Типи та класифікація акумуляторних батарей
Нікель-кадмієва батарея (Ni-Cd)
Напруга: 1,2 В
Термін служби: 500 разів
Температура розряду: від -20 градусів до 60 градусів
Температура зарядки: від 0 градусів до 45 градусів
Примітки: Сильна стійкість до перезаряду.
Ni-MH акумулятор (Ni-Mh)
Напруга: 1,2 В
Термін служби: 1000 разів
Температура розряду: від -10 градусів до 45 градусів
Температура зарядки: від 10 градусів до 45 градусів
Примітка: поточна максимальна ємність становить близько 2100 мАг.
Літій-іонний акумулятор (Li-lon)
Напруга: 3,6 В
Термін служби: 500 разів
Температура розряду: від -20 градусів до 60 градусів
Температура зарядки: від 0 градусів до 45 градусів
Примітки: Вага на 30%-40% легше, ніж у Ni-MH акумуляторів, а ємність більш ніж на 60% вище, ніж у Ni-MH батарей. Але він не стійкий до перезаряду, якщо перезарядка призведе до занадто високої температури та руйнування конструкції=& gt; вибух.
Літій-полімерний акумулятор (Li-polymer)
Напруга: 3,7 В
Термін служби: 500 разів
Температура розряду: від -20 градусів до 60 градусів
Температура зарядки: від 0 градусів до 45 градусів
Примітки: вдосконалений тип літієвої батареї не має рідини для батареї, а замість цього використовує полімерний електроліт, який можна надавати різної форми і є більш стабільним, ніж літієва батарея.
Свинцево-кислотна батарея (герметична)
Напруга: 2В
Термін служби: 200～300 разів
Температура розряду: від 0 градусів до 45 градусів
Температура зарядки: від 0 градусів до 45 градусів
Примітки: Це звичайний автомобільний акумулятор (це 6 серії 2 В, підключені до 12 В), термін служби акумулятора без додавання води становить до 10 років, але обсяг і максимальна ємність є найбільшими.
Пояснення умов зарядки акумулятора
Швидкість зарядки (C-рейт)
C — перша буква ємності, яка використовується для вказівки величини струму, коли акумулятор заряджається та розряджається.
Наприклад: коли номінальна ємність акумуляторної батареї становить 1100 мАг, це означає, що час розряду 1100 мАг (1C) може тривати 1 годину. Наприклад, час розряду 200 мА (0,2C) може бути
За 5 годин зарядку також можна розрахувати відповідно до цього порівняння.
Напруга відсікання розряду
Коли акумулятор розряджається, напруга падає до найнижчого значення робочої напруги, при якому акумулятор більше не придатний для розрядки.
Відповідно до різних типів акумуляторів і різних умов розряду, вимоги до ємності та терміну служби акумулятора також різні, тому зазначена напруга на клемах розряду акумулятора також різна.
Напруга холостого ходу (OCV)
Коли батарея не розряджена, різниця потенціалів між двома полюсами батареї називається напругою холостого ходу.
Напруга розімкненого ланцюга батареї змінюється залежно від матеріалів позитивної, негативної та електролітної батареї'. Якщо матеріали позитивного та негативного електродів батареї' абсолютно однакові, то напруга холостого ланцюга буде однаковою незалежно від розміру батареї та того, як змінюється геометрична структура.
Глибина розряду ДОД
У процесі використання акумулятора відсоток номінальної ємності батареї's називається глибиною розряду.
Глибина розряду має глибоку залежність від терміну зарядки вторинної батареї. Коли глибина розряду вторинної батареї глибша, термін зарядки буде меншим. Тому під час використання слід максимально уникати глибокого розряду.
Надмірна розрядка
Якщо батарея перевищить напругу завершення розряду батареї під час процесу розрядження, внутрішній тиск батареї може зрости, коли акумулятор продовжує розряджатися, оборотність позитивних і негативних активних матеріалів буде пошкоджена, і ємність батареї значно знизиться. зменшений.
Перезарядка
Якщо акумулятор заряджається, якщо він продовжує заряджатися після досягнення повністю зарядженого стану, це може призвести до збільшення внутрішнього тиску батареї, деформації акумулятора, нічного витоку тощо, і продуктивність акумулятора також буде значною мірою зменшені та пошкоджені.
Щільність енергії
Електрична енергія, що виділяється середнім об’ємом або масою батареї.
Як правило, в тому ж об’ємі щільність енергії літій-іонних батарей у 2,5 рази більше, ніж у нікель-кадмієвих, і в 1,8 рази більше, ніж у нікель-водневих. Тому при однаковій ємності літій-іонні батареї будуть краще нікель-кадмієвих і нікель-водневих. Менший розмір і менша вага.
Саморозряд
Незалежно від того, використовується акумулятор чи ні, в силу різних причин це спричинить явище втрати живлення.
Якщо розрахувати за місяць, то саморозряд літій-іонних акумуляторів становить близько 1%-2%, а саморозряд нікель-водневих акумуляторів становить близько 3%-5%.
Цикл життя
Коли акумуляторну батарею багаторазово заряджають і розряджають, ємність акумулятора поступово зменшується до 60%-80% від початкової ємності.
Ефект пам'яті
Під час процесу заряджання та розрядки акумулятора на пластині акумулятора утворюється багато маленьких бульбашок. Згодом ці бульбашки зменшать площу пластини акумулятора і побічно впливають на ємність акумулятора.
Основні вимоги до зарядки та розрядки акумуляторних батарей
Чи потрібно буде заряджати щойно придбану акумуляторну батарею протягом 8-12 годин?
Незалежно від того, яка батарея має властивість саморозряду, тому, коли нова акумуляторна батарея надходить у ваші руки, акумуляторна батарея може бути саморозрядженою протягом певного періоду часу. Це те, що хімічна сировина всередині акумуляторної батареї не використовувалася протягом певного періоду часу, а"пасивація" з’являється стан, і хімічна реакція не може бути повністю здійснена для забезпечення достатньої напруги. У цьому випадку під час першого використання акумуляторної батареї обов’язково повністю зарядіть акумулятор, щоб відновити напругу до початкового рівня. Насправді, якщо ваш акумулятор не використовується протягом тривалого часу, ця"пасивація" явище також відбудеться, і ситуація стане серйознішою. Найкраще зарядити та розрядити акумуляторну батарею тричі, що допоможе акумуляторній батареї активуватися. Нехай хімічні речовини в акумуляторній батареї повністю відтворюють належний ефект (нікель-кадмієва батарея). Іноді, коли нещодавно придбану акумуляторну батарею вставити в зарядний пристрій, зарядний пристрій припиняє заряджатися до того, як повністю зарядиться. Якщо ви зіткнулися з такою проблемою, вам потрібно лише вийняти акумуляторну батарею із зарядного пристрою, а потім вставити її в зарядний пристрій, щоб продовжити заряджання. Це нормальне явище для нових акумуляторних батарей, і справа не в тому, що ви придбали погані акумуляторні батареї (Ni-MH, Li-ion батареї). Загалом, час зарядки не може бути занадто довгим, і достатньо до 12 годин. Якщо перезаряджатися, це призведе до пошкодження акумуляторної батареї.
Як розрахувати час зарядки?
Час зарядки (години)=ємність акумулятора (мАг) / струм зарядки (мА) * коефіцієнт 1,5
Якщо ви використовуєте акумуляторну батарею ємністю 1600 мАг, а зарядний пристрій використовує для зарядки струм 400 мА, час зарядки становить: 600/400*1,5=6 годин (примітка: цей метод не застосовується до нещодавно придбаних або довготривалих невикористаних акумуляторів).
Ni-MH акумуляторні батареї та літій-іонні акумулятори насправді мають ефект пам’яті, чи дійсно їх потрібно розряджати під час використання?
Насправді ефект пам’яті верхнього Ni-MH акумулятора та літій-іонного акумулятора дуже незначний, і він не вартий нашої уваги.
(Зауважте, що коли ви побачите це, не використовуйте функцію розрядження зарядного пристрою для розрядження Ni-MH акумуляторів і літій-іонних акумуляторів, особливо літій-іонних акумуляторів. Через власні матеріальні фактори сама батарея не витримує примусового розряду зарядного пристрою. Якщо ви наполягаєте на розрядженні літій-іонної акумуляторної батареї, батарея в кінцевому підсумку буде пошкоджена.) Крім того, якщо ви використовуєте нікель-кадмієвий акумулятор, який потрібно розрядити, він рекомендується, незалежно від того, часто використовується акумулятор чи ні, найбільш добре заряджати та розряджати нікель-кадмієву акумуляторну батарею кожні два-три місяці, щоб забезпечити ефект пам’яті нікель-кадмієвої акумулятор зведений до мінімуму.
Знання моделі батареї зазвичай поділяють на: 1, 2, 3, 5 і 7, з яких особливо часто використовуються № 5 і № 7. Так звана батарейка АА – це батарейка No5, а батарейка ААА – батарейка No7! AA і AAA - це всі інструкції Модель батареї; З розвитком науки і техніки сухі батареї перетворилися у велике сімейство, наразі їх налічується близько 100 видів. Поширеними є звичайні цинк-марганцеві сухі акумулятори, лужні цинк-марганцеві сухі батареї, магнієво-марганцеві сухі батареї, цинк-повітряні батареї, цинк-ртутнооксидні, цинк-сріблооксидні, літій-марганцеві батареї тощо.
Для найбільш використовуваних цинк-марганцевих сухих батарей їх можна розділити на різні структури: пастоподібні цинк-марганцеві сухі батареї, картонні цинк-марганцеві сухі батареї, тонкоплівкові цинк-марганцеві сухі батареї, хлоридно-цинкові. марганцеві сухі батареї, лужні цинк-марганцеві сухі батареї, квадрупольні паралельні цинк-марганцеві сухі акумулятори, ламіновані цинк-марганцеві сухі акумулятори тощо;
Цинк-марганцеві сухі батареї зазвичай використовуються в повсякденному житті.
Матеріал катода: MnO2, графітовий стрижень
Матеріал анода: лусочки цинку
Електроліт: NH4Cl, ZnCl2 і крохмальний клейстер
Символ батареї можна виразити як
(-) Zn|ZnCl2, NH4Cl (паста) ‖MnO2|C (графіт) (＋)
Негативний електрод: Zn=Zn2＋＋2e
Позитивний електрод: 2MnO2＋2NH4＋＋2e＝Mn2O3＋2NH3＋H2O
Загальна реакція: Zn＋2MnO2＋2NH4＋=2Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O
Електрорушійна сила цинк-марганцевої сухої батареї становить 1,5 В. Утворений газ NH3 адсорбується графітом, внаслідок чого електрорушійна сила швидко падає. Якщо замість NH4Cl використовувати високопровідну пасту KOH, а матеріал катода замінити на сталевий циліндр, шар MnO2 знаходиться близько до сталевого циліндра, щоб утворити лужний цинк-марганцевий сухий акумулятор. Через реакцію батареї газ не утворюється, внутрішній опір низький, а електрорушійна сила становить 1,5 В. відносно стабільний.
Суха батарея є основною батареєю в хімічному джерелі живлення. Це свого роду одноразовий акумулятор. Він використовує діоксид марганцю як позитивний електрод і цинковий циліндр як негативний електрод для перетворення хімічної енергії в електричну для живлення зовнішнього ланцюга. У хімічній реакції, оскільки цинк активніший за марганець, цинк втрачає електрони і окислюється, а марганець отримує електрони і відновлюється.
