Typer af batterier
Der er forskellige typer batterier med forskellige konfigurationer tilgængelige. Med opfindelsen af forskellige nye forbrugerelektroniske enheder, elbiler, behov for lagring af vedvarende energi, rum- og militære anvendelser, bliver batteristrøm i dag forbrugt som fødevarer. Hvis vi kigger omkring os, finder vi en masse batterier, der skjuler sig inde i næsten alle vores enheder, vægure, mobiltelefoner, bærbare computere, ure, lommeregner, invertere, hårfriser, trimmere, legetøj og mange flere. Batterier gør enhederne bærbare ved at adskille dem fra den offentlige strømforsyning. I dag har batterier lang levetid og stor energilagringskapacitet. Bærbare strømforsyninger til lange rejser er blevet uundværlige valgmuligheder. Batterier kommer i forskellige størrelser og former, som knapper, flade, runde og prismeformede konfigurationer. Batterier er både ikke-genopladelige kaldet primære batterier og genopladelige typer kaldet sekundære batterier. Mens de primære ikke kan genoplades, når de er udslidte, kan de sekundære batterier genoplades igen og igen. Alligevel er de primære billigere, kompakte, lette at bruge og har længere levetid end de sekundære batterier.
Da batterier kommer i forskellige størrelser, kemikalier og former, er disse blevet udstyret med bestemte nomenklatur af IEC og ANSI institutionerne for at forstå deres specifikationer ift. vores behov. Lad os f.eks. overveje et AA 1.5V type batteri som vist nedenfor.
Som vi kan se, står der AA LR6 1.5V. Lad os nu forstå, hvad dette navn eller kode betyder. Her
LR6 her er IEC-størrelseskode, hvor L står for elektrokemisk system, dvs. alkalisk/MnO2 batteri, og R6 står for fysiske dimensioner. En R6-konfiguration betyder R-rundt batteri med maksimal højde på 50,5 mm og maksimal diameter på 14,5 mm.
AA er en ANSI-betegnelse for LR6-konfigurationsbatterier.
Lad os tage et andet eksempel på en knappcelle som vist nedenfor
Det står CR2025. Det er IEC-koden, hvor C står for Lithium-system, R for rund-cylindrisk, 20 betyder 20mm diameter af batteriet, og 25 repræsenterer højden på 2,5mm. For mere information, henvis til ANSI- og IEC-koder for batterier.
Batterityper
Primære celler eller primære batterier
Disse kan ikke genoplades, når de er udslidte. Foredelene ved primære celler er kompakthed og tilgængelighed i forskellige former som cylindrisk, knap, rektangulær og prismatisk, og de har høj effektivitet, lang holdbarhed, lav udslipningsgrad og bærbarmhed. Dens utallige anvendelsesområder inkluderer ure, klokker, medicinsk udstyr, radio og andre kommunikationsenheder, nanoanvendelser, hukommelseschips og mange flere.
Hvis den primære celle ikke indeholder flydende elektrolyt, kaldes det for en 'tør celle'. En tør celle indeholder fugtet pastaelektrolyt. Figuren ovenfor viser tværsnittet af et Zinkkarbon Batteri.
Nogle af de forskellige typer primære batterier og deres anvendelser er diskuteret nedenfor :
Zinkkarbon/Alkalisk/MnO2 Celle eller Batteri
En af de tidligste former for tør celle, nemlig zinkkarbon eller Leclanche-celle, var i brug i næsten et århundrede. Men det er nu forældet med den kommercielle brug af nye primære batterier, såsom de, der har alkalisk/MnO2 som katode, hvilket giver højere kapacitet, højere energitæthed og længere holdbarhed.
Kviksølvoksidbatterier
Brugen af kviksølvoksidbatterier er meget begrænset på grund af kviksølvets miljøfarlige implikationer. Disse batterier kommer som zink/cadmianoder med kviksølvoksid som katode. De findes i cylindrisk, lille flad knapform. De anvendes som lavstrømkilder i lommeregner, bærbare radioer, ure, kameraer osv.
Zinksilverbatterier
Disse er designmæssigt lignende kviksølvbatterier, men har højere energitæthed. De fungerer bedre ved lave temperaturer. Bruges hovedsageligt som knapcellebatterier og findes i fotografisk udstyr, elektroniske ure, høreapparater osv.
Zinkluftbatterier
Metal-luftbatterier har fået opmærksomhed i batteribranchen på grund af deres høje energitæthed. Desuden er ingen aktiv katode nødvendig. Dog begrænser dens dårlige holdbarhed og følsomhed over for eksterne faktorer som temperatur, fugtighed osv. dens brug. Deres anvendelser er inden for elektronik, signalering og navigationsanvendelser.
Lithiumbatterier
Foredelene ved lithiumbatterier er den højeste energitæthed, lang holdbarhed og kan opereres over et bredt temperaturinterval. Deres anvendelser inkluderer kamere, ure, klokker, lommeregner og andre lavstrømsanvendelser.
Sekundære batterier
Disse batterier genoplades igen og igen elektrisk, når de er udtømt. For eksempel opladning af mobil- eller bærbare computerbatterier. I dag er sekundære eller genopladelige batterier almindelige. De bruges som reservekilde som i UPS, invertere og statiske energikilder på den ene side, og som primærkilde for utallige forbrugeranvendelser som mobil, laptop, lommelygte, nødlys osv.
Nogle af typerne af genopladelige batterier og deres anvendelser kan diskuteres nedenfor :
Bly-syre batterier
Disse er batterier, der typisk bruges i invertere, elbiler, motortænding, nødstrøm og solcelleapplikationer. De udgør ca. 40-45% af batterisalget verden over. Nedenfor er nogle af typerne af blysyrebatterier baseret på konstruktion og anvendelser:
Startbatterier
Disse bruges til at starte motore, da de leverer store impulsstrømme i kort tid. De har langsom udslipningsrate. Anvendelser er i fly, skibe, dieselmotorførerede køretøjer osv.
Dyb cykelbatterier
I modsætning til stationære batterier, der har meget lav udslipningsrate, går dybcykelbatterier igennem dyb udslipning op til 80% før genopladsning. Der er tre typer dybcykelbatterier, nemlig oversvømmede, gel-elektrolyttype og absorberet gasmat (AGM) type. Deres anvendelser er i industrielle vognsystemer, golfbugy, elbiler, minevogne osv.
Ubådsbatterier
Bruges i ubåde. Deres udslipning ligger mellem start- og dybcykelbatterier, cirka 50%.
