Интересно

Технология на батерията

Технология на батерията


We are searching data for your request:

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

Батериите стават все по-широко използвани. С увеличаването на използването на преносимо и мобилно оборудване нараства и използването на батерийна технология.

Нарастващите изисквания към батериите означават, че технологията се е развила значително през последните няколко години и може да се очаква по-голямо развитие в бъдеще.

С огромното търсене на батерии се предлага голямо разнообразие от различни технологии за батерии и клетки. Те варират от утвърдените технологии, които не се презареждат, като цинково-въглеродни и алкални батерии, до акумулаторни батерии, които са преминали от NiCd през NiMH клетки до по-новите литиево-йонни акумулаторни батерии. С огромната нужда от батерии се развива голямо количество технологии за батерии и несъмнено ще станат достъпни нови видове клетки и батерии, предлагащи още по-високи нива на производителност.

Друга област на технологията на батериите, която става все по-важна, са екологичните аспекти или аспектите на околната среда. Някои от старите технологии на батериите съдържат химикали, които могат да се считат за токсични. Сега новите дизайни се стремят да използват по-екологични химикали. Сега никел-кадмиевите клетки се считат за екологични и не се използват толкова широко, колкото преди. Други батерии също съдържат вредни химикали и това вероятно ще окаже значително влияние върху посоката на бъдещото развитие.

Основни концепции за батерията и клетката

Разглеждайки самите основи на технологията на батериите, батерията е комбинация от две или повече електрохимични клетки. Тези електрохимични клетки съхраняват енергия под формата на химическа енергия и тя се превръща в електрическа енергия, когато е свързана към електрическа верига, в която може да протича електрически ток.

Клетката се състои от два електрода с електролит, поставен между тях. Отрицателният електрод е известен като катод, докато положителният електрод е известен като анод. Електролитът между тях може да бъде течност или твърдо вещество. Днес много клетки са затворени в специален контейнер и има елемент, известен като разделител, поставен между анода и катода. Това е порьозно за електролита и предотвратява контакта на теглещите електроди един с друг.

Потенциалната разлика между клемите на батерията е известна като напрежение на клемите. Ако батерията не пропуска ток, напр. когато не е свързан с никоя верига, тогава напрежението на клемата, което се вижда, е напрежението на отворената верига и това е равно на ЕМП или електромоторната сила на батерията.

Установено е, че всички батерии имат определено ниво на вътрешно съпротивление. В резултат на това напрежението на клемата пада, когато е свързано към външен товар. Тъй като батерията се изтощава, се установява, че вътрешното съпротивление се повишава и напрежението под товар пада.

Първични и вторични клетки

Въпреки че има много различни видове батерии, има две основни категории клетки или батерии, които могат да се използват за осигуряване на електрическа енергия. Всеки тип има свои предимства и недостатъци и поради това всеки тип батерия се използва в различни приложения, въпреки че често могат да бъдат разменени:

  • Основни батерии: Първичните батерии са по същество батерии, които не могат да се презареждат. Те необратимо трансформират химическата енергия в електрическа. Когато химикалите в батерията реагират, за да произвеждат електрическа енергия и се изтощават, батерията или клетката не могат лесно да бъдат възстановени с електрически средства.
  • Вторични батерии: Вторичните батерии или вторичните клетки са различни от първичните по това, че могат да се презареждат. Химичните реакции в клетката или батерията могат да бъдат обърнати чрез подаване на електрическа енергия към клетката, възстановяване на първоначалния им състав.

Стандартни размери на клетки и батерии

От съществено значение е батериите, и по-специално първичните батерии да могат да се сменят, когато техният полезен живот изтече. В резултат на това батериите обикновено се предлагат в стандартни размери, така че да могат да се използват батерии от различни производители. В резултат на това се използват редица стандартни размери на батериите.

Обобщение на по-често срещаните стандартни размери на батериите е дадено по-долу:


Стандартни размери на клетките и батериите
Тип клеткаДиаметър
mm
Височина
mm
AAA10.544.5
АА14.550.5
° С26.250.0
д34.261.5

Типове клетки

Налични са много различни видове клетъчни или батерийни технологии. Всеки различен тип батерийна технология има своите предимства и недостатъци. Съответно различни видове клетъчни или батерийни технологии могат да се използват в различни приложения. Таблицата по-долу дава обобщение на някои от различните видове, които са по-често използвани днес.


Видове батерии и техните свойства
Тип клеткаНоминално напрежение
V
Характеристики
Първични клетки и батерии
Алкален манганов диоксид1.5Широко достъпна, осигуряваща голям капацитет. Срок на годност обикновено до около пет години. Способен да осигури умерен ток.
Литиев тионил хлорид3.6Добър за ниски до средни токове. Висока енергийна плътност и дълъг срок на годност.
Литиев манганов диоксид3.0Дълъг срок на съхранение, съчетан с висока енергийна плътност и умерен ток.
Живачен оксид1.35Използва се за клетки с бутони, но на практика се премахва сега поради съдържащия се в тях живак.
Silve оксид1.5Добра енергийна плътност. Използва се главно за клетки с бутони.
Цинков въглерод1.5Широко използван за потребителски приложения. Ниска цена, умерен капацитет. Работете най-добре при условия на периодична употреба.
Цинков въздух1.4Използва се предимно за клетки с бутони. Имат ограничен живот след отваряне и ниска токова способност, но висока енергийна плътност.
Вторични клетки и батерии
Никел кадмий
NiCd
1.2Използваха се много често, но сега отстъпват място на NiMH клетки и батерии с оглед на въздействието върху околната среда. Ниско вътрешно съпротивление и може да захранва големи токове. Дълъг живот, ако се използва внимателно.
Никелов метален хидрид
NiMH
1.2По-голям капацитет, но по-скъп от NiCads. Зареждането трябва да бъде внимателно контролирано. Използва се в много приложения, където преди това са били използвани NiCads.
Литиев йон
Лъв
Най-висок капацитет и сега те се използват широко в много лаптопи, мобилни телефони, камери. и т.н. Зареждането трябва да бъде внимателно контролирано и често да има ограничен живот - обикновено 300 цикъла на разреждане.
Оловна киселина2.0Широко използван за автомобилни приложения. Относително евтин, но продължителността на живота често е кратка.

Ефективността на технологията на батериите се подобри значително през последните години. Тъй като изискванията към батериите се увеличават с по-голям капацитет в по-малките пространства и по-големи нива на надеждност, значителни количества изследвания са инвестирани в опит да отговорят на новите изисквания.

Изследването доведе до много по-дълги времена между зареждането, по-високи нива на капацитет и по-голяма степен на надеждност. В бъдеще изискванията към батериите само ще се увеличават и несъмнено технологията ще се подобри над всякакви мерки.


Гледай видеото: Технология на батерията EGO (Може 2022).