Baterija je naprava, ki hrani in shranjuje energijo. Večina teh naprav deluje tako, da električno energijo pretvori v kemično in obratno. Ta postopek vam omogoča polnjenje in praznjenje naprave. V tem primeru se oprema lahko uporablja kot polnilnik, nastavitev napajanja, nadzora ali kompenzacije.

Baterije so bistvenega pomena za najrazličnejše naprave, od preprostih daljinskih upravljalnikov do televizorjev jedrska energija in vesoljska industrija. Vse te naprave so razdeljene glede na različne tehnološke značilnosti in značilnosti uporabe. Za zmogljivost baterije so značilne zmogljivost, napetost, notranji upor, tok samopraznjenja in življenjska doba.

Kakšne baterije obstajajo? Vse obstoječe naprave lahko razdelimo na več vrst:

• elektrokemični;
• magnetno;
• mehanski;
• toplotna;
• svetloba.

Elektrokemijske baterije

Ta vrsta opreme je razdeljena v več velikih skupin:

• električni;
• plin;
• reverzibilne gorivne celice;
• alkalna;
• kondenzatorji.

Električne naprave so najpogostejša vrsta baterij. Pri delu so uporabljene svinčene, nikelj, železo, cink, srebro in druge vrste plošč iz zlitin. Kot elektrolit se uporabljajo kisline, raztopine magnezijeve, kadmijeve soli in drugi elementi.

Napravo takih naprav je najlažje razložiti na primeru svinčevih baterij. Oprema uporablja reverzibilno reakcijo med tekočino (v tem primeru kislino) in kovino - svincem. Zaradi reverzibilnosti kemičnih procesov je mogoče baterijo ponovno uporabiti s praznjenjem. Ko tok prehaja v smeri, ki je nasprotna postopku praznjenja, se baterija napolni, če opremo priključite v drugo smer, se ta izprazni.

Kemična reakcija poteka na naslednji način:

• anoda: Pb + SO42_2e-⇄PbSO4;
• katoda: Pb2 + SO42- + 4H ++ 2e-⇄PbSO4 + 2H2O.

Kako se to zgodi v resnici? Če na plošče priključite žarnico, se bodo elektroni začeli premikati v bateriji, to pomeni, da se bo pojavil električni tok in začela se bo kemična reakcija. Zaradi tega se na ploščah tvori svinčev sulfat. Po priključitvi napajalnikov bo šla reakcija v nasprotno smer. Kislina se bo razcepila in obloge bodo odstranjene. Potem, ko je žarnica vklopljena, gre postopek spet v nasprotno smer.

Pomembno! Med polnjenjem plošč elektrod ni mogoče popolnoma očistiti. Nekaj \u200b\u200bplošče bo še vedno ostalo na površini. To vodi do dejstva, da se zmogljivost opreme postopoma zmanjšuje.

Vse vrste akumulatorjev in elektrokemijskih akumulatorjev lahko razdelimo v tri velike skupine:

1. Popravljivo - razlikujejo se od drugih baterij po tem, da jih je mogoče razstaviti. Po drugi strani pa te naprave zahtevajo nenehno preverjanje ravni elektrolita. Poleg tega so modeli bolj dovzetni za razbremenitev, kar pa lahko privede do povečanja koncentracije kislih hlapov;
2. Brez vzdrževanja - v strukturi te opreme je nemogoče popraviti ali napolniti elektrolit. Če pride do težav z delovanjem akumulatorja, ga je treba popolnoma zamenjati;
3. Nizko vzdrževanje - oprema omogoča dostop do nivoja elektrolita in jo je mogoče dodati, ko se baterija izprazni.

Obstajajo nekatere vrste svinčevih baterij:

• Svinec - kislina,
• Ventil reguliran svinec - kislina (VRLA),
• Vpojni stekleni mat ventil - regulirani svinec - kislina (AGM VRLA),
• GEL ventil reguliran svinec - kislina (GEL VRLA),
• OPzV.

Litij-ionske baterije uporabljajo elektrode iz aluminijaste (katodne) in bakrene (anodne) folije, ki so impregnirane z litijevimi elektroliti. Poleg tega se uporabljata litijev kobaltov oksid in grafit. Naboj je litijev ion, ki se med kemično reakcijo v kristalno mrežo med kemično reakcijo napolni. Ko baterija deluje, ioni na poti do elektrode premagajo ločilno pregrado. Za kakovostno delo se dodatno uporablja ločilni separator (običajno papir). Ta element je potreben za preprečevanje gibanja ionov v naključnem vrstnem redu.

V sodobnih litij-ionskih baterijah so katodam in anodam dodani dodatni elementi. Zato se okrajšava imen nanaša na snovi, ki sodelujejo v reakciji kemičnega razkroja:

• LiCoO2 - litij-kobaltovi akumulatorji imajo visoko specifično energijo, vendar imajo malo toplotne stabilnosti;
• LiMn2O4, LMO - Litij-manganovi modeli so bistvenega pomena za močna električna orodja in vozila. Ko delujejo litij-manganove baterije, se polnilni tok znatno poveča zaradi tvorbe tridimenzionalnih struktur spinela, ki izboljšajo pretok ionov. Toda potencial teh baterij je manjši od potenciala litij-kobaltovih baterij;
• LiNiMnCoAlO2 ali NCA - uporaba niklja, mangana in kobalta v eni bateriji hkrati v sestavi katode pomaga povečati specifično moč ali energijo. To zagotavlja optimalno delovanje v različnih delovnih pogojih. Poleg tega zmanjšanje vsebnosti kobalta zmanjša stroške, ne da bi pri tem žrtvovali kakovost
• LiFePO4 - tu se za katodo uporablja fosfat. Litij-fosfatne baterije se razlikujejo dolgoročno delovanje in večja varnost;
• Li4Ti5O12 - litijev titanatni akumulator ima večji vir in zmožnost dela pri temperaturah do -300C;
• Li-pol, Li-polimer, LiPo, LIP, Li-poly - te baterije uporabljajo polimer kot elektrolit. Zato so lahko polimerni akumulatorji katere koli oblike.

Naslednja vrsta so plinski akumulatorji, ki temeljijo na uporabi elektrokemičnega potenciala plinov. Med delovanjem naprave se na elektrodah sprosti plin, ki ga absorbira adsorbent. Najpogosteje se za to uporablja aktivno oglje. Struktura je sestavljena iz ogljikove elektrode, adsorbenta in prepustne membrane.

Reverzibilne gorivne celice so ogljikove nanocevke s katalizatorji, ki so potopljeni v elektrolit. Ko se napolni, voda razpade na vodik in kisik, pri praznjenju pa pride do nasprotne reakcije. Sistemi uporabljajo visoko prečiščen vodik.

Na sliki so prikazane tri projekcije modela domačega plinskega akumulatorja, kjer:

1. zmogljivost;
2. elektrolit (v tem primeru gre za destilirano vodo s soljo v razmerju 1 skodelica vode / 1 žlica soli);
3. palice (palica iz baterij ali svetilke bo naredila);
4. torbe;
5. aktivnega oglja v vrečah.

Eden od izhodov elektrode je označen tako, da označuje pozitiven naboj. Za polnjenje se uporablja napajalnik 4,5 V, polnjenje se izvaja do napetosti 2,5 V.

Alkalni tip baterij (akumulatorji) uporablja cink v praškastem stanju kot anodo, manganov dioksid kot katodo in kalijev hidroksid kot elektrolit. Tovrstne baterije so valjasti kovček z medeninasto palico na sredini. Ta palica odstrani negativni potencial iz cinkovega prahu, impregniranega z alkalnim elektrolitom. Vsa ta pasta je obdana z separatorjem, prav tako nasičenim z elektrolitom. Naslednja je aktivna masa v obliki grafita ali saj. Maso zmešamo z manganovim dioksidom. Nato pride lupina, ki ščiti baterijo pred kratkim stikom. Pozitivni priključek je ponikljana jeklena skodelica, negativni priključek pa jekleni krog. Pomembna prednost alkalnih baterij je, da se med delovanjem elektrolit praktično ne porabi.

Naslednja vrsta električnih baterij so kondenzatorji, ki imajo sposobnost hitrega praznjenja in polnjenja. Ti elementi imajo konstantno ali spremenljivo kapacitivnost. Kondenzatorji se uporabljajo za zmanjšanje napetostnih prekinitev, sprostitev izmenične ali enosmerne komponente in zato pridobivanje potrebnih konstantnih vrednosti toka.

Mehanske baterije

To vrsto baterij lahko razdelimo v 3 velike skupine:

1. elastična, kjer se med elastično deformacijo pojavi povečanje potencialne energije;
2. inercialno - delo na kinetični energiji;
3. gravitacijska - funkcija zaradi potencialne energije medsebojnega položaja teles.

V prvo skupino spadajo hidro in pnevmatski akumulatorji, pa tudi gumijasti motorji, vzmetni akumulatorji in tlačni akumulatorji.

Vztrajniki in žiroskopi so vztrajnostni.

Gravitacijsko je velikih sistemovna primer hidroakumulatorska elektrarna.

Akumulatorji toplote

Kljub temu, da se te baterije imenujejo toplotne, so tukaj glavne naprave hladilni elementi za gospodinjstvo in prenosni hladilniki, pa tudi naprave, ki se uporabljajo v hladni verigi za prevoz zdravil, bioloških tkiv.

Načelo delovanja je, da se glavna snov (običajno se za to vzame karboksimetil celuloza) ohladi na želeno temperaturo. Nato akumulator postopoma sprošča nakopičeno mrzlico v okolje in predmete.

Akumulatorji svetlobe

To je ime že znanih sončnih kolektorjev, pri katerih se sončna energija pretvori v enosmerni električni tok. Vrsta in načelo izdelave naprav je odvisno od zahtevane moči opreme. Sončni kolektorji bistvenega pomena za prenosno elektroniko in gradbene energetske sisteme.

Magnetni akumulatorji

Te naprave imenujemo tudi spin akumulatorji, saj uporabljajo magnetno tunelsko povezavo (TMC). Zasnova je sestavljena iz izmeničnih magnetnih in nemagnetnih filmov, v katere so vgrajeni nanomagneti MnAs. Zaradi tega menjavanja nastane TMS, ki vodi do pojava elektromotorna sila... Tako pride do kvantnega tuneliranja elektronov in magnetna energija se neposredno pretvori v električno energijo. Ta vrsta opreme se šele uvaja v proizvodnjo, zato je večina akumulatorjev spin ločenih laboratorijskih vzorcev ali pa se proizvaja v majhnih serijah.

Potreba po zmogljivejših in bolj specializiranih napravah za shranjevanje in shranjevanje energije nenehno narašča. Zato sodobna proizvodnja nenehno ponuja nove vrste akumulatorjev in baterij.

Video

Vrste sodobnih baterij za avtomobile in možnosti za razvoj

Danes je na voljo veliko različnih vrst baterij. Uporabljajo se na različnih področjih človeškega življenja. Primeri vključujejo baterije v različni prenosni elektroniki, UPS itd. Toda najpogostejša vrsta akumulatorjev danes je avtomobilska. Vsak lastnik avtomobila ve, kaj je akumulator za zagon avtomobila. Te naprave delujejo pod pokrovom milijonov avtomobilov po vsem svetu. Toda vse te baterije za polnjenje niso enake. Danes bomo govorili o vrstah avtomobilskih baterij.

Baterija je kemični vir toka, ki vključuje več baterij. Zato se imenuje tudi shranjevalna baterija. Kombinacija več elementov hkrati daje višji posledični tok in napetost. V avtomobilih je najpogostejša vrsta baterij s 6 celic (imenovane tudi banke), ki oddajajo napetost približno 2,1 volta. Posledično baterija proizvaja napetost približno 12,6 voltov.

Prvo tovrstno baterijo je razvil francoski znanstvenik Gaston Planté, ki je živel pred več kot 150 leti. Od takrat so se baterije izboljšale, a zasnova in načelo delovanja baterije sta pri nas nespremenjena. Danes lahko najdete različne vrste baterij, ki se razlikujejo po sestavi elektrolita in elektrodnih materialov. Zagotovo so vsi že slišali za nikelj-kadmijeve baterije, Ni-MH, Li-ion in številne druge.

Toda danes se kot akumulatorji za avtomobile uporabljajo samo svinčene kisline. To je razloženo z dejstvom, da ima ta vrsta akumulatorja visoko energetsko zmogljivost. Svinčene kislinske baterije lahko za kratek čas oddajajo močne električne tokove. Ravno to je potrebno za zaganjalnik, ki ob zagonu motorja vrti ročično gred. In teh baterij še ni mogoče nadomestiti, kljub temu da sta svinec in žveplova kislina (v elektrolitu) škodljivi in \u200b\u200bnevarni snovi.

Ohišje svinčeve baterije je narejeno iz kisline odporne plastike. lahko iz članka izveste na povezavi. Svinec se uporablja za izdelavo elektrod, kot prej. Toda že od časa Gaston Plante so se proizvajalci naučili zlitine svinca z vsemi vrstami dodatkov, da bi dosegli določene značilnosti baterij. Danes obstaja več vrst avtomobilskih akumulatorjev, ki so obravnavani v nadaljevanju.

Glavne vrste avtomobilskih baterij

Antimonove baterije

To je zastarela vrsta avtomobilskih akumulatorjev z več kot 5 odstotki antimona v svinčenih ploščah. Sodobni modeli baterij vsebujejo bistveno manj antimona (Sb) v ploščah. Vloga antimona v baterijskih ploščah je povečati njihovo trdnost. Čisti svinec je zelo mehak in ne v čisti obliki ni primeren za uporabo v baterijah. Antimon povzroči ostro aktivacijo procesa elektrolize, ki se začne v akumulatorju pri napetosti 12 voltov. Tako nastane vodik s kisikom. Videti je, da elektrolit vre.

V antimonovih baterijah se iz elektrolita ustvari veliko vode. Zaradi znižanja nivoja elektrolita so plošče elektrod izpostavljene. Da se to ne bi zgodilo, morate redno v kozarce dodajati destilirano vodo. Kot rezultat, videz antimona v avtomobilskih baterijah pogosto imenujemo uporaben. Čeprav imajo sodobne sorte avtomobilskih baterij tudi strukturne elemente, potrebne za vzdrževanje.

Zdaj se antimonove baterije ne uporabljajo več kot zagonske baterije. Nadomestile so jih druge, bolj napredne modifikacije baterije. Ta vrsta akumulatorja je še vedno ohranjena v različnih stacionarnih virih toka, kjer je potrebna nezahtevnost baterije. Sodobni avtomobilski akumulatorji se proizvajajo z bistveno nižjo vsebnostjo antimona.

Nizke antimonove baterije

Plošče z zmanjšano vsebnostjo antimona so začeli uporabljati, da bi zmanjšali hitrost izhlapevanja vode iz elektrolita. Med tipe baterij z malo antimona spadajo tiste, ki imajo v ploščah manj kot 5 odstotkov antimona. Kot rezultat njihove uporabe se je bilo mogoče znebiti težave s pogostim dolivanjem destilirane vode. A to še ne pomeni, da takšne baterije popolnoma ne potrebujejo vzdrževanja.

Druga prednost te vrste avtomobilskih baterij je nižja stopnja samopraznjenja akumulatorja med shranjevanjem kot starejši modeli antimona. Te baterije pogosto imenujemo brez vzdrževanja, vendar bi bilo pravilneje, če bi jih poimenovali brez vzdrževanja. Navsezadnje je izjava, da ne potrebujejo storitve, oglaševalski slogan. Izgube vode zaradi elektrolita so še vedno prisotne. Zato morate še vedno preveriti nivo in dolivati \u200b\u200bdestilirano vodo.

Prednosti nizko antimonovih baterij vključujejo toleranco do električnih parametrov omrežja na vozilu. Če pride do padcev napetosti v omrežju, potem parametri baterije zaradi tega ne trpijo veliko. Tega ne moremo trditi za sodobnejše vrste avtomobilskih baterij: kalcij, AGM, gel. Strokovnjaki menijo, da so baterije z nizkim nivojem antimona najbolj primerne za uporabo v avtomobilih. domača proizvodnja... To je posledica dejstva, da vsi ruski avtomobili še niso zagotovili napetostne stabilnosti v omrežju na vozilu. Poleg tega ima ta vrsta baterij dostopno ceno.

Kalcijeve baterije

Dodajanje kalcija v svinčene mreže namesto antimona je bila rešitev za zmanjšanje izhlapevanja vode v bateriji. Oznake Ca / Ca je pogosto mogoče najti na tovrstnih baterijah. Ta oznaka pomeni, da je kalcij vsebovan v mrežah pozitivnih in negativnih elektrod. Nekateri proizvajalci dodajo tudi majhno količino srebra. To vam omogoča zmanjšanje notranjega upora baterije, povečanje učinkovitosti in zmogljivosti. Ampak glavna značilnost kalcijeve baterije so se zmanjšale v intenzivnosti elektrolize in s tem v padcu ravni elektrolita.

Dandanes se izdelujejo modeli kalcijevih baterij, v katerih praktično ni izhlapevanja vode v celotni življenjski dobi. Posledično lastniku avtomobila ni treba preverjati ravni elektrolita in njegove gostote. V tem primeru bo ime baterij, ki ne zahtevajo vzdrževanja, pravilno. Poleg nizke porabe vode imajo kalcijeve baterije nizko stopnjo samopraznjenja. V primerjavi z antimonovimi baterijami je samopraznjenja približno 70 odstotkov manjša. Posledično lahko baterije Ca / Ca ohranijo zmogljivosti shranjevanja veliko dlje. Dejansko je zamenjava antimona s kalcijem povečala napetost, potrebno za začetek procesa elektrolize, z 12 na 16 voltov. Zato polnjenje ni bilo tako kritično.

Toda vsaka naprava ima tako prednosti kot slabosti. Kalcijeve baterije so veliko bolj občutljive na močno praznjenje kot druge vrste avtomobilskih baterij. Dovolj 3-4 močnih praznjenj in zmogljivost baterije nepovratno pade. To pomeni, da se količina akumulatorja, ki se akumulira, močno zmanjša. V tem primeru bo treba zamenjati baterijo.

Omeniti velja tudi, da je kalcijev tip baterij občutljiv na stabilnost. električne značilnosti omrežje na vozilu. Ne marajo močnih nihanj napetosti. Zato pred namestitvijo takšne baterije preverite, ali generator, regulator napetosti in druge naprave v avtomobilskem omrežju delujejo.

Poleg tega je cena baterij kalcijevega tipa nekoliko višja od baterij z nizko vsebnostjo antimona. Običajno so baterije Ca / Ca nameščene na tujih avtomobilih s standardnim naborom možnosti. Takšni avtomobili so opremljeni z visokokakovostno električno opremo in zagotovljena je stabilnost električnih lastnosti. Pri izbiri te vrste baterij ne pozabite, da med njihovo uporabo ne smete dovoliti globokega praznjenja akumulatorja.

Hibridne baterije

V primeru takih baterij lahko najdete oznako Ca + ali Ca / Sb. Mreže elektrod v takih baterijah se proizvajajo z različnimi tehnologijami. Pozitivni so narejeni z dodatkom antimona, negativni pa s tehnologijo kalcija. Hibridne avtomobilske baterije poskušajo združiti prednosti teh vrst baterij. Posledično so bile značilnosti povprečne.

Poraba vode v hibridnih baterijah je manjša kot pri nizko antimonovih baterijah, vendar večja Ca / Ca. Toda ta vrsta akumulatorja je bolj odporna na globoko praznjenje in padce napetosti v električnem podsistemu avtomobila. Več o tem v ločenem članku.

AGM in gel baterije

Baterije, izdelane s tehnologijo AMG in GEL (običajno imenovane tudi gel tehnologija), so vezane na elektrolit. Ta vrsta akumulatorja je bila poskus rešitve problema varnega delovanja akumulatorja. V klasičnih baterijah lahko pri prevrnitvi ali poškodbi ohišja izteče elektrolit. Žveplova kislina je agresivna snov in predstavlja nevarnost za človeško telo. Zato smo težavo rešili tako, da smo elektrolit postavili v vezano stanje in zmanjšali njegovo fluidnost. Poleg izboljšanja varnosti gelskih baterij je bilo mogoče zmanjšati odvajanje aktivne mase plošč.

Razlika med tehnologijama AMG in GEL je v načinu vezave elektrolitov. V baterijah tipa AGM je porozna steklena vlakna impregnirana z elektrolitom, ki se nahaja med ploščami. AGM pomeni Absorbent Glass Mat ali v ruskem jeziku "vpojni stekleni material". Z uporabo tehnologije GEL se elektrolit pretvori v gelasto stanje z dodatkom silicijevih spojin. Baterije, izdelane s pomočjo teh tehnologij, pogosto imenujemo gel baterije. si lahko ogledate v pregledu po povezavi.

Ker ta vrsta akumulatorja ne vsebuje tekočega elektrolita, se je ne bo treba namestiti v nagnjenem položaju. Toda kljub trditvam tržnikov teh baterij ne smemo uporabljati v obrnjenem položaju. Prednosti obeh vrst gelskih baterij vključujejo nizko samopraznjenje in visoko odpornost na vibracije. Prednosti gelskih baterij je treba pripisati še eno lastnost. Zagotovijo lahko visok zagonski tok ne glede na napolnjenost akumulatorja in dokler se baterija skoraj popolnoma ne izprazni. Po globokem praznjenju popolnoma obnovijo svojo zmogljivost in prenesejo veliko število ciklov polnjenja-praznjenja (približno 200).

Toda gelne baterije so zelo občutljive na postopek polnjenja baterij. Ta vrsta akumulatorja se polni z nižjimi vrednostmi toka kot pri klasičnih svinčeno-kislinskih modelih. Zahtevajo uporabo polnilca dodatne opreme.

Danes prodajalci ponujajo univerzalne modele polnilcev, vendar morate biti previdni pri njihovi izbiri. Tu je članek o zahtevah za. Svetujemo vam tudi, da si preberete gradivo o. Poleg tega so gelske baterije zahtevne glede stabilnosti električnih parametrov v omrežju avtomobila.

V mrazu so lahko gelirane baterije, pa tudi baterije s tekočim elektrolitom, muhaste. Pri negativnih temperaturah se prevodnost gelu podobnega elektrolita zmanjša. Idealno bi bilo, da bi ta vrsta baterij trajala deset let. Toda v praksi bi morali računati na 6-7 let. V nekaterih primerih je te baterije mogoče obnoviti. O tem preberite v članku na povezavi. V avtomobilih se uporabljajo manj kot druge vrste baterij. Njihova distribucija je omejena z visokimi stroški. Veliko pogosteje jih najdemo v UPS (neprekinjeni napajalniki), v motociklistični opremi, vodi vozil... Gel baterije v avtomobilih najdete na dragi tuji avtomobili premium razreda in športnih terencev, kjer je veliko število porabnikov električne energije. Preberite več o.

Akumulatorska baterija je stalni vir toka za shranjevanje in shranjevanje energije. Velika večina vrst polnilnih baterij temelji na ciklični pretvorbi kemične energije v električno energijo, kar vam omogoča večkratno polnjenje in praznjenje baterije.

Leta 1800 je Alessandro Volta presenetljivo odkril, ko je dve kovinski plošči - baker in cink - potopil v kozarec, napolnjen s kislino, nato pa dokazal, da skozi žico, ki ju povezuje, teče električni tok. Več kot 200 let kasneje na podlagi Voltinega odkritja še naprej proizvajajo sodobne akumulatorje.

Vrste polnilnih baterij

Od izuma prve baterije ni minilo več kot 140 let, zdaj pa si težko predstavljamo sodobni svet brez rezervnih napajalnikov, ki temeljijo na baterijah. Baterije se uporabljajo v vsem, od najbolj neškodljivih gospodinjskih naprav: nadzorne plošče, prenosni radijski sprejemniki, svetilke, prenosniki, telefoni in končajo z varnostnimi sistemi za finančne institucije, rezervnimi napajalniki za podatkovne centre, vesoljsko industrijo, jedrsko energijo, komunikacije itd. itd.

Svet v razvoju potrebuje električno energijo tako kot človek za življenje potrebuje kisik. Zato si oblikovalci in inženirji vsak dan prizadevajo optimizirati obstoječe vrste baterij in občasno razvijati nove vrste in podvrste.

Glavne vrste baterij so prikazane v tabeli 1.

	Uporaba	Oznaka	Delovna temperatura, ºC	Napetost celice, V	Specifična energija, W ∙ h / kg
Litij-ionski (litijev polimer, litij-mangan, litij-želez-sulfid, litij-želez-fosfat, litij-železo-itrij-fosfat, litij-titanat, litij-klor, litij-žveplo)	Transport, telekomunikacije, sistemi sončne energije, avtonomno in rezervno napajanje, Hi-Tech, mobilni viri električne energije, električno orodje, električna vozila itd.	Li-Ion (Li-Co, Li-pol, Li-Mn, LiFeP, LFP, Li-Ti, Li-Cl, Li-S)
nikljeva sol	Avtomobilski prevoz, Železniški promet, Telekomunikacije, Energija, vključno z alternativo, Sistemi za shranjevanje energije
nikelj-kadmij	Električni avtomobili, rečna in morska plovila, letalstvo
železo-nikelj	Rezervno napajanje, vlečna sila za električna vozila, krmilna vezja
nikelj-vodik
kovinski hidrid niklja	električna vozila, defibrilatorji, raketna in vesoljska tehnologija, avtonomni napajalniki, radijska oprema, svetlobna oprema.
nikelj-cink	Kamere
svinčeva kislina	Rezervni napajalni sistemi, naprave, UPS, alternativni napajalniki, transport, industrija itd.
srebro-cink	Vojaška sfera
srebro-kadmij	Vesolje, komunikacije, vojaška tehnologija
cinkov brom
cink-klor

Tabela # 1. Razvrstitev shranjevalnih baterij.

Na podlagi podatkov iz tabele 1 lahko ugotovimo, da obstaja veliko vrst baterij, ki se razlikujejo po svojih značilnostih in so optimizirane za uporabo v različnih pogojih in z različno intenzivnostjo. Z uporabo novih tehnologij in komponent za proizvodnjo znanstvenikom uspe doseči potrebne lastnosti za določeno področje uporabe, na primer razvite so bile nikelj-vodikove baterije za vesoljske satelite, vesoljske postaje in drugo vesoljsko opremo. V tabeli seveda niso prikazane vse vrste, ampak le glavne, ki so razširjene.

Sodobni sistemi rezervnega in avtonomnega napajanja za industrijski in gospodinjski segment temeljijo na sortah svinčeve kisline, nikelj-kadmija (železo-nikelj se uporablja manj pogosto) in litij-ionskih baterijah, saj so ti kemični viri energije varni in imajo sprejemljive tehnične lastnosti in stroške.

Svinčeve baterije

Ta vrsta je v sodobnem svetu najbolj zahtevana iz tega razloga univerzalne lastnosti in nizki stroški. Zaradi velikega števila sort se svinčeve baterije uporabljajo na področjih rezervnih elektroenergetskih sistemov, avtonomnih sistemov za oskrbo z energijo, sončnih elektrarn, UPS različni tipi promet, komunikacije, varnostni sistemi, različne vrste prenosnih naprav, igrač itd.

Načelo delovanja svinčevih baterij

Osnova delovanja kemičnih napajalnikov temelji na medsebojnem delovanju kovin in tekočin - reverzibilna reakcija, ki se pojavi, ko so kontakti pozitivne in negativne plošče zaprti. Svinčeno-kislinske baterije, kot že ime pove, so sestavljene iz svinca in kisline, kjer so pozitivno napolnjene plošče svinec, negativno nabite plošče pa svinčev oksid. Če žarnico priključite na dve plošči, se vezje zapre in nastane električni tok (gibanje elektronov), znotraj elementa pa pride do kemične reakcije. Zlasti so akumulatorske plošče korodirane in svinec prevlečen s svinčevim sulfatom. Tako bo med praznjenjem akumulatorja na vseh ploščah nastal usedlina svinčevega sulfata. Ko se baterija popolnoma izprazni, so njene plošče prekrite z istim kovinskim svinčevim sulfatom in imajo skoraj enak naboj glede na tekočino, zato bo napetost akumulatorja zelo nizka.

Če je polnilnik akumulatorja priključen na ustrezne sponke in vklopljen, bo tok tekel v kislini v nasprotni smeri. Tok bo povzročil kemično reakcijo, molekule kisline se bodo razcepile in zaradi te reakcije bo svinčev sulfat odstranjen iz pozitivnih in negativnih plastelinov akumulatorja. V zadnji fazi postopka polnjenja bodo imele plošče svoj prvotni videz: svinec in svinčev oksid, kar jim bo omogočilo, da bodo znova dobili drugačen naboj, to pomeni, da bo baterija popolnoma napolnjena.

Vendar je v praksi vse videti nekoliko drugače in elektrodne plošče niso popolnoma očiščene, zato imajo baterije določen vir, po doseganju katerega se zmogljivost zmanjša na 80-70% prvotne.

Slika №3. Elektrokemijski diagram svinčeve baterije (VRLA).

Vrste svinčevih baterij

Svinec - kislinaslužijo 6, 12V baterije. Klasične zagonske baterije za motorje z notranjim zgorevanjem in še več. Potrebujejo redno vzdrževanje in prezračevanje. Odvisno od velikega samopraznjenja.

Ventil reguliran svinec - kislina (VRLA), brez vzdrževanja - 2, 4, 6 in 12V baterije. Poceni baterije v zaprtem ohišju, ki jih lahko uporabljate v stanovanjskih naseljih, ne zahtevajo dodatnega prezračevanja in vzdrževanja. Priporočljivo za uporabo v medpomnilniku.

Vpojni stekleni mat ventil - regulirani svinec - kislina (AGM VRLA), brez vzdrževanja - 4, 6 in 12V baterije. Sodobne svinčeve baterije z absorbiranim elektrolitom (ne tekočino) in steklenimi vlakni ločevalniki veliko bolje zadržijo svinčene plošče, ne da bi jih zlomili. Ta rešitev je bistveno skrajšala čas polnjenja baterij AGM, saj je polnilni tok lahko doseže 20-25, redkeje 30% nazivne zmogljivosti.

AGM VRLA baterije imajo številne modifikacije z optimiziranimi lastnostmi za ciklične in medpomnilniške načine delovanja: globoke - za pogoste globoke praznjenja, sprednji terminal - za priročno namestitev v telekomunikacijskih regalih, standardne - za splošno uporabo, visoke hitrosti - zagotavljajo boljše lastnosti praznjenja 30% in primeren za močne neprekinjene napajalnike, Modular - omogoča ustvarjanje zmogljivih baterijskih omaric itd.



Slika №4.

GEL ventil reguliran svinec - kislina (GEL VRLA), brez vzdrževanja - 2, 4, 6 in 12V baterije. Ena najnovejših sprememb vrste svinčeve baterije. Tehnologija temelji na uporabi gelu podobnega elektrolita, ki zagotavlja največji stik z negativnimi in pozitivnimi ploščami elementov in ohranja enakomerno konsistenco v celotnem volumnu. Ta vrsta akumulatorja zahteva "pravilen" polnilnik, ki bo zagotavljal zahtevano raven toka in napetosti, le v tem primeru lahko dobite vse prednosti pred tipom AGM VRLA.

Kemični napajalniki GEL VRLA, tako kot AGM, imajo veliko podtipov, ki so najbolj primerni za določene pogoje delovanja. Najpogostejše so serije Solar - uporabljajo se za sisteme sončne energije, Marine - za pomorski in rečni promet, Deep Cycle - za pogoste globoke izpuste, sprednji terminal - sestavljeni v posebnih ohišjih za telekomunikacijske sisteme, GOLF - za vozičke za golf, pa tudi kot za čistilne sušilnike, Micro - majhne baterije za pogosto uporabo v mobilnih aplikacijah je Modular namenska rešitev za ustvarjanje zmogljivih baterij za shranjevanje energije itd.



Slika №5.

OPzV, brez vzdrževanja - 2V baterije. Poseben celice svinčeve kisline Tip OPZV se proizvaja z uporabo cevastih anodnih plošč in gelnega elektrolita žveplove kisline. Anoda in katoda celic vsebujeta dodatno kovino - kalcij, zaradi česar se odpornost proti koroziji elektrod poveča in življenjska doba poveča. Negativne plošče so namazane z maslom, ta tehnologija zagotavlja boljši stik z elektrolitom.

OPzV baterije so odporne na globoko praznjenje in imajo dolgo življenjsko dobo do 22 let. Praviloma samo najboljši materializagotoviti visoko ciklično učinkovitost.

Uporaba baterij OPzV je zahtevna v telekomunikacijskih instalacijah, sistemih za zasilno razsvetljavo, neprekinjenih napajalnikih, navigacijskih sistemih, gospodinjskih in industrijskih sistemih za shranjevanje energije in sončni proizvodnji.


Slika 6. Struktura baterije OPzV EverExceed.

OPzS, nizko vzdrževanje - 2, 6, 12V baterije. Stacionarne poplavljene svinčeno-kislinske baterije OPzS so izdelane s cevnimi anodnimi ploščami z dodatkom antimona. Katoda vsebuje tudi majhno količino antimona in je vrste trosilne mreže. Anoda in katoda sta ločeni z mikroporoznimi ločevalniki, ki preprečujejo kratke stike. Ohišje akumulatorja je narejeno iz posebne prozorne plastike, odporne proti udarcem, odporno proti kemičnim napadom in ognju, prezračevalni ventili pa so protipožarni in zagotavljajo zaščito pred morebitnim vdorom plamenov in isker.

Prozorne stene omogočajo udoben nadzor nivoja elektrolita s pomočjo oznak za najmanjšo in najvišjo vrednost. Posebna struktura ventilov omogoča, da jih brez odstranjevanja dolijemo z destilirano vodo in izmerimo gostoto elektrolita. Odvisno od obremenitve se voda doliva vsake eno do dve leti.

Največ je baterij OPzS visokozmogljivo med vsemi drugimi vrstami svinčevih baterij. Življenjska doba lahko doseže od 20 do 25 let in zagotavlja do 1800 globokih 80% izpraznjevalnih ciklov.

Uporaba takšnih baterij je potrebna v sistemih s srednjim in globokim praznjenjem, vključno z kjer opazimo srednje sprožitvene tokove.



Slika №7.

Značilnosti svinčevih akumulatorjev

Z analizo podatkov iz tabele št. 2 lahko ugotovimo, da imajo svinčeve baterije široka izbira modeli, ki so primerni za različne načine delovanja in pogoje delovanja.

			AGM VRLA	GEL VRLA
Kapaciteta, amper / uro
Napetost, volt
Optimalna globina praznjenja,%
Dovoljena globina praznjenja,%
Ciklični vir, D.O.D. \u003d 50%
Optimalna temperatura, ° С
Območje delovne temperature, ° С
Življenjska doba, leta pri + 20 ° С
Samopraznjenje,%
Maks. polnilni tok,% zmogljivosti
Najmanjši čas polnjenja, h
Zahteve glede storitev						1 - 2 leti
Povprečni stroški, $, 12V / 100Ah.

Preglednica 2 Primerjalne značilnosti vrst svinčenih kislin.

Za analizo smo uporabili povprečne podatke več kot 10 proizvajalcev baterij, katerih izdelki so že dolgo predstavljeni na ukrajinskem trgu in se uspešno uporabljajo na številnih področjih (EverExceed, BB Battery, CSB, Leoch, Ventura, Challenger, C&D Techologies, Victron Energy, SunLight, Troian in drugi).

Litij-ionske (litijeve) baterije

Zgodba o nastanku sega v leto 1912, ko je Gilbert Newton Lewis delal na izračunu aktivnosti močnih elektrolitskih ionov in raziskoval raziskave potencialov elektrod številnih elementov, vključno z litijem. Od leta 1973 se je delo nadaljevalo in posledično so se pojavile prve litijeve baterije, ki so zagotavljale le en cikel praznjenja. Poskuse ustvarjanja litijeve baterije je ovirala aktivnost lastnosti litija, ki je ob nepravilnem načinu praznjenja ali polnjenja povzročila burno reakcijo s sproščanjem visokih temperatur in celo plamena. Sony je izdal prve mobilne telefone s podobnimi baterijami, vendar je bil po več neprijetnih dogodkih prisiljen izdelke odpoklicati nazaj. Razvoj se ni ustavil in leta 1992 so se pojavile prve "varne" baterije na osnovi litijevih ionov.

Litij-ionske baterije imajo visoko energijsko gostoto, zato s svojo kompaktno velikostjo in majhno težo zagotavljajo 2-4-kratno zmogljivost v primerjavi s svinčenimi baterijami. Nedvomno je velika prednost litij-ionskih baterij velika hitrost polnega 100% polnjenja v 1-2 urah.

Li-ionske baterije se pogosto uporabljajo v sodobni elektronski tehnologiji, avtomobilizmu, sistemih za shranjevanje energije, proizvodnji sončne energije. Po njih povprašujejo visokotehnološke multimedijske in komunikacijske naprave: telefoni, tablični računalniki, prenosniki, radijske postaje itd. Težko si je predstavljati sodoben svet brez litij-ionskih napajalnikov.

Kako delujejo litijeve (litij-ionske) baterije

Načelo delovanja je uporaba litijevih ionov, ki so vezani na dodatne kovinske molekule. Običajno se poleg litija uporabljata litijev kobaltov oksid in grafit. Ko se litij-ionska baterija izprazni, se med polnjenjem ioni iz negativne elektrode (katode) premaknejo na pozitivno (anoda) in obratno. Baterijsko vezje predpostavlja prisotnost ločevalnika med obema deloma celice, kar je potrebno za preprečitev spontanega gibanja litijevih ionov. Ko je akumulatorski krog zaprt in poteka postopek polnjenja ali praznjenja, ioni premagajo separator in se nagibajo k nasprotno napolnjeni elektrodi.

Slika №8. Elektrokemijski diagram litij-ionske baterije.

Zaradi svoje visoke učinkovitosti so se litij-ionske baterije hitro razvijale in številne podvrste, na primer litijeve železove fosfatne baterije (LiFePO4). Spodaj je grafični diagram, kako deluje ta podtip.

Slika №9. Elektrokemijski diagram postopka praznjenja in praznjenja baterije LiFePO4.

Vrste litij-ionskih baterij

Sodobne litij-ionske baterije imajo veliko podtipov, glavna razlika je v sestavi katode (negativno nabita elektroda). Sestava anode za popolna zamenjava grafita ali uporaba grafita z dodatkom drugih materialov.

Različne vrste litij-ionskih baterij prepoznamo po njihovi kemični razgradnji. Za navadnega uporabnika je to lahko nekoliko težko, zato bo vsaka vrsta opisana čim podrobneje, vključno s polnim imenom, kemijsko definicijo, okrajšavo in kratko oznako. Za lažji opis bo uporabljen skrajšani naslov.

Litijev kobaltov oksid (LiCoO2) - Ima visoko specifično energijo, zaradi česar je litij-kobaltova baterija priljubljena v kompaktnih visokotehnoloških napravah. Akumulatorska katoda je narejena iz kobaltovega oksida, anoda pa iz grafita. Katoda ima večplastno strukturo, med praznjenjem pa se litijevi ioni premikajo od anode do katode. Pomanjkljivost te vrste je relativno kratkoročno življenjska doba, nizka toplotna stabilnost in omejena moč elementa.

Litij-kobaltovih baterij ni mogoče prazniti ali polniti s tokom, ki presega nazivno zmogljivost, zato lahko baterija 2,4 Ah deluje pri 2,4 A. Če za polnjenje uporabljate visoko jakost toka, bo to povzročilo pregrevanje. Optimalni polnilni tok je 0,8C, v tem primeru 1,92A. Vsaka litij-kobaltova baterija je opremljena z zaščitnim krogom, ki omejuje hitrost polnjenja in praznjenja ter omejuje tok na 1C.

Graf (slika 10) prikazuje glavne lastnosti litij-kobaltovih baterij v smislu specifične energije ali moči, specifične moči ali zmožnosti zagotavljanja visokega toka, varnosti ali možnosti vžiga pri visoki obremenitvi, delovne temperature okolje, življenjska doba in življenjska doba, stroški.



Slika №10.

Litijev manganov oksid (LiMn2O4, LMO) - Prve informacije o uporabi litija z manganovimi špineli so bile objavljene v znanstvenih poročilih leta 1983. Moli Energy je leta 1996 izdal prve serije baterij na osnovi litijevega manganovega oksida kot katodnega materiala. Ta arhitektura tvori tridimenzionalne strukture spinela, ki izboljšajo pretok ionov na elektrodo in s tem zmanjšajo notranji upor in povečajo možne nabojne tokove. Tudi prednost spinela v toplotni stabilnosti in povečana varnostvendar sta življenjska doba in življenjska doba omejena.

Nizka odpornost omogoča hitro polnjenje in praznjenje litij-manganove baterije z visokim tokom do 30A in kratkotrajnim do 50A. Primerno za električno orodje, medicinsko opremo ter hibridna in električna vozila.

Potencial litij-manganovih baterij je približno 30% manjši od potenciala litij-kobaltovih baterij, vendar ima ta tehnologija približno 50% boljše lastnosti kot baterije na osnovi nikljevih kemičnih komponent.

Prilagodljivost zasnove omogoča inženirjem, da optimizirajo lastnosti akumulatorja in dosežejo dolgo življenjsko dobo akumulatorja, visoko zmogljivost (gostota energije), največjo zmogljivost toka (gostota moči). Na primer, z dolgo življenjsko dobo ima velikost celice 18650 zmogljivost 1,1Ah, medtem ko imajo celice, optimizirane za večje kapacitete, zmogljivost 1,5Ah, vendar imajo tudi krajšo življenjsko dobo.

Graf (slika 12) odraža ne najbolj impresivne značilnosti litij-manganovih baterij, vendar se je sodobni razvoj znatno izboljšal lastnosti delovanja in narediti to vrsto konkurenčno in razširjeno.



Slika 11.

Sodobne baterije litij-manganovega tipa je mogoče proizvajati z dodatkom drugih elementov - litij-nikelj-mangan-kobaltov oksid (NMC), ta tehnologija znatno podaljša življenjsko dobo in poveča specifične energijske kazalnike. Ta zmes prinaša najboljše lastnosti vsakega sistema, tako imenovani LMO (NMC) se uporablja za večino električnih vozil, kot so Nissan, Chevrolet, BMW itd.

Litijev nikelj manganov kobaltov oksid (LiNiMnCoO2 ali NMC) - Vodilni proizvajalci litij-ionskih baterij so se kot katodni materiali osredotočili na kombinacijo nikelj-mangan-kobalt. Podobno kot pri litij-manganovem tipu je tudi te baterije mogoče prilagoditi za doseganje visoke gostote energije ali velike gostote moči, vendar ne hkrati. Na primer, celica NMC 18650 pri zmerni obremenitvi ima zmogljivost 2,8 Ah in lahko zagotavlja največji tok 4-5A; Celica NMC, optimizirana za parametre visoke moči, ima le 2Wh, vendar lahko zagotavlja neprekinjen tok praznjenja do 20A. Posebnost NMC je v kombinaciji niklja in mangana, na primer namizne soli, v kateri sta glavni sestavini natrij in klorid, ki sta ločeno strupeni snovi.

Nikelj je znan po visoki specifični energiji, a nizki stabilnosti. Prednost mangana je, da tvori strukturo spinela in zagotavlja nizko notranjo odpornost, hkrati pa ima še vedno nizko specifično energijo. S kombiniranjem teh dveh kovin lahko dobite optimalno delovanje NMC baterija za različne načine delovanja.

NMC baterije so kot nalašč za električna orodja, e-kolesa in druge pogonske sklope. Kombinacija katodnih materialov: tretjina niklja, mangana in kobalta zagotavlja edinstvene lastnosti in znižuje tudi stroške izdelka zaradi zmanjšanja vsebnosti kobalta. Drugi podtipi, kot so NCM, CMN, CNM, MNC in MCN, imajo odlična razmerja trojnih kovin od 1 / 3-1 / 3-1 / 3. Običajno natančno razmerje proizvajalec zavaruje.



Slika 12.

Litijev železov fosfat (LiFePO4) - leta 1996 se je na univerzi v Teksasu (in drugih sodelujočih) fosfat uporabljal kot katodni material za litijeve baterije. Litijev fosfat ponuja dobre elektrokemične lastnosti z nizko odpornostjo. To je mogoče z materialom nanofosfatne katode. Glavni prednosti sta velik pretok toka in dolga življenjska doba, poleg tega pa dobra toplotna stabilnost in večja varnost.

Litij-fosfatne baterije so bolj strpne do popolnega praznjenja in manj nagnjene k staranju kot drugi litij-ionski sistemi. LFP-ji so tudi bolj odporni na prekomerno polnjenje, toda tako kot pri drugih litij-ionskih baterijah lahko prekomerno polnjenje povzroči škodo. LiFePO4 zagotavlja zelo stabilno napetost praznjenja 3,2 V, kar omogoča uporabo samo 4 celic za ustvarjanje 12V standardne baterije, kar pa omogoča učinkovito zamenjavo svinčevih baterij. Litijeve železove fosfatne baterije ne vsebujejo kobalta, kar bistveno zmanjša stroške izdelka in je okolju prijaznejše. Zagotavlja visok tok med praznjenjem in ga lahko v samo eni uri napolnite z nazivnim tokom do polne zmogljivosti. Delovanje pri nizkih temperaturah okolice bo zmanjšalo zmogljivost in temperature nad 35 ° C bodo nekoliko skrajšale življenjsko dobo, vendar so zmogljivosti veliko boljše od svinčevih kislin, nikelj-kadmijevih ali NiMH baterij. Litijev fosfat ima višjo stopnjo samopraznjenja kot druge litij-ionske baterije, zato bo morda treba uravnotežiti omare za baterije.



Slika 13.

Litijev nikelj-kobaltov aluminijev oksid (LiNiCoAlO2) - Litij-nikelj-kobaltov oksid-aluminij (NCA) baterije so bile predstavljene leta 1999. Ta vrsta zagotavlja visoko specifično energijo in zadostno specifično moč ter dolgo življenjsko dobo. Vendar obstajajo nevarnosti vžiga, zaradi česar je bil dodan aluminij, ki zagotavlja večjo stabilnost elektrokemičnih procesov, ki se pojavljajo v akumulatorju pri visokih izpraznitvenih in polnilnih tokih.



Slika 14.

Litijev titanat (Li4Ti5O12) - Baterije z anodami litijevega titanata so znane že od osemdesetih let prejšnjega stoletja. Katoda je sestavljena iz grafita in je podobna arhitekturi tipične litijeve kovinske baterije. Litijev titanat ima celično napetost 2,4 V, ga je mogoče hitro napolniti in zagotavlja visok izpustni tok 10C, kar je 10-krat več od nazivne kapacitete akumulatorja.

Litij-titanatne baterije imajo podaljšano življenjsko dobo v primerjavi z drugimi li-ionskimi baterijami. So zelo varni in lahko delujejo pri nizkih temperaturah (do –30 ° C) brez znatnega poslabšanja zmogljivosti.

Pomanjkljivost je v precej visokih stroških, pa tudi v majhnem kazalniku specifične energije, ki znaša približno 60-80Wh / kg, kar je povsem primerljivo z nikelj-kadmijevimi baterijami. Uporaba: električne napajalne enote in neprekinjeni napajalniki.



Slika 15.

Litij-polimerne baterije (Li-pol, Li-polimer, LiPo, LIP, Li-poly) - litij-polimerne baterije se od litij-ionskih baterij razlikujejo po tem, da uporabljajo poseben polimerni elektrolit. Navdušenje nad tovrstnimi baterijami, ki se je pojavilo od leta 2000, se nadaljuje vse do danes. Ustanovljeno je bilo ne brez razloga, saj je bilo s pomočjo posebnih polimerov mogoče ustvariti baterijo brez tekočine ali gelu podobnega elektrolita, kar omogoča ustvarjanje baterij skoraj vseh oblik. Toda glavna težava je v tem, da trden polimerni elektrolit zagotavlja slabo prevodnost pri sobni temperaturi in pri segrevanju do 60 ° C odstrani najboljše lastnosti. Vsi poskusi znanstvenikov, da bi našli rešitev za ta problem, so bili zaman.

Sodobne litijeve polimerne baterije uporabljajo majhno količino gelnega elektrolita za boljšo prevodnost pri normalnih temperaturah. Načelo delovanja temelji na eni od zgoraj opisanih vrst. Najpogostejši je litij-kobaltov tip s polimernim gelnim elektrolitom, ki se uporablja v večini primerov.

Glavna razlika med litij-ionskimi baterijami in litij-polimernimi baterijami je ta, da mikroporozni polimerni elektrolit nadomesti tradicionalni ločevalni separator. Litijev polimer ima nekoliko višjo specifično energijo in omogoča ustvarjanje tankih elementov, vendar so stroški 10-30% višji od litij-ionskih. Pomembna razlika je tudi v strukturi primera. Če za litijev polimer uporabimo tanko folijo, ki ima priložnost ustvariti tako tanke baterije, da izgledajo kreditne kartice, nato so litij-ionski sestavljeni v togo kovinsko ohišje za tesno pritrditev elektrod.

Slika 17. Videz Li-polimerne baterije za mobilni telefon.

Specifikacije litij-ionske baterije

Tabela ne vključuje največje kapacitete celic, saj tehnologija litij-ionskih baterij ne omogoča proizvodnje močnih posameznih celic. Kadar je potrebna velika zmogljivost ali enosmerni tok, so baterije povezane vzporedno in zaporedno s pomočjo mostičkov. Stanje mora spremljati sistem za nadzor akumulatorja. Sodobne akumulatorske omare za UPS in sončne elektrarne na osnovi litijevih celic lahko dosežejo napetost 500-700V enosmernega toka s kapaciteto približno 400A / h, pa tudi zmogljivost 2000-3000Ah z napetostjo 48 ali 96V.

Parameter \\ Type
Napetost elementa, Volt;
Optimalna temperatura, ° С;
Življenjska doba, leta pri + 20 ° С;
Samopraznjenje na mesec,%
Maks. izpustni tok
Maks. polnilni tok
Najmanjši čas polnjenja, h
Zahteve glede storitev
Raven stroškov

Nikelj-kadmijeve baterije

Izumitelj je švedski znanstvenik Waldemar Jungner, ki je leta 1899 patentiral tehnologijo za proizvodnjo kadmijevega niklja. Leta 1990 je z Edisonom nastal patentni spor, ki ga je Jungner izgubil zaradi dejstva, da ni imel takih sredstev kot njegov nasprotnik. Podjetje "Ackumulator Aktiebolaget Jungner", ki ga je ustanovil Waldemar, je bilo tik pred bankrotom, vendar je podjetje, ki je spremenilo ime v "Svenska Ackumulator Aktiebolaget Jungner", nadaljevalo z razvojem. Trenutno se podjetje, ki ga je ustanovil razvijalec, imenuje "SAFT AB" in proizvaja nekatere najbolj zanesljive nikelj-kadmijeve baterije na svetu.

Nikelj-kadmijeve baterije so zelo trpežne in zanesljive. Obstajajo servisirani in neoskrbljeni modeli s kapaciteto od 5 do 1500Ah. Običajno so dobavljeni v pločevinkah s suhim polnjenjem brez elektrolita z nazivno napetostjo 1,2 V. Kljub podobnosti zasnove s svinčenimi kislinami imajo nikelj-kadmijeve baterije številne pomembne prednosti v obliki stabilnega delovanja pri temperaturah od –40 ° C, zmožnosti prenašanja visokih vhodnih tokov in so optimizirane tudi z modeli za hitro praznjenje. Ni-Cd baterije so odporne na globoko praznjenje, prekomerno polnjenje in ne zahtevajo takojšnjega polnjenja vrsta svinčeve kisline... Strukturno so narejeni iz plastike, odporne proti udarcem, in dobro prenašajo mehanske poškodbe, se ne bojijo vibracij itd.

Načelo delovanja nikelj-kadmijevih baterij

Alkalne baterije, katerih elektrode so sestavljene iz hidrata nikljevega oksida z dodatki grafita, barijevega oksida in kadmijevega prahu. Elektrolit je praviloma raztopina z 20-odstotno vsebnostjo kalija in dodatkom litijevega monohidrata. Plošče so ločene z izolacijskimi ločevalniki, da se izognemo kratkim stikom, ena negativno nabita plošča je nameščena med dvema pozitivno nabitima.

V procesu praznjenja nikelj-kadmijeve baterije pride do interakcije med anodo z nikljevim oksid hidratom in elektrolitnimi ioni, pri čemer nastane nikelj oksid hidrat. Hkrati kadmijeva katoda tvori kadmijev oksid hidrat in tako ustvarja potencialno razliko do 1,45 V, ki zagotavlja napetost v bateriji in v zunanjem zaprtem krogu.

Postopek polnjenja nikelj-kadmijevih baterij spremlja oksidacija aktivne mase anod in prehod hidrata nikljevega oksida v hidrat nikljevega oksida. Hkrati se katoda reducira in tvori kadmij.

Prednost načela delovanja nikelj-kadmijeve baterije je, da se vse komponente, ki nastanejo med praznjenjem in polnjenjem, skoraj ne raztopijo v elektrolitu in tudi ne vstopijo v stranske reakcije.

Slika №16. Struktura Ni-Cd baterije.

Vrste nikljevih kadmijevih baterij

Ni-Cd baterije se danes najpogosteje uporabljajo v industriji, kjer je potrebna najrazličnejša uporaba moči. Številni proizvajalci ponujajo več podtipov nikelj-kadmijevih baterij, ki zagotavljajo najboljše zmogljivosti v določenih načinih:

čas praznjenja 1,5 - 5 ur ali več - baterije na servisu;

čas praznjenja 1,5 - 5 ur ali več - baterije brez vzdrževanja;

čas praznjenja 30 - 150 minut - servisirane baterije;

čas praznjenja 20 - 45 minut - servisirane baterije;

čas praznjenja 3 - 25 minut - servisirane baterije.

Značilnosti nikelj-kadmijevih baterij

Parameter \\ Type	Nikelj Kadmij / Ni-Cd
Kapaciteta, amper / uro;
Napetost elementa, Volt;
Optimalna globina praznjenja,%;
Dovoljena globina praznjenja,%;
Ciklični vir, D.O.D. \u003d 80%;
Optimalna temperatura, ° С;
Območje delovne temperature, ° С;
Življenjska doba, leta pri + 20 ° С;
Samopraznjenje na mesec,%
Maks. izpustni tok
Maks. polnilni tok
Najmanjši čas polnjenja, h
Zahteve glede storitev	Brez vzdrževanja ali brez nadzora
Raven stroškov	srednje (300 - 400 $ 100Ah)

Zaradi visokih tehničnih lastnosti je ta vrsta baterij zelo privlačna za reševanje industrijskih problemov, kadar je potrebno zelo zanesljivo rezervno napajanje z dolgo življenjsko dobo.

Nikeljeve železne baterije

Prvič jih je ustvaril Waldemar Jungner leta 1899, ko je poskušal najti cenejši analog kadmija v nikelj-kadmijevih baterijah. Po dolgih preizkušnjah je Jungner opustil uporabo železa, saj je bilo polnjenje prepočasi. Nekaj \u200b\u200blet kasneje je Thomas Edison ustvaril nikelj-železovo baterijo za pogon vozil Baker Electric in Detroit Electric.

Nizki stroški proizvodnje so omogočili, da se nikelj-železove baterije v električnem prometu povprašujejo kot vlečne baterije, uporabljajo pa se tudi za elektrifikacijo osebnih avtomobilov, napajanje krmilnih vezij. IN zadnja leta O nikelj-železovih baterijah se govori z novo močjo, saj ne vsebujejo strupenih elementov, kot so svinec, kadmij, kobalt itd. Trenutno jih nekateri proizvajalci promovirajo za sisteme obnovljive energije.

Načelo delovanja nikelj-železnih baterij

Elektrika se shranjuje z uporabo nikljevega oksid hidroksida kot pozitivne plošče, železa kot negativne plošče in tekočega elektrolita v obliki kavstičnega kalija. Nikelj stabilne epruvete ali "žepki" vsebujejo aktivno snov

Tip nikelj-železo je zelo zanesljiv. vzdrži globoke praznjenja, pogoste polnjenja in je lahko tudi v premalo napolnjenem stanju, kar je zelo škodljivo za svinčeve baterije.

Značilnosti baterij iz nikljevega železa

Parameter \\ Type	Nikelj Kadmij / Ni-Cd
Kapaciteta, amper / uro;
Napetost elementa, Volt;
Optimalna globina praznjenja,%;
Dovoljena globina praznjenja,%;
Ciklični vir, D.O.D. \u003d 80%;
Optimalna temperatura, ° С;
Območje delovne temperature, ° С;
Življenjska doba, leta pri + 20 ° С;
Samopraznjenje na mesec,%
Maks. izpustni tok
Maks. polnilni tok
Najmanjši čas polnjenja, h
Zahteve glede storitev	Nizki stroški vzdrževanja
Raven stroškov	srednje, nizko

Uporabljeni materiali

Raziskava Boston Consulting Group

Tehnična dokumentacija TM Bosch, Panasonic, EverExceed, Victron Energy, Varta, Leclanché, Envia, Kokam, Samsung, Valence in drugi.

Baterijo je treba razumeti kot vir električnega toka, ki je sestavljen iz več baterij. Ta kombinacija elementov omogoča doseganje toka ali napetosti veliko višje, odvisno od načina vzporedne ali serijske povezave.

Danes obstaja več vrst akumulatorskih baterij, ki se med seboj razlikujejo po sestavi elektrolita in materialu elektrod. Večina ljudi je že slišala in ve, da obstajajo vse vrste nikelj-kovinsko-hidridnih, nikelj-kadmijevih, litij-ionskih in svinčevih baterij. Vendar pa se od vse te sorte v avtomobilih kot zagonske baterije uporabljajo samo svinčene baterije. Ta izbira je bila sprejeta z razlogom, ker lahko te baterije v kratkem času oddajo velik tok, druge baterije pa tega ne morejo obvladati. A skupaj s tem je treba povedati, da sta tako svinec kot kislina izjemno škodljive snovi, zato se morajo vozniki tega sprijazniti. Kar zadeva ohišja baterij, so izdelana iz plastike, odporne proti kislinam.

Vrste avtomobilskih akumulatorjev

V sodobni proizvodnji baterij za elektrode se ne uporablja čisti svinec, ampak z različnimi dodatki, ki jih delimo na več vrst.

· Antimon ali tradicionalne baterije;

· Nizki akumulatorji antimona;

· Kalcijevi akumulatorji;

· Hibridne baterije;

Gel oz AGM baterije;

· Alkalne baterije;

· Litij-ionske baterije.

Antimonove polnilne baterije

Tovrstne baterije vsebujejo ≥5% antimona v oblatih. Te baterije pogosto imenujemo tradicionalne ali klasične. Vendar to ime ni več tako relevantno, saj sodobne klasične baterije vsebujejo veliko manj antimona.

Za povečanje trdnosti plošč je dodan antimon. Tudi ta dodatek prispeva k močnemu povečanju, pospeševanju procesa elektrolize, ki se začne že pri 12 voltih. Razviti plini (kisik in vodik) dajejo vtis vrele vode. Zaradi izhlapevanja velikih količin vode se koncentracija elektrolita spremeni in izpostavljene so elektrode (njihovi zgornji robovi). Kot kompenzacijo v akumulator vlijemo destilirano vodo.

Z veliko vsebnostjo antimona so to pogosto servisirane baterije, saj je treba vsaj enkrat mesečno preveriti gostoto elektrolita v bateriji in dolivati \u200b\u200bvodo.

Danes tovrstnih baterij niso nameščene na avtomobilih, ker so bili že dolgo razviti in delujejo drugi, bolj inovativni tipi. Antimonove baterije še vedno delujejo v stacionarnih napravah, kjer je nezahtevnost vira energije pomembnejša za druga vprašanja. Avtomobilske baterije se proizvajajo brez ali z malo antimona.

Nizke antimonove polnilne baterije

Da bi dosegli manj "vrenja" vode, so razvijalci začeli proizvajati baterije z zmanjšano količino antimona (manj kot 5%). Ta dejavnik je odpravil potrebo po nenehnem spremljanju ravni elektrolitov. Tudi stopnja samopraznjenja baterije med shranjevanjem se je znatno zmanjšala.

Ta tip se imenuje brez nadzora in trdi, da ne potrebujejo določene oskrbe. Seveda je izraz "brez nadzora" bolj marketinški izraz, ker se ni bilo mogoče popolnoma znebiti problema, da voda "odvre". Voda iz elektrolita počasi »odvre«, čeprav v manjših količinah.

Toda te baterije imajo velik plus. So popolnoma nezahtevni do električne opreme stroja. Tudi nihanja napetosti vgrajenega električnega omrežja ne povzročajo sprememb lastnosti dane baterije, za razliko od recimo gelskih ali kalcijevih baterij.

Za namestitev na. Se pogosto uporablja antimon domači avtomobili, ki danes ne more zagotoviti stabilne napetosti omrežja na vozilu. Prav tako je vredno povedati, da so tovrstne baterije veliko cenejše od istih gelskih baterij.

Kalcijeve baterije

Druga rešitev, ki je omogočila zmanjšanje "vrenja" vode, je uporaba drugačnega materiala v elektrodnih mrežah in ne antimona. Najbolj optimalna rešitev je bil kalcij. Običajno je ta vrsta označena z "Ca / Ca", kar pomeni vsebnost kalcija v ploščah obeh polov. Prav tako se sestavi plošč pogosto doda majhna količina srebra - to omogoča zmanjšanje notranjega upora baterije in povečanje porabe energije in učinkovitosti baterije.

Uporaba kalcija je omogočila znatno zmanjšanje nastajanja plinov in izgube vode. Dejansko je izguba vode postala tako nepomembna, da je potreba po testiranju gostote postala nepomembna. Te baterije upravičeno imenujemo brez vzdrževanja.

Tudi kalcij ima poleg šibkega "vrenja" vode zmanjšano stopnjo samopraznjenja, kar omogoča, da te baterije dolgo časa ohranijo svoje lastnosti.

Uporaba kalcija namesto antimona je omogočila znatno povečanje napetosti elektrolize vode do 16 voltov. Toda kljub vsem navedenim prednostim te baterije ima tudi svoje slabosti:

· Kapricičnost v zvezi s prekomernim praznjenjem. Dovolj je večkrat močno prazniti baterijo in stopnja energijske intenzivnosti se nepovratno zmanjša, to pomeni, da se količina toka močno zmanjša. Po takem dogodku baterija praviloma ne more več opravljati svojih funkcij in je spremenjena. To pomanjkljivost bi morali imenovati najpomembnejša pomanjkljivost te vrste baterij.

· Kalcijeve baterije so izjemno občutljive na električni sistem vozila - ne prenašajo nenadnih padcev napetosti. Pred nakupom baterije je vredno razmisliti o tej niansi.

· Tudi minus baterije zaradi zelo visokih stroškov, čeprav to verjetno ni več pomanjkljivost, temveč prisilno plačilo za kakovost.

Kalcijeve baterije so pogosto nameščene na tujih avtomobilih srednjega razreda, torej na avtomobilih z visoko kakovostno električno opremo, kjer je stabilnost zagotovljena. Nakup kalcijeva baterija, upoštevati je treba, da je veliko zahtevnejši od nizkega antimona, vendar bo zaradi te vrste ključ do uspeha in dobili boste zanesljiv vir energije.

Hibridne baterije

Običajno so te baterije označene z "Ca +". Elektrode takšnih baterij so narejene po različnih tehnologijah: pozitivne plošče - nizka količina antimona, negativne plošče - kalcij. Ta kombinacija omogoča kombiniranje pozitivne lastnosti polnilne baterije. V takih baterijah je "odvrelo" vodo veliko manj kot v baterijah z nizko vsebnostjo antimona, vendar več kot pri kalcijevih. Toda odpornost na prekomerno praznjenje in prekomerno polnjenje je veliko večja.

Značilnosti hibridnih baterij jim omogočajo, da sedijo med nizko antimon baterijami in kalcijevimi baterijami.

Gel in AGM baterije

In baterije AGM vsebujejo elektrolit v vezanem stanju in ne v "klasični" tekoči obliki. To želatinasto stanje elektrolita je privedlo do določitve imena vrste akumulatorja.

Inženirji že leta iščejo rešitve za nešteto težav z baterijami. Najpomembnejša težava je bila vedno izločanje aktivne snovi iz elektrodnih plošč, ki so jo rešili z dodajanjem dodatka svincu - antimona ali kalcija. Pomembna naloga je bila tudi zagotavljanje varnosti baterij, saj je elektrolit raztopina žveplove kisline, ki bi jo lahko poškodoval iz ohišja akumulatorja. Vsi vemo, kako jedka je žveplova kislina. Treba je bilo najti način, kako izključiti možnost uhajanja kisline zaradi določene škode na ohišju. Razvijalci so to težavo rešili s pretvorbo tekočega elektrolita v gelasto stanje. Gel je gosta in manj tekoča snov, ki je rešila dva problema hkrati - plošče se niso drobile, saj jih je gost gel zadrževal, sam elektrolit pa ni iztekel.

Obe bateriji AGM imata geli podoben elektrolit. Edina razlika med njima je, da ima AGM med ploščami tudi porozen material, ki dodatno zadržuje elektrolit in ščiti plošče pred razsipavanjem. Okrajšava "AGM" pomeni Absorbent Glass Mat (vpojni stekleni material). in AGM baterija imata podobne lastnosti, zato AGM pomenijo tudi gelske baterije.

Zahvaljujoč pritrditvi gela v bateriji se baterija ne boji nagibanja. Poleg tega proizvajalci pravijo, da je s takšno baterijo mogoče enostavno upravljati v katerem koli položaju. Toda kljub tako glasnim izjavam te vrste baterij ne smete uporabljati v recimo obrnjenem stanju.

Odlična odpornost na vibracije nikakor ni edini plus gelnih baterij. Takšne baterije imajo nizko stopnjo samopraznjenja, kar omogoča njihovo zelo dolgo shranjevanje. To vrsto akumulatorja shranjujte v napolnjenem stanju. Gel baterije imajo izvrstno sposobnost - lahko oddajo visok tok do praznjenja in se popolnoma ne bojijo prekomernega praznjenja.

Če praznjenje takšnih baterij zanje ni strašno, je polnjenje takih baterij bolj muhast dejavnik. Takšnih baterij ne smete polniti pospešeno. Postopek polnjenja je treba izvesti s šibkim tokom s posebnimi polnilci, ki so primerni samo za gel baterije. Zdaj lahko na trgu kupite univerzalni polnilnik, ki lahko po navedbah proizvajalca polni vse vrste baterij, vendar morate kljub temu dati prednost posebni napravi.

Ampak na žalost, gelske avtomobilske baterije pri nizkih temperaturah se vedejo veliko slabše. Z znižanjem temperature gel delno izgubi električno prevodnost.

Absolutna tesnost, relativna odpornost na tresljaje, skoraj brez vzdrževanja, omogoča uporabo gelskih baterij na opremi, za katero klasična baterija ne morete namestiti:

· Motocikli (motocikli pogosto odstopajo od navpične ravnine);

· Pomorski in rečni promet (stalno valjanje);

· Neprekinjeno napajanje;

· In avtomobili. Pogosto se takšne baterije uporabljajo v tujih avtomobilih, ker je cena takšnih baterij precej visoka.

Alkalne baterije

Baterije lahko vsebujejo ne samo kislino, temveč tudi alkalijo kot elektrolit. Obstaja veliko različnih vrst alkalnih baterij, a poglejmo si tiste, ki se uporabljajo v avtomobilih.

Alkalna avtomobilska baterija lahko dve vrsti:

· Nikelj-kadmij;

· Nikelj-železo.

Nikelj-kadmijeva baterija ima pozitivne plošče, prevlečene z nikljevim hidroksidom NiO (OH), in negativne plošče, prevlečene z mešanico železa in kadmija. Nikelj-železova baterija ima enake pozitivne plošče (torej prevlečene z enako sestavo kot v nikelj-kadmijevi bateriji) - nikelj hidroksid. Razlikuje se le v negativni elektrodi - v tej bateriji je narejena iz čistega železa. Elektrolit v obeh vrstah je raztopina kavstičnega kalija.

Plošče v alkalne baterije pakirano v "kuverte" iz tanke perforirane kovinske plošče. Tam je tudi stisnjena aktivna snov, kar znatno poveča odpornost baterije na vibracije.

Alkalna ima zanimivo lastnost: nikelj-kadmijeve baterije imajo eno pozitivno elektrodo več kot negativno. Nikelj-železove baterije pa imajo večje negativne elektrode. Značilnost takšnih baterij je tudi, da potek kemičnih reakcij ne zahteva porabe elektrolita, zato ga ni treba dolivati.

Prednosti in slabosti alkalnih baterij

Alkalne baterije imajo pred kislinskimi baterijami številne prednosti:

• idealna toleranca prekomernega praznjenja, poleg tega obstaja mnenje, da je takšno baterijo bolje napolniti kot nasprotno premalo napolniti;
• baterija se lahko shrani v popolnoma izpraznjenem stanju, ne da bi izgubila svoje lastnosti;
• izvrstno delo pri nizkih temperaturah, ki vam omogoča, da v zimski sezoni brez zagona zaženete motor;
• Samopraznjenje takšnih baterij je nižje od kislinskih;
• alkalne baterije v nasprotju s kislimi ne oddajajo škodljivih hlapov;
• Alkalne baterije lahko shranijo veliko več energije na enoto mase, kar jim omogoča daljši dotok toka.

Toda poleg tega obstajajo tudi slabosti:

• Alkalne baterije proizvajajo manj napetosti kot kisle, zato je treba za dosego pravilne napetosti združiti veliko "pločevink". Zaradi tega so dimenzije alkalne baterije veliko večje od kislinske.
• Alkalne baterije so veliko dražje od kislinskih baterij.

Danes se alkalne baterije običajno uporabljajo kot vlečne baterije. Kar zadeva zagonske akumulatorje, njihove ogromne dimenzije omogočajo uporabo takšnih baterij samo na tovornjakih.

Litij-ionske baterije

Litij-ionske baterije (in njihove podvrste) so najbolj obetavni elementi kot vir električnega toka.

Kemični elementi tega nosilca so litijevi ioni. Danes materiala, iz katerega so izdelane elektrode, ni mogoče zanesljivo opisati, saj se tehnologija nenehno izboljšuje. Seveda lahko rečete, da so sprva litij uporabljali kot negativne plošče, vendar so se te izkazale za preveč eksplozivne. Čez nekaj časa so razvijalci začeli uporabljati grafit pri izdelavi elektrod. Včasih so bile pozitivne plošče narejene iz litijevih oksidov z manganom ali kobaltom, zdaj pa jih nadomešča litij-fero-fosfat, ker je ta material manj toksičen, poceni in okolju prijazen.

Najpomembnejše prednosti litij-ionskih baterij so:

• velika zmogljivost na enoto teže;
• visoka napetost (ena celica lahko proizvede približno 4 volte);
• nizek samopraznjenje.

Obstaja tudi nekaj pomanjkljivosti te vrste baterij:

• preobčutljivost za temperaturne razmere. Nizke temperature poslabša kakovost teh baterij. To je verjetno glavni problem takšne baterije, na katerih razvijalci delajo.
• majhno število ciklov (približno 500);
• ti se starajo. Kapaciteta baterije se sčasoma zmanjša. To ni "spominski učinek" in ne samopraznjenje, ne mešajte. Vendar delo na tej težavi še poteka;
• preobčutljivost za globoke izpuste;
• majhna moč, kar ni dovolj za uporabo kot zaganjalna baterija. Moč izhodnega toka zadostuje za napajanje različnih naprav, a izjemno majhna za zagon motorja.

Ko bodo inženirji težavo rešili, bodo klasične kislinske baterije zamenjale litij-ionske baterije.

Vsak dan si na stotine znanstvenikov prizadeva izboljšati vse vrste baterij. Raziskovalni centri nenehno zastavljajo vprašanje: kako zmanjšati velikost, kako ustvariti baterijo, odporno proti zmrzali, in druge.

Zelo resna smer je zagotavljanje okolju prijaznosti, ker sodobne tehnologije ne more storiti brez uporabe strupenih snovi pri delu (na primer svinca ali žveplove kisline).

Tradicionalna svinčena kislina verjetno ne bo imela prihodnosti. AGM baterije so vmesna stopnja evolucije. V prihodnosti baterija ne bo imela tekočine, videti bo v poljubni obliki in bo imela tudi številne druge parametre, ki bodo lastnikom avtomobilov omogočali v celoti uživajte v vožnji in ne bodite živčni, ker vas bodo kadar koli zavrnili.

Avtomobilski akumulator je rezervni vir energije, brez katerega ne more noben avto. Načelo njegovega delovanja je precej preprosto. Med vožnjo se del energije, ki jo ustvari motor, shrani v akumulatorjih. Takoj, ko se motor ugasne, vgrajeno omrežje začne delovati iz akumulatorja.

Pomembno! Brez baterije preprosto ne bi mogli zagnati avtomobila.

Kot vsi drugi deli se tudi baterija sčasoma poslabša. To se ponavadi kaže v tem, da se njegova zmogljivost zmanjša. Če baterijo uporabljate skrajno neprevidno, jo lahko popolnoma izpraznite.

Seveda obstajajo posebne tehnike, ki vam omogočajo polnjenje baterije, vendar morate upoštevati, da nekaterih baterij preprosto ni mogoče obnoviti. V tem primeru boste morali kupiti novo napravo in za to morate vedeti, katera naprava s katero oznako je prava za vas.

Razvrstitev baterij

Na trgu je ogromno različnih baterij. Avtomobilska podjetja se poslužujejo najrazličnejših trikov, da bi dosegla večjo učinkovitost, povečala prostornino in življenjsko dobo svojih naprav. Zato bomo pred nadaljevanjem podrobnejše razvrstitve razdelili vse naprave na servisirane in brez nadzora.

Baterije brez posadke vključujejo tiste, ki izključujejo možnost polnjenja z vodo v notranjosti. Prednosti takšnih naprav vključujejo dejstvo, da imajo skoraj vse indikator, ki je odgovoren za stanje baterije.

Servisirane baterije zahtevajo stalno vzdrževanje.Voznik mora občasno dolivati \u200b\u200bdestilirano vodo. Nadomestilo bo izpadel elektrolit med delovanjem.

Podrobnejša klasifikacija baterije je sestavljena iz razdelitve glede na vrsto plošč:

• svinec-antimon,
• svinec-kalcij,
• hibrid.

Vsaka vrsta ima svoje prednosti in slabosti.

Splošne zahteve za označevanje

Avtomobilske baterije proizvajajo številna strojna podjetja, zato ni presenetljivo, da je skupno označevanje na tem tržnem segmentu nepogrešljivo.

Vendar različna avtomobilska podjetja na svoje baterije nalepajo različne oznake. Poleg tega se same baterije razlikujejo po številnih parametrih in razredih.

Poleg tega je v vsaka država ima svoje zahteve za označevanje baterij.Ob upoštevanju dejstva, da se avtomobili v sodobnem globaliziranem svetu sestavljajo s sodelovanjem podjetij iz različnih držav in celin, obstajajo številni mednarodni standardi, po katerih se proizvajalci ravnajo.

V skladu z veljavnimi mednarodnimi standardi mora oznaka baterije vsebovati naslednje podatke:

• oznaka proizvajalca,
• ime podjetja,
• vrednost nazivne napetosti,
• vrednost zmogljivosti,
• polarnost v bližini sponk,
• tip baterije,
• datum proizvodnje,
• število pločevink.

Oznake na baterijah bi morale vsebovati tudi znake, ki omejujejo uporabo in opozarjajo na standarde pošiljanja.Na splošno lahko ločimo štiri vrste oznak, odvisno od regije:

• ruščina,
• evropski,
• azijski,
• ameriški.

Pomembno! Treba je priznati, da se nekatere oznake med seboj zelo razlikujejo. Zato vam ne bo škodilo, če poznate nianse dešifriranja.

Vrste oznak glede na regijo

V Rusiji označevanje baterij ureja GOST 959-91. Imenuje se tudi "A B S D". Te črke predstavljajo naslednje pojme:

• "A" - ta črka v oznaki označuje, koliko pločevink je v bateriji. En element - dva volta
• "B" - vrsta baterije. Oznaka "ST" pravi, da imamo akumulator za zaganjalnik.
• "C" je zmogljivost naprave. Merska enota je amper-ure.
• "D" - označuje material, iz katerega je izdelana enota.

To so osnovni parametri, ki v veliki meri določajo, ali je določena baterija primerna za vas. Razlike v zmogljivosti so podrobno opisane na zgornji sliki.

Evropska znamka

Treba je priznati, da so v Evropi zahteve za baterije, zlasti njihova prijaznost do okolja, veliko večje. Ni presenetljivo, da ima tudi evropsko označevanje pomembne razlike.

V Evropi proizvajalci avtomobilskih akumulatorjev pri ustvarjanju svojih izdelkov vodijo predvsem standard DIN.Vključuje uporabo petih osnovnih številk v oznaki.

Pomembno! Obstaja tudi standard ETN, ki vključuje devet števk.

Določena je petmestna oznaka naslednje parametre:

• Prve tri številke označujejo kapaciteto baterije. Če želite natančno določiti ta parameter iz zapisane številke, morate odšteti 500.
• Dve številki na koncu označujeta vrsto baterije.

Tu je treba navesti eno pomembno pojasnilo. Kljub preprostosti uradnega standarda poskuša vsak proizvajalec navesti največ na baterijah. koristne informacije... Tako lahko s preučevanjem oznak evropske baterije ugotovite naslednje podatke:

• usmrtitev,
• specifikacija terminala,
• značilnosti odstranjevanja plinov,
• indikator odpornosti proti tresljajem.

Oznaka ETN baterije je sestavljena iz naslednjih kazalnikov:

• Prva številka označuje kapaciteto.
• Drugi in tretji sta obseg moči. Število šest v tej oznaki pomeni, da morate pri izračunu dodati 100 Ah, sedem - 200 Ah.
• Naslednje tri številke so konstruktivna rešitev in uporabljeni materiali.
• Na koncu so tri številke, ki označujejo vrednost desetine hladnega zvitka.

Ko preučujete označevanje evropske baterije, morate vedeti, da ima lahko veliko dodatnih oznak,ki jo proizvajalec uporablja po lastni presoji.

Azijsko označevanje

Azijski trg uporablja označevanje akumulatorjev JIS. Moramo priznati, da je precej zmedeno in za to bo potreben čas. Seveda brez posebnih tabel ne gre.

Azijska nalepka za baterije vsebuje šest znakov:

• Prvi dve števki tradicionalno označujeta zmogljivost. Upoštevati pa morate, da se nominalni parameter pomnoži s korekcijskim faktorjem.
• Tretji znak je črka. Označuje obliko baterije in razmerje stranic.
• Naslednja dva znaka sta velikost v centimetrih (dolžina).
• Zadnji znak ima samo dva pomena - R b L. Označuje lokacijo negativnega terminala.

Kapaciteta azijske baterije, ki je navedena na oznaki, je bistveno manjša od evropske.

Ameriški sistem številčenja

V Ameriki so baterije označene po standardu SAE, vendar so možne tudi druge možnosti. V tem okviru ameriška zakonodaja zagotavlja dokaj širok obseg dejavnosti podjetnikov.

Označevanje ameriških baterij je v skladu s standardom SAE. Lahko pa se uporabijo druge vrste oznak. Tradicionalno je število znakov v nomenklaturi šest (ena črka in pet številk). Ti simboli imajo naslednji pomen:

• Prva črka označuje vrsto baterije.
• Prvi dve števki določata velikost naprave.
• Zadnja številka v nomenklaturi je trenutna vrednost med hladnim zagonom.

Zelo pogosto proizvajalci na svoje naprave postavijo indikator rezervne zmogljivosti. Na ohišju lahko najdete tudi, kako dolgo traja zmanjšanje napetosti na 10 V. Fiksni tok 25 amperov se vzame kot konstanta.

Izid

V bistvu se baterije delijo na servisirane in neoskrbljene. Prav tako jih lahko razdelimo na vrste zaradi konstrukcijskih značilnosti plošč. Označevanje naprav je odvisno od regije, v kateri je bil izdelek izdelan, in tovarniških standardov proizvajalca.