н. 0000227001 00000 н. 0000227084 00000 н. 0000227139 00000 н. 0000227174 00000 н. 0000227252 00000 н. 0000246246 00000 н. 0000246576 00000 н. 0000246642 00000 н. 0000246758 00000 н. 0000246781 00000 н. 0000246859 00000 н. 0000246972 00000 н. 0000247049 00000 н. 0000247213 00000 н. 0000254317 00000 н. 0000254673 00000 н. 0000254953 00000 н. 0000255019 00000 н. 0000255137 00000 н. 0000255160 00000 н. 0000255238 00000 п. 0000255315 00000 н. 0000255673 00000 н. 0000255953 00000 н. 0000256019 00000 н. 0000256137 00000 н. 0000278109 00000 н. 0000278364 00000 н. 0000278777 00000 н. 0000293120 00000 н. 0000293369 00000 н. 0000293665 00000 н. 0000303489 00000 н. 0000303776 00000 н. 0000304167 00000 н. 0000310647 00000 н. 0000310905 00000 н. 0000334259 00000 н. 0000334298 00000 п. 0000335502 00000 н. 0000335541 00000 н. 0000335621 00000 н. 0000335706 00000 н. 0000335791 00000 п. 0000335876 00000 н. 0000335961 00000 п. 0000336046 00000 н. 0000336126 00000 н. 0000336201 00000 н. 0000336472 00000 н. 0000336667 00000 н. 0000336750 00000 н. 0000336837 00000 н. 0000336924 00000 н. 0000337096 00000 н. 0000337275 00000 н. 0000337350 00000 н. 0000337425 00000 н. 0000337500 00000 н. 0000337579 00000 п. 0000337654 00000 н. 0000337876 00000 н. 0000338065 00000 н. 0000338144 00000 н. 0000338223 00000 п. 0000338395 00000 н. 0000338572 00000 н. 0000338751 00000 н. 0000338826 00000 н. 0000339022 00000 н. 0000339210 00000 п. 0000339307 00000 н. 0000339497 00000 н. 0000339574 00000 н. 0000339650 00000 н. 0000339821 00000 н. 0000340009 00000 н. 0000340198 00000 н. 0000340274 00000 н. 0000340496 00000 н. 0000340692 00000 н. 0000340884 00000 н. 0000341074 00000 н. 0000341262 00000 н. 0000341452 00000 н. 0000341641 00000 н. 0000341716 00000 н. 0000341795 00000 н. 0000341874 00000 н. 0000341949 00000 н. 0000342121 00000 п. 0000342298 00000 н. 0000342381 00000 п. 0000342465 00000 н. 0000342550 00000 н. 0000342697 00000 н. 0000342890 00000 н. 0000343080 00000 н. 0000343270 00000 н. 0000343459 00000 н. 0000343650 00000 н. 0000343841 00000 н. 0000344030 00000 н. 0000344220 00000 н. 0000344319 00000 п. 0000344431 00000 н. 0000344544 00000 н. 0000344690 00000 н. 0000344876 00000 н. 0000345071 00000 н. 0000345254 00000 н. 0000345444 00000 н. 0000345633 00000 н. 0000345822 00000 н. 0000346017 00000 н. 0000346209 00000 н. 0000346399 00000 н. 0000346589 00000 н. 0000346778 00000 н. 0000346966 00000 н. 0000347159 00000 н. 0000347349 00000 п. 0000347538 00000 п. 0000347727 00000 н. 0000347917 00000 п. 0000348106 00000 п. 0000348298 00000 п. 0000348488 00000 н. 0000348676 00000 н. 0000348864 00000 н. 0000349052 00000 н. 0000349243 00000 п. 0000349433 00000 н. 0000349623 00000 н. 0000349813 00000 п. 0000350002 00000 н. 0000350198 00000 н. 0000350390 00000 н. 0000350580 00000 н. 0000350769 00000 н. 0000350846 00000 н. 0000351209 00000 н. 0000351286 00000 н. 0000351645 00000 н. 0000351723 00000 н. 0000351986 00000 н. 0000352064 00000 н. 0000352177 00000 н. 0000352443 00000 н. 0000352521 00000 н. 0000352806 00000 н. 0000005760 00000 н. 0000005076 00000 н. трейлер ] / Назад 493080 / XRefStm 5760 >> startxref 0 %% EOF 590 0 объект > поток h ެ RMHTQ == st | ̤Im4mKeꘙ) «б».s`vmdV) u & F ВВ, /) + qt_khc-ȉ # = Í S {w «` v? & R̲6d8

      Никель-кадмиевый аккумулятор — инновация

      Необслуживаемые * никель-кадмиевые батареи Vantex

      Никель-кадмиевые батареи Vantex составляют основу систем резервного питания в различных отраслях промышленности, включая разведку нефти и газа, добычу и распределение, а также производство. Для клиентов, которым нужна необслуживаемая никель-кадмиевая батарея * , не требующая обслуживания, Vantex — это марка выбора .В случае отказа основного питания мощная батарея обеспечивает бесперебойную работу критически важных нагрузок. Это также способствует обеспечению безопасных процессов выключения, переключению на резервное питание и защите ценных компьютерных данных. Стандартные приложения для резервного питания включают ИБП, распределительные устройства подстанций, системы управления технологическими процессами и пожарную сигнализацию.

      Никель-кадмиевые батареи Vantex отличаются прочной конструкцией и уникальной электрохимией. Эти характеристики обеспечивают долгий срок службы, надежность и низкую совокупную стоимость владения (совокупная стоимость владения).Никелевая аккумуляторная батарея карманного типа Vantex последнего поколения идеально подходит для замены свинцово-кислотных аккумуляторов благодаря одноуровневой зарядке 1,39 В на элемент. Когда требуется быстрая подзарядка, уровень заряда 95% (SOC) за 8 часов может быть достигнут 1,45 В на элемент, что обеспечивает минимальное время простоя и оптимальную доступность. С такой выдающейся производительностью неудивительно, что мировые лидеры отрасли полагаются на никель-кадмиевые элементы Vantex и инновации в никель-кадмиевых аккумуляторах.

      Одноэлементный Ni-Cd аккумулятор, полный ассортимент

      Alcad также является надежным лидером в разработке и производстве мощных одноэлементных никель-кадмиевых батарей , емкостью от 9 Ач до 1690 Ач.Одноэлементные никель-кадмиевые аккумуляторы HC / HB предназначены для высокоточных нагрузок в течение более коротких периодов , например, типичных для ИБП и пусковых устройств. Решения Alcad являются мировыми лидерами в производстве мощных никель-кадмиевых аккумуляторов с выдающимися характеристиками и сроком службы около 30 минут или менее.

      Работая в широком диапазоне температур, Single Cell LCE / LB делает его лучшим выбором для многих приложений, требующих надежного источника энергии в течение длительных периодов разряда . В противном случае, если ваши приложения требуют устойчивых электрических нагрузок от 30 минут до 3 часов с переменной скоростью разряда, вы можете выбрать Single Cell MC / HB . Он идеально подходит для распределительного устройства и резервного копирования.

      Преимущества одноэлементных никель-кадмиевых батарей включают в себя длительный срок службы на 20+ лет , устойчивость к электрическому злоупотреблению, ударам и вибрации, низкую стоимость жизненного цикла и работу в широком диапазоне температур .

      Li-ion и NiCad — разница и сравнение

      Электрохимия

      Никель-кадмиевый аккумулятор использует кадмий для анода (отрицательный полюс), оксигидроксид никеля для катода (положительный полюс) и водный гидроксид калия в качестве электролита.

      В литий-ионной батарее в качестве анода используется графит, в качестве катода — оксид лития, а в качестве электролита — литиевая соль. Ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда и обратно при зарядке. Литий-ионные электрохимические элементы используют интеркалированное соединение лития в качестве электродного материала вместо металлического лития, в отличие от одноразовых литиевых первичных батарей.

      Воздействие на окружающую среду

      Никель-кадмиевые батареи

      содержат от 6% (промышленные батареи) до 18% (потребительские батареи) кадмия, который является токсичным тяжелым металлом и поэтому требует особой осторожности при утилизации батарей.Федеральное правительство классифицирует это как опасные отходы. В Соединенных Штатах часть стоимости батареи — это плата за ее надлежащую утилизацию по окончании срока службы.

      Компоненты литий-ионных аккумуляторов экологически безопасны, поскольку литий не являются опасными отходами.

      Стоимость

      Литий-ионный аккумулятор стоит примерно на 40 процентов дороже в производстве из-за дополнительной схемы защиты для контроля напряжения и тока.

      Эксплуатация и производительность

      Самый большой недостаток никель-кадмиевых батарей заключается в том, что они страдают «эффектом памяти», если их разряжать и перезаряжать до одного и того же уровня заряда несколько раз.Батарея «запоминает» точку цикла зарядки, в которой началась перезарядка, и во время последующего использования напряжение в этой точке внезапно падает, как если бы батарея была разряжена. Однако емкость аккумулятора существенно не снижается. Некоторые электронные устройства специально разработаны, чтобы выдерживать это пониженное напряжение достаточно долго, чтобы напряжение вернулось в норму. Однако некоторые устройства не могут работать в течение этого периода пониженного напряжения, и батарея кажется «разряженной» раньше, чем обычно.

      Подобный эффект, называемый понижением напряжения или эффектом ленивого заряда батареи, возникает в результате многократной перезарядки. В этом случае аккумулятор выглядит полностью заряженным, но быстро разряжается после короткого периода работы. При правильном обращении никель-кадмиевый аккумулятор может работать не менее 1000 циклов, прежде чем его емкость упадет ниже половины исходной емкости.

      Другая проблема — обратная зарядка, которая происходит из-за ошибки пользователя или когда батарея из нескольких ячеек полностью разряжена.Обратная зарядка может сократить срок службы аккумулятора. Побочным продуктом обратной зарядки является газообразный водород, который может быть опасным.

      При нерегулярном использовании в никель-кадмиевых батареях развиваются дендриты. Дендриты представляют собой тонкие проводящие кристаллы, которые могут проникать через разделительную мембрану между электродами. Это приводит к внутреннему короткому замыканию и преждевременному выходу из строя.

      Литий-ионные батареи не требуют особого обслуживания. Их можно заряжать до того, как они полностью разрядятся, без создания «эффекта памяти» и работают в более широком диапазоне температур.По сравнению с Ni-Cd, саморазряд литий-ионных аккумуляторов составляет менее половины, что делает его хорошо подходящим для современных приложений для измерения уровня топлива. Единственный недостаток — литий-ионный аккумулятор хрупкий и требует схемы защиты для обеспечения безопасной работы. В каждую батарею встроена схема защиты, которая ограничивает пиковое напряжение каждой ячейки во время заряда и предотвращает слишком низкое падение напряжения ячейки при разряде. Для предотвращения экстремальных температур также контролируется температура ячейки.

      Размеры и типы

      Ni-Cd элементы доступны от AAA до D, тех же размеров, что и щелочные батареи, а также нескольких размеров многоэлементных.Помимо одиночных ячеек, они доступны в упаковках до 300 ячеек, обычно используемых в автомобилях и тяжелых промышленных приложениях. Для портативных приложений количество ячеек меньше 18 ячеек. Есть 2 типа никель-кадмиевых батарей: герметичные и вентилируемые.

      Литий-ионные батареи меньше, легче и обеспечивают больше энергии, чем никель-кадмиевые батареи. Они также доступны в самых разных формах и размерах в 4 типах форматов:

      • Маленький цилиндрический (твердый корпус без клемм, как те, что используются в аккумуляторах портативных компьютеров)
      • Большой цилиндрический (цельный корпус с большими резьбовыми выводами)
      • Чехол (мягкий плоский корпус, например, используемый в сотовых телефонах)
      • Призматический (полутвердый пластиковый корпус с большими резьбовыми выводами, часто используется в тяговых пакетах транспортных средств)

      Ячейки мешка имеют самую высокую плотность энергии из-за отсутствия корпуса.Однако для предотвращения расширения при высоком уровне заряда (SOC) требуется некоторая внешняя форма сдерживания.

      Приложения

      Никель-кадмиевые батареи

      могут быть собраны в аккумуляторные блоки или использоваться по отдельности. Маленькие и миниатюрные элементы можно использовать в фонариках, портативной электронике, фотоаппаратах и ​​игрушках. Они могут обеспечивать высокие импульсные токи при относительно низком внутреннем сопротивлении, что делает их подходящим выбором для дистанционно управляемых электрических моделей самолетов, лодок, автомобилей, беспроводных электроинструментов и вспышек для камер.Залитые элементы большего размера используются для пусковых батарей самолетов, электромобилей и резервного источника питания.

      Обладая такими качествами, как высокая плотность энергии, отсутствие эффекта памяти и медленная потеря заряда, когда они не используются, литий-ионные аккумуляторы являются наиболее популярным выбором для бытовой электроники. Они также становятся все популярнее в военных, электромобилях и аэрокосмической отрасли.

      Список литературы

      e2b калибровка для аэрокосмической отрасли | Все, что вам нужно знать о хранении и обслуживании авиационных аккумуляторных батарей

      Одна из худших вещей, которые могут выйти из строя с самолетом, — это разряженная батарея.Аккумуляторы самолетов используются для многих электрических функций, от первоначального питания самолета до критического компонента аварийных электрических систем.

      Авиационные аккумуляторы имеют срок годности и естественным образом разряжаются в небольшом количестве каждый день, когда они либо хранятся, либо не используются в самолетах. Как и в случае с другими компонентами самолета, необходимо выполнить надлежащее хранение, осмотр и техническое обслуживание, чтобы аккумулятор продолжал работать должным образом в течение многих лет надежной службы.

      Типы авиационных аккумуляторов

      Авиационные батареи обычно идентифицируются по материалу, из которого изготовлены пластины. Два наиболее распространенных типа используемых батарей — это вентилируемые или герметичные свинцово-кислотные и никель-кадмиевые (NiCd) батареи. В большинстве небольших частных самолетов используются свинцово-кислотные батареи. В большинстве коммерческих и корпоративных самолетов используются никель-кадмиевые батареи. Другие типы батарей включают никель-металлогидридные и литий-ионные.

      Выбор аккумулятора, наиболее подходящего для конкретного самолета, зависит от нескольких характеристик, таких как вес, стоимость, срок хранения, скорость зарядки или разрядки, а также требования к техническому обслуживанию.Различия в использовании типов батарей значительны, поэтому переход на новый тип батарей можно рассматривать как серьезное изменение.

      Проверка и обслуживание авиационных аккумуляторных батарей

      Основная причина выхода батарей из строя заключается в том, что они не обслуживаются регулярно. Если соединения аккумулятора, уровень воды или состояние заряда проверяются только при ежегодном осмотре, вероятен выход аккумулятора из строя. Регулярное обслуживание необходимо для сохранения работоспособности и работоспособности аккумулятора.

      Процедуры и интервалы проверки и обслуживания батарей могут различаться в зависимости от химического состава, типа физической конструкции и температуры хранения батарей.Все работы по техническому обслуживанию должны выполняться в соответствии с рекомендациями производителя аккумуляторов, содержащимися в руководстве по техническому обслуживанию.

      Необходимо регулярно проверять механическую целостность аккумулятора. Это включает в себя визуальную проверку аккумулятора на предмет каких-либо физических повреждений, проверку на коррозию или окисление на соединениях аккумулятора и обеспечение правильного подключения аккумулятора. Кабели аккумулятора могут нагреваться, если они ослаблены или соединения загрязнены и не позволяют плотно прилегать.

      Хранение аккумуляторной батареи самолета

      Оптимальные условия хранения аккумуляторов зависят от типа аккумулятора. Хранящиеся батареи подвержены разряду, разрушению химического состава и высыханию электролита, что приведет к потере эффективности батареи. Тепло ускоряет каждый из этих процессов, поэтому рекомендуется хранить аккумулятор в прохладной, чистой, сухой, неагрессивной среде, чтобы продлить срок его хранения. Батареи, хранящиеся при более низкой температуре, могут храниться дольше, могут сократить время между требуемым обслуживанием и сэкономить затраты на хранение.

      Температурный диапазон от 5 ° C до 15 ° C является предпочтительным для большинства типов батарей. Аккумулятор следует хранить таким образом, чтобы избежать замерзания электролита, что может привести к необратимому повреждению аккумулятора. При первоначальном хранении аккумулятор должен быть полностью заряжен и должен регулярно проверяться, чтобы убедиться, что он не достигает разряженного состояния. Если возможно, лучший способ сохранить работоспособность аккумулятора во время хранения — это подключить его к интеллектуальному зарядному устройству, которое будет подавать только соответствующую величину тока, необходимую для продления срока службы аккумулятора.

      Хранить вентилируемые свинцово-кислотные и никель-кадмиевые батареи в одном месте опасно. Химические различия между типами батарей могут нейтрализовать каждую батарею, вызывая необратимые повреждения и делая их бесполезными. Эта возможность перекрестного загрязнения снижается между герметичными свинцово-кислотными и никель-кадмиевыми батареями, но, как правило, эти типы всегда должны оставаться разделенными.

      RVSM — это еще не все, что нужно проверять.
      Вот все остальное оборудование, которое необходимо откалибровать и протестировать.

      .

      No related posts.

      Замените батарею пишет на ноутбуке: Рекомендуется заменить батарею на ноутбуке что делать

      Аккумулятор lg 0168: Аккумулятор для Телефона LG CE0168. Аналог. Акция!

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *