Ошибка 404
×
NEOVOLT использует cookie-файлы для того, чтобы Ваши впечатления от покупок на нашем сайте были максимально положительными. Если Вы продолжите пользоваться нашими услугами, мы будем считать, что Вы согласны с использованием cookie-файлов. Узнайте подробнее о cookie-файлах и о том, как можно отказаться от их использования.
Все понятно
Выберите город
Выбор города
Изменить
- Россия
Москва
Санкт-Петербург
Архангельск
Астрахань
Анадырь
Абакан
Барнаул
Благовещенск
Белгород
Брянск
Биробиджан
Владимир
Волгоград
Вологда
Воронеж
Владикавказ
Владивосток
Великий Новгород
Горно-Алтайск
Грозный
Екатеринбург
Ижевск
Иваново
Иркутск
Йошкар-Ола
Казань
Кызыл
Краснодар
Красноярск
Калининград
Калуга
Кемерово
Киров
Кострома
Курган
Курск
Липецк
Майкоп
Махачкала
Магас
Магадан
Мурманск
Нальчик
Нижний Новгород
Новосибирск
Нарьян-Мар
Набережные челны
Омск
Оренбург
Орёл
Петрозаводск
Петропавловск-Камчатский
Пенза
Псков
Пермь
Ростов-на-Дону
Рязань
Сыктывкар
Симферополь
Саранск
Ставрополь
Самара
Саратов
Смоленск
Салехард
Сочи
Сургут
Тамбов
Тверь
Томск
Тула
Тюмень
Тольятти
Уфа
Улан-Удэ
Ульяновск
Хабаровск
Ханты-Мансийск
Черкесск
Чебоксары
Чита
Челябинск
Элиста
Южно-Сахалинск
Якутск
Ярославль
Барановичи
Бобруйск
Борисов
Брест
Витебск
Гомель
Гродно
Жодино
Кобрин
Лида
Минск
Могилев
Мозырь
Новополоцк
Орша
Пинск
Солигорск
Актау
Алматы
Атырау (Гурьев)
Байконур
Жанаозен
Караганда
Кокшетау
Костанай
Кызылорда
Нур-Султан
Павлодар
Петропавловск
Семей (Семипалатинск)
Талдыкорган
Тараз
Уральск
Усть-Каменогорск
Шымкент
Искать в каталогеИскать в блогеВойти
Товар успешно добавлен в корзину
Автодержатели Аудио, фото, видео Запчасти для ноутбуков Запчасти для телефонов, фото, видео Защитные стекла и пленки Компьютерная техника Промышленное оборудование элементы питания Смартфоны, планшеты, гаджеты Техника для дома Транспорт, развлечения
Извините, запрошеной вами страницы не существует
Для поиска товара введите его наименование в следующее поле
Главная
© ООО “ПДА ПАРТ” 2008-2022 neovolt.
ru, ИНН: 7719667766/772201001, 109316 г. Москва, Остаповский проезд 5/1 стр. 3, офис 670 Все права защищены. Указанная стоимость товаров и условия их приобретения действительны по состоянию на текущую дату Правовое положение, Публичная оферта, Политика конфиденциальности
Ошибка 404
×
NEOVOLT использует cookie-файлы для того, чтобы Ваши впечатления от покупок на нашем сайте были максимально положительными. Если Вы продолжите пользоваться нашими услугами, мы будем считать, что Вы согласны с использованием cookie-файлов. Узнайте подробнее о cookie-файлах и о том, как можно отказаться от их использования.
Все понятно
Выберите город
Выбор города
Изменить
- Россия
Москва
Санкт-Петербург
Архангельск
Астрахань
Анадырь
Абакан
Барнаул
Благовещенск
Белгород
Брянск
Биробиджан
Владимир
Волгоград
Вологда
Воронеж
Владикавказ
Владивосток
Великий Новгород
Горно-Алтайск
Грозный
Екатеринбург
Ижевск
Иваново
Иркутск
Йошкар-Ола
Казань
Кызыл
Краснодар
Красноярск
Калининград
Калуга
Кемерово
Киров
Кострома
Курган
Курск
Липецк
Майкоп
Махачкала
Магас
Магадан
Мурманск
Нальчик
Нижний Новгород
Новосибирск
Нарьян-Мар
Набережные челны
Омск
Оренбург
Орёл
Петрозаводск
Петропавловск-Камчатский
Пенза
Псков
Пермь
Ростов-на-Дону
Рязань
Сыктывкар
Симферополь
Саранск
Ставрополь
Самара
Саратов
Смоленск
Салехард
Сочи
Сургут
Тамбов
Тверь
Томск
Тула
Тюмень
Тольятти
Уфа
Улан-Удэ
Ульяновск
Хабаровск
Ханты-Мансийск
Черкесск
Чебоксары
Чита
Челябинск
Элиста
Южно-Сахалинск
Якутск
Ярославль
Барановичи
Бобруйск
Борисов
Брест
Витебск
Гомель
Гродно
Жодино
Кобрин
Лида
Минск
Могилев
Мозырь
Новополоцк
Орша
Пинск
Солигорск
Актау
Алматы
Атырау (Гурьев)
Байконур
Жанаозен
Караганда
Кокшетау
Костанай
Кызылорда
Нур-Султан
Павлодар
Петропавловск
Семей (Семипалатинск)
Талдыкорган
Тараз
Уральск
Усть-Каменогорск
Шымкент
Искать в каталогеИскать в блогеВойти
Товар успешно добавлен в корзину
Автодержатели Аудио, фото, видео Запчасти для ноутбуков Запчасти для телефонов, фото, видео Защитные стекла и пленки Компьютерная техника Промышленное оборудование элементы питания Смартфоны, планшеты, гаджеты Техника для дома Транспорт, развлечения
Извините, запрошеной вами страницы не существует
Для поиска товара введите его наименование в следующее поле
Главная
© ООО “ПДА ПАРТ” 2008-2022 neovolt.
ru, ИНН: 7719667766/772201001, 109316 г. Москва, Остаповский проезд 5/1 стр. 3, офис 670 Все права защищены. Указанная стоимость товаров и условия их приобретения действительны по состоянию на текущую дату Правовое положение, Публичная оферта, Политика конфиденциальности
BU-302: Последовательная и параллельная конфигурации батарей
BU-302: Конфигурации батарей в серии и паралело (Испания)
Батареи достигают требуемого рабочего напряжения путем последовательного соединения нескольких элементов; каждая ячейка добавляет свой потенциал напряжения, чтобы получить общее напряжение на клеммах. Параллельное соединение обеспечивает более высокую пропускную способность за счет суммирования общего ампер-часа (Ач).
Некоторые блоки могут состоять из комбинации последовательных и параллельных соединений. Аккумуляторы для ноутбуков обычно состоят из четырех последовательно соединенных литий-ионных элементов на 3,6 В для достижения номинального напряжения 14,4 В и двух параллельно для увеличения емкости с 2400 мАч до 4800 мАч.
Такая конфигурация называется 4s2p, что означает четыре ячейки последовательно и две параллельно. Изолирующая фольга между элементами предотвращает короткое замыкание из-за проводящей металлической оболочки.
Большинство химий для батарей подходят для последовательного и параллельного соединения. Важно использовать аккумуляторы одного типа с одинаковым напряжением и емкостью (Ач) и никогда не смешивать аккумуляторы разных производителей и размеров. Более слабая клетка вызовет дисбаланс. Это особенно важно в последовательной конфигурации, потому что мощность батареи зависит от самого слабого звена в цепи. Аналогией является цепочка, в которой звенья представляют собой элементы батареи, соединенные последовательно ( рис. 1 ).
Рисунок 1: Сравнение батареи с цепью. Звенья цепи представляют собой ячейки, соединенные последовательно для увеличения напряжения, удвоение звена означает параллельное соединение для увеличения нагрузки по току. |
Слабая ячейка может не выйти из строя сразу, но быстрее, чем сильные, при нагрузке. При зарядке батарея с низким уровнем заряда заполняется раньше, чем батарея с сильным зарядом, потому что ее меньше нужно заполнить, и она остается в состоянии перезарядки дольше, чем другие. При разряде слабая клетка опустошается первой, и ее забивают более сильные братья. Ячейки в мультиупаковках должны быть подобраны, особенно при использовании под большими нагрузками. (См. BU-803a: Несоответствие ячеек, Балансировка).
Одноэлементные приложения Конфигурация с одним элементом представляет собой простейшую аккумуляторную батарею; ячейка не нуждается в согласовании, а схема защиты на небольшой литий-ионной ячейке может быть простой. Типичными примерами являются мобильные телефоны и планшеты с одним литий-ионным аккумулятором 3,60 В. Другими вариантами использования одного элемента являются настенные часы, в которых обычно используется щелочной элемент на 1,5 В, наручные часы и резервная память, большинство из которых являются приложениями с очень низким энергопотреблением.
Номинальное напряжение элемента для никелевой батареи 1,2В, щелочной 1,5В; оксид серебра — 1,6 В, а свинцово-кислотный — 2,0 В. Первичные литиевые батареи находятся в диапазоне от 3,0 В до 3,9 В.В. Li-ion 3,6В; Li-фосфат — 3,2 В, а Li-титанат — 2,4 В.
Литий-марганцевые и другие системы на основе лития часто используют напряжение элемента 3,7 В и выше. Это связано не столько с химией, сколько с продвижением более высоких ватт-часов (Втч), что стало возможным при более высоком напряжении. Аргумент состоит в том, что низкое внутреннее сопротивление ячейки поддерживает высокое напряжение под нагрузкой. Для оперативных целей эти элементы используются как кандидаты на 3,6 В. (См. BU-303 Путаница с напряжениями)
Последовательное соединение Портативное оборудование, требующее более высокого напряжения, использует аккумуляторные блоки с двумя или более ячейками, соединенными последовательно. На рис. 2 показан аккумуляторный блок с четырьмя последовательно соединенными литий-ионными элементами 3,6 В, также известными как 4S, для получения номинального напряжения 14,4 В.
Для сравнения, шестиэлементная свинцово-кислотная цепь с напряжением 2 В на элемент будет генерировать 12 В, а четыре щелочных элемента с напряжением 1,5 В на элемент — 6 В.
Добавление ячеек в цепочку увеличивает напряжение; емкость остается прежней.
Если вам нужно нечетное напряжение, скажем, 9,50 вольт, подключите последовательно пять свинцово-кислотных, восемь NiMH или NiCd или три Li-ion. Конечное напряжение батареи не обязательно должно быть точным, если оно выше, чем указано в устройстве. Источник питания 12 В может работать вместо 9,50 В. Большинство устройств с батарейным питанием могут выдерживать некоторое перенапряжение; однако необходимо соблюдать конечное напряжение разряда.
Высоковольтные батареи имеют небольшой размер проводника. Аккумуляторные электроинструменты работают от аккумуляторов 12 В и 18 В; модели высокого класса используют 24 В и 36 В.
Большинство электронных велосипедов поставляются с литий-ионным аккумулятором на 36 В, некоторые на 48 В. Автомобильная промышленность хотела увеличить стартерную батарею с 12 В (14 В) до 36 В, более известную как 42 В, путем последовательного размещения 18 свинцово-кислотных элементов. Логистика замены электрических компонентов и проблемы с искрением на механических переключателях сорвали переезд.
Некоторые автомобили с мягким гибридом работают на литий-ионном аккумуляторе 48 В и используют преобразование постоянного тока в 12 В для электрической системы. Запуск двигателя часто осуществляется от отдельной свинцово-кислотной батареи 12 В. Ранние гибридные автомобили работали от батареи 148 В; электромобили обычно 450–500 В. Для такой батареи требуется более 100 литий-ионных элементов, соединенных последовательно.
Высоковольтные батареи требуют тщательного подбора элементов, особенно при работе с тяжелыми грузами или при низких температурах. При наличии нескольких ячеек, соединенных в цепочку, вероятность отказа одной ячейки вполне реальна, и это приведет к отказу.
Чтобы этого не произошло, твердотельный переключатель в некоторых больших блоках обходит неисправную ячейку, чтобы обеспечить непрерывный ток, хотя и при более низком напряжении цепи.
Сопоставление ячеек представляет собой проблему при замене неисправной ячейки в стареющем блоке. Новая ячейка имеет более высокую емкость, чем другие, что вызывает дисбаланс. Сварная конструкция усложняет ремонт, поэтому аккумуляторы обычно заменяют целиком.
Высоковольтные аккумуляторные батареи в электромобилях, полная замена которых была бы запредельной, разделяют на модули, каждый из которых состоит из определенного количества ячеек. Если одна ячейка выходит из строя, заменяется только поврежденный модуль. Небольшой дисбаланс может возникнуть, если новый модуль оснащен новыми ячейками. (см. БУ-910: Как отремонтировать блок батарей)
На рис. 3 показан блок батарей, в котором «ячейка 3» выдает только 2,8 В вместо полных номинальных 3,6 В. При пониженном рабочем напряжении эта батарея достигает конечной точки разрядки раньше, чем обычная батарея.
Напряжение падает, и устройство выключается с сообщением «Низкий заряд батареи».
Неисправная ячейка 3 снижает напряжение и преждевременно отключает оборудование.
Батареи в дронах и пультах дистанционного управления для любителей, требующих высокого тока нагрузки, часто демонстрируют неожиданное падение напряжения, если один элемент в цепочке разряжен. Потребление максимального тока нагружает хрупкие клетки, что может привести к сбою. Чтение напряжения после зарядки не позволяет выявить эту аномалию; изучение баланса ячеек или проверка емкости с помощью анализатора батареи.
Существует обычная практика подсоединения к последовательной цепочке свинцово-кислотной батареи для получения более низкого напряжения. Тяжелому оборудованию, работающему от аккумуляторной батареи 24 В, может потребоваться источник питания 12 В для вспомогательной работы, и это напряжение удобно доступно на полпути.
Нажатие не рекомендуется, так как это создает дисбаланс ячеек, так как одна сторона блока батарей нагружена больше, чем другая. Если несоответствие не может быть исправлено специальным зарядным устройством, побочным эффектом является сокращение срока службы батареи. И вот почему:
При зарядке разбалансированного блока свинцово-кислотных аккумуляторов с помощью обычного зарядного устройства недозаряженная секция имеет тенденцию к сульфатации, поскольку элементы никогда не получают полного заряда. Высоковольтная часть батареи, которая не получает дополнительной нагрузки, имеет тенденцию к перезарядке, что приводит к коррозии и потере воды из-за газовыделения. Обратите внимание, что зарядное устройство, заряжающее всю цепочку, смотрит на среднее напряжение и соответствующим образом прекращает заряд.
Врезка также распространена в литий-ионных и никелевых батареях, и результаты аналогичны свинцово-кислотным: сокращается срок службы. (См. BU-803a: Сопоставление и балансировка ячеек.
) В новых устройствах используется преобразователь постоянного тока для подачи правильного напряжения. В качестве альтернативы электрические и гибридные автомобили используют отдельную низковольтную батарею для вспомогательной системы.
Если требуются более высокие токи, а более крупные элементы недоступны или не соответствуют конструктивным ограничениям, один или несколько элементов могут быть соединены параллельно. Большинство химических элементов аккумуляторов допускают параллельные конфигурации с небольшим побочным эффектом. На рис. 4 показаны четыре ячейки, соединенные параллельно по схеме P4. Номинальное напряжение показанного блока остается на уровне 3,60 В, но емкость (Ач) и время работы увеличены в четыре раза.
Рис. 4: Параллельное соединение четырех элементов (4p) [1]При использовании параллельных элементов емкость в Ач и время работы увеличиваются, а напряжение остается прежним.
Ячейка, которая развивает высокое сопротивление или размыкается, менее критична в параллельной цепи, чем в последовательной конфигурации, но неисправная ячейка снизит общую нагрузочную способность. Это похоже на двигатель, работающий только на трех цилиндрах, а не на всех четырех. С другой стороны, короткое замыкание более серьезно, так как неисправная ячейка отбирает энергию у других ячеек, вызывая опасность возгорания. Большинство так называемых электрических коротких замыканий носят легкий характер и проявляются в виде повышенного саморазряда.
Полное замыкание может произойти из-за обратной поляризации или роста дендритов. Большие блоки часто включают в себя предохранитель, который отключает неисправную ячейку от параллельной цепи в случае ее короткого замыкания. На рис. 5 показана параллельная конфигурация с одной неисправной ячейкой.
Рис. 5: Параллельное соединение/соединение с одной неисправной ячейкой [1] Слабая ячейка не повлияет на напряжение, но обеспечит малое время работы из-за пониженной емкости.
Закороченная ячейка может вызвать чрезмерный нагрев и стать причиной возгорания. В больших упаковках предохранитель предотвращает большой ток, изолируя ячейку.
Последовательное/параллельное соединение, показанное на рис. 6, обеспечивает гибкость конструкции и позволяет достичь требуемых значений напряжения и тока при стандартном размере ячейки. Полная мощность представляет собой сумму напряжения, умноженного на ток; ячейка 3,6 В (номинальное значение), умноженное на 3400 мАч, дает 12,24 Втч. Четыре энергоячейки 18650 по 3400 мАч каждая могут быть соединены последовательно и параллельно, как показано, чтобы получить номинальное напряжение 7,2 В и общую мощность 48,96 Втч. Комбинация с 8 ячейками даст 97,92 Втч, допустимый предел для провоза на борту самолета или перевозки без опасных материалов класса 9. (См. BU-704a: Перевозка литиевых батарей по воздуху.) Тонкая ячейка обеспечивает гибкую конструкцию упаковки, но необходима схема защиты.
Эта конфигурация обеспечивает максимальную гибкость конструкции. Параллельное соединение ячеек помогает в управлении напряжением. Литий-ионные аккумуляторы
хорошо подходят для последовательно-параллельных конфигураций, но ячейки нуждаются в мониторинге, чтобы оставаться в пределах ограничений по напряжению и току. Интегральные схемы (ИС) для различных комбинаций элементов позволяют контролировать до 13 литий-ионных элементов. Для более крупных блоков требуются специальные схемы, и это относится к батареям для электронных велосипедов, гибридным автомобилям и Tesla Model 85, которая потребляет более 7000 элементов 18650, чтобы составить 9 аккумуляторов.Пакет 0кВтч.
В производстве аккумуляторов сначала указывается количество элементов, соединенных последовательно, а затем количество элементов, размещенных параллельно.
Пример 2с2п. При использовании литий-ионных аккумуляторов параллельные струны всегда изготавливаются первыми; завершенные параллельные блоки затем размещаются последовательно. Li-ion — это система, основанная на напряжении, которая хорошо подходит для параллельного формирования. Объединение нескольких ячеек в параллель, а затем последовательное добавление блоков снижает сложность управления напряжением для защиты батареи.
Сначала сборка последовательно соединенных цепочек, а затем размещение их параллельно может быть более распространенным с NiCd-аккумуляторами, чтобы обеспечить химический челночный механизм, который уравновешивает заряд в верхней части заряда. «2с2п» распространено; были выпущены официальные документы, в которых говорится о 2p2, когда последовательная строка параллельна.
Устройства безопасности при последовательном и параллельном соединении Реле положительного температурного коэффициента (PTC) и устройства прерывания заряда (CID) защищают батарею от перегрузки по току и избыточного давления.
Несмотря на то, что эти защитные устройства рекомендуются для обеспечения безопасности в небольших 2- или 3-элементных батареях с последовательной и параллельной конфигурацией, эти защитные устройства часто не используются в больших многоэлементных батареях, например, в батареях для электроинструментов. PTC и CID работают, как и ожидалось, переключая элемент при избыточном токе и внутреннем давлении в элементе; однако отключение происходит в каскадном формате. Хотя некоторые ячейки могут выйти из строя раньше, ток нагрузки вызывает избыточный ток в остальных ячейках. Такое состояние перегрузки может привести к тепловому разгону до того, как сработают остальные предохранительные устройства.
Некоторые ячейки имеют встроенные PCT и CID; эти защитные устройства также могут быть добавлены задним числом. Инженер-конструктор должен знать, что любое предохранительное устройство может выйти из строя. Кроме того, PTC индуцирует небольшое внутреннее сопротивление, уменьшающее ток нагрузки.
(См. также BU-304b: Обеспечение безопасности литий-ионных аккумуляторов)
- Следите за чистотой контактов аккумулятора. Конфигурация с четырьмя ячейками имеет восемь контактов, и каждый контакт добавляет сопротивление (ячейка к держателю и держатель к следующей ячейке).
- Никогда не смешивайте батареи; заменить все клетки, когда слабые. Общая производительность соответствует самому слабому звену в цепи.
- Соблюдайте полярность. Перевернутая ячейка вычитает, а не добавляет к напряжению ячейки.
- Извлекайте батареи из оборудования, когда оно больше не используется, чтобы предотвратить утечку и коррозию. Это особенно важно для первичных элементов цинк-углерод.
- Не храните незакрепленные элементы в металлическом ящике. Поместите отдельные элементы в небольшие пластиковые пакеты, чтобы предотвратить короткое замыкание. Не носите незакрепленные ячейки в карманах.
- Храните батареи в недоступном для детей месте. В дополнение к опасности удушья, ток батареи может привести к изъязвлению стенки желудка при проглатывании. Батарея также может разорваться и вызвать отравление. (См. BU-703: Аккумуляторы, опасные для здоровья)
- Не перезаряжайте неперезаряжаемые аккумуляторы; накопление водорода может привести к взрыву. Выполняйте экспериментальную зарядку только под наблюдением.
- Соблюдайте полярность при зарядке вторичного элемента. Неправильная полярность может вызвать короткое замыкание, что приведет к опасной ситуации.
- Извлеките полностью заряженные аккумуляторы из зарядного устройства. Потребительское зарядное устройство может не обеспечивать правильную подзарядку при полной зарядке, и аккумулятор может перегреться.
- Заряжайте только при комнатной температуре.
Каталожные номера
[1] Предоставлено Cadex
Категории аккумуляторов и химический состав
Когда я начал работать в Microbattery шестнадцать лет назад, я быстро понял, что знание аккумуляторов — это гораздо больше, чем способность отличить литиевую батарею от автомобильной или щелочные батареи AA, C, D и т.
д. . На самом деле, я быстро запутался в бомбардировке аккумуляторных и электрохимических терминов в технических таблицах, которые казались общеизвестными моим сверстникам. Кого я шучу? В конце концов, проектирование, конфигурация и применение аккумуляторов основаны на химии, технике и других технологиях.
Обычному покупателю знание некоторых основ аккумуляторов поможет понять описания, сравнить варианты и принять взвешенное решение, чтобы выбрать аккумулятор, соответствующий вашим потребностям.
В этом посте я постараюсь сделать его более вкусным, добавив только самое необходимое. Мы упростим две широкие категории аккумуляторов, быстро разграничим аккумуляторы и элементы, а затем опишем основные типы аккумуляторов каждой категории и некоторые их особенности. Насколько это возможно, мы будем избегать технической тарабарщины и ненужных сложностей.
Категории аккумуляторов
Аккумуляторы сгруппированы по двум широким категориям, которые называются первичными элементами и вторичными элементами.
Иногда их называют первичными батареями и вторичными батареями.
| Первичные элементы или батареи | Вторичные элементы или батареи |
Аккумулятор мобильного телефона, автомобильный аккумулятор и перезаряжаемая литиевая батарея типа АА являются хорошими примерами.Обзор общедоступных первичных типов батарей
Металлоцинковые батареи: цинк-хлорид и цинк
Цинковые батарейки, пожалуй, самые дешевые на рынке. Они обеспечивают часть мощности щелочных и лучше всего используются для время от времени запускаемых устройств с низким энергопотреблением, таких как часы или калькуляторы. Не следует ожидать, что они смогут работать с устройствами со средним расходом дольше нескольких минут, и они подвержены утечкам.
Цинковые батареи предшествовали щелочным химическим батареям, которые в значительной степени вытеснили их как легкодоступные батареи общего назначения.
Щелочные батареи
Щелочные батареи обеспечивают умеренную мощность с низкими потерями энергии. Это обычные, экономичные, универсальные аккумуляторы, которые можно купить где угодно и без особых проблем использовать во всех видах приложений. Предостережения: Щелочные батареи, как известно, протекают, нагреваются и часто обеспечивают меньше энергии, чем их номинальная мощность. Они также не подходят для устройств с высоким энергопотреблением (мощных устройств), которые быстро их истощают.
Узнайте больше о щелочных батареях в Варианты основных батарей: взгляните на щелочные батареи .
Литий-металлические батареи (неперезаряжаемые)
Литиевые батареи — это идеальная группа батарей общего назначения, не имеющая недостатка щелочных батарей, связанного с высоким разрядом.
Литиевые батареи обладают большей энергией, а это означает, что по сравнению с размером они обладают большей мощностью. Они также легче по весу и менее подвержены утечкам. Тем не менее, если приложение, для которого вам это нужно, требует большого расхода энергии, где это возможно, более разумно инвестировать в перезаряжаемую литий-ионную батарею (перечисленную ниже как дополнительный элемент). Более длительный срок службы перезаряжаемой литиевой батареи компенсирует ее более высокую стоимость. Помимо стандартных цилиндрических форм, таких как 3-вольтовая батарея CR123A, они обычно доступны в виде литиевых батареек-таблеток, таких как элементы CR2032, часто используемые для материнских плат компьютеров.
Прочтите нашу статью Варианты основных батарей: взгляните на литиевые батареи , чтобы узнать больше об основных литиевых батареях.
Химические составы первичных элементов для конкретных приложений
Серебряно-оксидные батареи (SO 2 ) являются наиболее распространенными одноразовыми батареями, используемыми для питания часов из-за их высокой плотности энергии и длительного срока хранения.
Из-за их применения их часто называют батарейками для часов.
Воздушно-цинковые батареи относятся к числу батарей с самой высокой плотностью энергии. Поскольку для активации и правильного функционирования им требуется кислород, их использование ограничено устройствами на открытом воздухе, а не внутри закрытых или закрытых устройств. Они чаще всего встречаются в слуховых аппаратах и называются батареями для слуховых аппаратов или батареями для кохлеарных имплантов.
В этой таблице сравниваются характеристики основных типов батарей.
| Семья | Щелочная основа | На литиевой основе | На основе серебра | На основе цинка | ||
| Химия | щелочной | Литий-железо | Литий (3 В) | Оксид серебра | Цинк | Цинк Воздух |
| Макс. скорость разряда | 1~4С | 1~2С | 1~2С | <0,1°С | 1С | <0,1°С |
| Плотность энергии | Средний | Очень высокая | Очень высокая | Высокий | Очень низкий | Чрезвычайно высокий |
| Диапазон напряжения ячейки | 0,8–1,5–1,6 В | 0,9–1,5–1,8 В | 2,0–3,0–3,0 В | 1,2–1,55–1,6 В | 0,9–1,5–1,5 В | 0,9–1,45–1,65 В |
| Кривая напряжения | Наклонный | Квартира | Квартира | Квартира | Наклонный | Квартира |
| Скорость саморазряда | <1% | <1% | <1% | <0,1% | 0,1~2% | 0,1~2% |
| Срок годности | 5 лет | 10 лет | 5–8 лет | 5 лет | 2 года | 2 года |
| Диапазон температур | -18~55°С, -40~50°С | -40~60°С, -40~60°С | -30~75°С, -55~75°С | -10~55°С, -10~55°С | 0~45°С, -10~25°С | -10~55°С, 10~25°С |
Разберитесь с техническими терминами аккумуляторов в нашем посте, Необходимые технические термины аккумуляторов на простом английском языке
Взгляд на распространенные типы вторичных батарей
Никель-кадмиевые батареи (Ni-CD или NiCad)
Пик популярности этого семейства батарей пришелся на 1980-е годы. Обладая плотностью энергии, аналогичной цинковым батареям, он поддерживает приложения высокой мощности. Два предостережения: во-первых, никель-кадмиевые батареи саморазряжаются быстрее, чем их перезаряжаемые собратья. Это напрямую связано с относительно меньшим сроком годности и необходимостью их подзарядки через несколько месяцев хранения. Во-вторых, перезарядка никель-кадмиевых аккумуляторов снижает их срок службы и способность правильно заряжать. Однако при надлежащем уходе никель-кадмиевая батарея является одним из самых стабильных, долговечных и надежных вариантов вторичной батареи.
Никель-металлогидридные батареи (Ni-MH)
Ni-MH батареи вытеснили никель-кадмиевые батареи благодаря их превосходной емкости, плотности энергии, более низкой стоимости и большей экологичности.
Они обеспечивают более высокую мощность, чем литиевые, и хорошо работают в приложениях с высоким энергопотреблением, таких как цифровые камеры и другие мощные устройства. Недостатком является то, что Ni-MH аккумуляторы имеют более высокую скорость саморазряда, чем NiCad, поэтому требуют перезарядки в течение нескольких недель хранения, а не месяцев. Подкатегория Ni-MH аккумуляторов, известная как LSD или Ni-MH с низким саморазрядом, значительно снижает саморазряд и обеспечивает лучший вариант Ni-MH. Помимо размеров AA и AAA, эта химия доступна в других форматах, таких как 12-вольтовый Аккумулятор БР-2/3А .
Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion)
Литий-ионные аккумуляторы, как предполагаемое будущее перезаряжаемых аккумуляторов, постоянно развиваются и быстро совершенствуются. Этот химический состав батареи легко подает питание на устройства с высоким энергопотреблением. Литий-ионные аккумуляторы часто включают встроенную защищенную схему, которая контролирует напряжение и ток.
Схема также выполняет функцию защиты от отключения. Аккумулятор 18650 является одним из самых распространенных аккумуляторов общего назначения в этой группе.
Существует несколько разновидностей литиевых батарей (например, ICR, IMR, INR и т. д.), которые не рассматриваются в этом учебнике; однако следует отметить все более популярный литий-ионный полимер (Li-Po или Li-poly). Этот вариант может поддерживать самую высокую потребляемую мощность любой коммерческой ячейки, сохраняя при этом тонкий, гибкий форм-фактор и малый вес. Наиболее распространенными потребителями литий-полимерных аккумуляторов являются мобильные телефоны и планшеты. Литий-ионные полимерные аккумуляторы обладают общими для семейства Li-ion недостатками: чувствительностью к перезаряду, глубокому разряду и в определенных условиях к перегреву.
Свинцово-кислотные аккумуляторы
Являясь самым старым и наиболее стабильным химическим соединением, свинцово-кислотный аккумулятор доказал свою чрезвычайно надежную рабочую лошадку.
Это аккумулятор, который вы найдете установленным в большинстве автомобилей. То, что они могут поддерживать отличную цену за объем поставляемой ими энергии, дает им преимущество перед другими вторичными элементами, несмотря на требуемое более высокое техническое обслуживание и их соотношение веса и производительности. Периодическая подзарядка необходима для поддержания здоровья и долголетия.
В этой таблице приведены некоторые наиболее важные характеристики вторичных перезаряжаемых батарей.
| Семья | На основе никеля | Литиевый | На основе свинца | |||||
| Химия | Ni-CD | никель-металлогидридный | Ni-MH (ЛСД) | Литий-ионный (ICR) | Литий-ионный (ИМР) | Литий-ионный (INR) | Литий-ионный Полимерный | Свинцово-кислотный |
Макс. скорость разряда | 15~20°С | 1~10С | 1~10С | 1~3С | 5~15С | 5~15С | 10~100°С | 2~10С |
| Плотность энергии | Очень низкий | Средний | Низкий | Высокий | Средний | Высокий | Очень высокая | Очень низкий |
| Диапазон напряжения ячейки | 0,9-1,2-1,3В | 2,8–3,6–4,2 В | 3,0–3,6–4,2 В | 1,75–2,1–2,4 В | ||||
| Кривая напряжения | Квартира | Квартира | Квартира | Квартира | Квартира | Квартира | Квартира | Квартира |
| Скорость саморазряда | 10% | 15~30% | 1~2% | 8% | 5% | 3~20% | ||
| Срок годности | 5 лет | 5 лет | 5 лет | 3 года | 3 года | 3 года | 3 года | 6 месяцев |
| Диапазон температур | -20~65°С, 10~30°С, 0~50°С | -20~65°С, 10~30°С, 0~50°С | -20~65°С, 10~30°С, 0~50°С | -20~60°С, -20~50°С, 0~45°С | -20~60°С, -20~50°С, 0~45°С | -20~60°С, -20~50°С, 0~45°С | -20~60°С, -20~25°С, 0~45°С | -40~60°С, -40~50°С, -20~50°С |
Несколько слов о форм-факторах аккумуляторов
Важно понимать, что первичные и вторичные аккумуляторы могут иметь одинаковые форм-факторы или размеры.
Например, батарея AA — это форм-фактор, а не тип батареи. Батарея AA может быть основной щелочной батареей или литиевой батареей. Это также может быть дополнительный перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор или аккумулятор Ni-MH. Батарейки в форме монет, такие как в часах или термометрах, также доступны в форм-факторах, которые охватывают несколько химических элементов.
В таблице ниже приведены общие обозначения и формы, связанные с различными химическими элементами аккумуляторов.
| Тип батареи | Вероятная маркировка | Обычные формы |
| Свинцово-кислотные | Свинец, Свинцово-кислотный, SLA, Гелевая ячейка, VRLA, AGM | Обычно кубовидной или цилиндрической формы. Индивидуальные или специализированные пакеты* |
| Никель-кадмий | Ni-Cd (вар., NiCD, NiCad) | Обычно цилиндрические (например, АА, ААА) или прямоугольные. Индивидуальные или специализированные пакеты* |
| Никель-металлогидрид | Ni-MH, (вар., NiMH) | Обычно цилиндрической формы (например, AA, AAA). Индивидуальные или специализированные пакеты* |
| Первичный литий (неперезаряжаемый) | Литий | Обычно цилиндрическая (например, AA, AAA, C) или монета. Индивидуальные или специализированные упаковки* |
| Вторичный литий (перезаряжаемый) | Li-ion, Li-polymer (вар., Li-poly), прочие В форме монеты. Номера моделей IEC начинаются с «CR». | Обычно цилиндрическая (например, AAA, AA, 18650) или прямоугольная (например, 9V) Индивидуальные или специализированные пакеты* |
| Щелочной | щелочной В форме монеты. Номера моделей IEC начинаются с «LR». | Цилиндрический (например, AA, AAA, AAA), монета и популярная батарея 9 В.  |
