Типы аккумуляторов
Различные типы батарей с различными конфигурациями доступны. С изобретением различных новых потребительских электронных устройств, электромобилей, нужд хранения возобновляемой энергии, космических и военных приложений, сегодня потребление батарейной энергии сравнимо с потреблением пищи. Если мы посмотрим вокруг, то увидим множество батарей, скрывающихся внутри почти каждого устройства, которое у нас есть: настенные часы, мобильные телефоны, ноутбуки, часы, калькуляторы, инверторы, фены, триммеры, игрушки и многое другое. Батареи делают устройства портативными, отделяя их от сети питания. Современные батареи имеют длительный срок службы и высокую емкость хранения энергии. Портативные зарядные устройства для длительных поездок стали незаменимыми. Батареи бывают различных размеров и форм, таких как кнопочные, плоские, круглые и призматические. Батареи бывают как не перезаряжаемые, называемые первичными, так и перезаряжаемые, называемые вторичными. В то время как первичные батареи нельзя перезаряжать после истощения, вторичные можно заряжать снова и снова. Тем не менее, первичные батареи дешевле, компактнее, легче в использовании и имеют более длительный срок службы, чем вторичные.
Поскольку батареи бывают различных размеров, используются различные химикаты и формы, им были присвоены определенные обозначения IEC и ANSI, чтобы понять их характеристики в соответствии с нашими потребностями. Например, рассмотрим батарею типа AA 1.5V, показанную ниже.
Как видно, на ней написано AA LR6 1.5V. Теперь давайте разберемся, что означает это название или код. Здесь
LR6 здесь — это код размера IEC, где L обозначает электрохимическую систему, то есть щелочную/MnO2 батарею, а R6 обозначает физические размеры. Конфигурация R6 означает круглую батарею с максимальной высотой 50.5 мм и максимальным диаметром 14.5 мм.
AA — это обозначение ANSI для батарей конфигурации LR6.
Рассмотрим еще один пример, батарею-монетку, показанную ниже
На ней написано CR2025. Это код IEC, где C обозначает литиевую систему, R — круглую цилиндрическую, 20 — диаметр батареи 20 мм, а 25 — высоту 2.5 мм. Для получения дополнительной информации обратитесь к кодам ANSI и IEC для батарей.
Типы батарей
Первичные элементы или первичные батареи
Эти батареи нельзя перезаряжать после разряда. Преимущества первичных элементов включают компактный размер и наличие различных форм, таких как цилиндрические, монетные, прямоугольные и призматические, они имеют высокую плотность энергии, длительный срок хранения, низкий уровень саморазряда и портативность. Их бесчисленное количество применений включает часы, часы, медицинские устройства, радио и другие средства связи, наноприложения, память чипов и многое другое.
Если первичный элемент не содержит жидкого электролита, то он называется «сухим элементом». Сухой элемент содержит влажную пастообразную электролитную массу. На рисунке выше показано поперечное сечение углеродно-цинковой батареи.
Ниже обсуждаются некоторые типы первичных батарей и их применения:
Цинково-углеродные/щелочные/MnO2 элементы или батареи
Одна из самых ранних форм сухих элементов, цинково-углеродная или клешнешая батарея, была в использовании почти век. Но сейчас она устарела с коммерческим использованием новых первичных батарей, таких как щелочные/MnO2, которые имеют большую емкость, большую плотность энергии и более длительный срок хранения.
Батареи на основе оксида ртути
Использование батарей на основе оксида ртути очень ограничено из-за опасных последствий ртути для окружающей среды. Эти батареи имеют аноды из цинка/кадмия с оксидом ртути в качестве катода. Они выпускаются в цилиндрической, маленькой плоской монетной форме. Они находят применение в качестве источников малой мощности в калькуляторах, портативных радиоприемниках, часах, камерах и т.д.
Цинково-серебряные оксидные батареи
Эти батареи похожи по дизайну на ртутные, но имеют большую плотность энергии. Они лучше работают при низких температурах. Применяются в основном как монетные батареи и находят применение в фототехнике, электронных часах, слуховых аппаратах и т.д.
Цинково-воздушные батареи
Металло-воздушные батареи привлекли внимание в батарейной промышленности благодаря своей высокой плотности энергии. Также не требуется активный катод. Однако их низкий срок хранения и чувствительность к внешним факторам, таким как температура, влажность, ограничивают их использование. Они применяются в электронике, сигнализации и навигационных приложениях.
Литиевые батареи
Преимущества литиевых батарей включают самую высокую плотность энергии, длительный срок хранения и возможность работы в широком диапазоне температур. Их применение включает камеры, часы, калькуляторы и другие приложения с низким потреблением энергии.
Вторичные батареи
Эти батареи можно многократно перезаряжать после разряда. Например, зарядка батарей мобильных телефонов или ноутбуков. Сегодня вторичные или перезаряжаемые батареи повсеместны. Они используются как резервные источники питания, такие как UPS, инверторы и стационарные источники энергии, с одной стороны, и как основные источники для множества потребительских приложений, таких как мобильные телефоны, ноутбуки, фонари, аварийные лампы и т.д.
Ниже обсуждаются некоторые типы перезаряжаемых батарей и их применения:
Свинцово-кислотные батареи
Эти батареи широко используются в инверторах, электромобилях, системах зажигания двигателей, аварийном питании и солнечных батареях. Они составляют около 40-45% продаж батарей по всему миру. Ниже приведены некоторые типы свинцово-кислотных батарей на основе конструкции и применения:
Стартовые батареи
Эти батареи используются для запуска двигателей, так как они обеспечивают большие импульсные токи на короткое время. У них медленные скорости разряда. Применяются в авиации, на судах, в дизельных автомобилях и т.д.
Глубокоразрядные батареи
В отличие от стационарных батарей, имеющих очень низкий разряд, глубокоразрядные батареи разряжаются до 80% перед перезарядкой. Существует три типа глубокоразрядных батарей: затопленные, гелевые и абсорбированные (AGM). Их применения включают промышленные тележки, гольф-кары, электромобили, шахтерские вагонетки и т.д.
