Wählen einer Batterieart

February 17, 2023

Es gibt so viele zu betrachten Sachen, wenn man eine Batterieanlage wählt. Wie verbraucht es Energie? Erfordert es das schnelle Neuladen? Was ist die umgebende Temperatur während der Aufladung und der Entladung? Die gewünschte Gesamtlanglebigkeit? Preis? Alle diese Faktoren sind wichtig.

Einige Batterien werden als Unterstützung für kritische Systeme wie lebenserhaltende Maßnahmen benutzt, während andere einfach ein Licht auf längerem halten. Jedoch ist es immer wert die Untersuchung des Bereichs, der Größe und des Wartungsbedarfs – um die rechte Investition zu machen.

Zuerst weg, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass eine Batterie ein Energie-Wandler ist, der chemische Energie speichert. Diese Energie wird in Strom umgewandelt, wenn sie den Stromkreis durch einen externen Stromkreis, eine Last, ein etc. abschließt, oder andererseits elektrische Energie von einem Ladegerät nimmt und speichert sie als chemische Energie.

Ein Kondensator kann mit Strom auch neugeladen werden und Energie ausstrahlen, aber in diesem Fall ist es wirklich eine elektrische Ladung, die oben gespeichert wird. Sehen Sie unten für Kondensatoren und Körperverletzungen.

Bleibatterien

Kleine und Siegelbatterien der Bleisäure (VRLA, AGM/GEL), werden manchmal, ein Stückchen irrtümlich, „wartungsfreie“ Batterien genannt. Sie erreichen, große Strom für kurze Zeit zu liefern, aber, die Gesamtkapazität der Batterie hinauszugehen, sollte die Leistungsaufnahme verhältnismäßig niedrig sein. Die Nennleistung trifft normalerweise mit 20 Stunden Entladung, mit höheren Strom zu (weniger Zeit), welches die Gesamtkapazität niedriger wird. Energiedichte um 30-50Wh/Liter oder 20-30Wh/Kilogramm, nominale Zellspannung ist- 2V.

Blei-Säure-Batterien liefern eine kosteneffektive Lösung und sind verhältnismäßig einfach, um zu laden und sich zu kümmern. Sie haben keinen so genannten Gedächtniseffekt, können neugeladen werden, selbst wenn sie nicht völlig leer sind, aber sollten nie nach links entladen werden, oder sie können in einer kurzen Zeit zerstört werden.

Lithium-Ion

Lithium-Ionen-Batterien haben eine sehr hohe Kapazität im Verhältnis zu Volumen/Gewicht, 320-380Wh/Liter eller150-200 Wh/Kilogramm und können die rechte Wahl sein, wenn Gewicht eine wichtige Rolle spielt. Seien Sie teurer als die anderen, aber Preise fallen allmählich als mehr und mehr Anfang mit diesem System. Zur Zeit ist die Automobilindustrie der stärkste Befürworter der Forschung auf den Batterien, die auf Lithiumchemie basieren.

Die Zellspannungslügen an 3.7V benutzt häufig eine Einzelzelle in den zum Beispiel Handys. Li-Ion haben immer eine kleine Zusatzelektronische schaltung (PCM-Schutzschaltungs-Modul) das für die Sicherheit zur Verfügung stellt, verhindert Überbelastung/Unterentladung etc. Die Aufladungstechnik ist vom Bleiakkumulator erinnernd, aber die Batterie kann in weniger Zeit, unten zu 2-3 Stunden neugeladen werden. Während der Aufladung wird häufig der Balance (Spannungspegel) zwischen den einzelnen Zellen mit einer speziellen elektronischen Schaltung (VBB) überwacht die eine unterschiedliche Leiterplatte sein können, aber die häufig mit der Schutzschaltung kombiniert wird. Das Balancieren kann passiv oder aktiv sein, wo das letztere ein schnelleres und genaueres Ergebnis liefert.

Die Zellen sind errichtetes zylinderförmiges und prismatisch (rechteckig). Li-Ionenbatterien werden in den Anwendungen mit Tief für mittlere Leistungsaufnahme in zunehmendem Maße üblich.

Lithium-Ionmangandioxid ist eine Variante, die für hohe Entladeströme bestimmt ist. Lithium-Ion hat keinen Gedächtniseffekt und erfordert keine Erneuerung, Selbstentladungsrate ist niedrig. Jedoch berücksichtigt werden müssen diesem elektronischen Schutz, etc., haben einen bestimmten Verbrauch.

Lithium-Polymerc$lithium-ionpolymer

Batterien des Lithium-Polymerc$lithium-ionpolymer-Lithium-Polymers (Li-Pol) haben eine ähnliche chemische Zusammensetzung als die regelmäßigen Li-Ionenzellen. Der Bau ist so, dass einer, die Zelle auf die gewünschte Art prinzipiell formen kann, ein Traum für den Designer. Es gibt keinen Bedarf im Allgemeinen an einer „harten“ Plastiks oder Aluminiumfolie der Wohnung, des nur und kann auf eine optimale Art zum Beispiel im Computer oder im Batteriegehäuse des Telefons „zusammengedrückt werden“. Arbeiten wie das Li-Ion, das mit den niedrigen oder mittleren Flüssen am besten ist, erfordert ein wenig längere Nachladenzeit. Pricewise sein günstiges kann wegen der einfacheren Herstellung als Li-Ion und ist die allgemeinste Li-Zelle in den tragbaren Geräten heute.

Lithium-Ioneneisenphosphat

Auch genannte Phosphat- oder Lebenzellen Lithium Iron. Gehört, der gleichen Familie aber hat eine andere chemische Struktur und senkt etwas Zellspannung, nominal 3,2V, aber normalerweise mit der hohen gegenwärtigen Kapazität und gut vom Radfahren - Fähigkeit, bis 2000 Zyklen für bestimmte Arten, können sie sogar schneller laden als andere Lithiumionenzellen. Energiedichte über 180Wh/Liter oder 90Wh/Kilogramm. Sie sind stabiler und für das thermische Durchgehen weniger anfällig, das mit gewöhnlichem Lithiumion/Lithium-Polymer verglichen wird und erfordern in einigen Fällen ein wenig einfachere Überwachungsschaltungen, wie das eingebaute Balancieren der Zellspannung zwischen den Zellen, die in der Reihe geschaltet werden.

Einiges basierte Li-Ion Batteriechemie LiCoO2 Lithium-Koboltdioxid, LiMn2O4, Lithium-Mangandioxid, Oxid des Lithium-Nickels LiNiO2 sind einige der vielen Batteriechemie mit Energiedichte zwischen 200-300 Wh/Liter, oder 100-130Wh/Kilogramm, einige neue chemische Formulierungen können in der Zukunft erwartet werden, größtenteils gefahren worden durch die Automobilindustrie in Zusammenarbeit mit Batterieherstellern.

Lithium (Primärzellen)

Es gibt eine Vielzahl von Lithiumtechnologien, ganz gekennzeichnet durch Hochenergiedichte im Verhältnis zum Gewicht und Volumen und lange Haltbarkeitsdauer, bis 10-15 Jahre. Zellspannung 3.0-3.6V und hergestellt in den Größen und in den Formen als die üblichen Verbraucherzellen sowie für PWB-Montage und industriellen Gebrauch, für Ersatzetc. allgemeine Arten des Gedächtnisses sind Lithiumthionylchlorid (3,6 V) für kleine und Strom und Lithium-Schwefeldioxid und Lithiummangandioxid (3.0V) für große Strom, die letzteren sind zum Beispiel in einigen Kameras und in Taschenlampen allgemein. Heute gibt es sogar einige Hersteller von Lithiumzellen mit Spannung 1.5V (Lithiumeisendisulfid, LiFeS2) die direkt herkömmliche alkalische Verbraucherzellen in AAA und in der AA-Größe und in den Batterien 9V ersetzen. Diese haben viele guten Eigenschaften wie guter Kaltwiderstand, sehr lange Haltbarkeitsdauer, gute hohe gegenwärtige Eigenschaften und so weiter. Der Preis ist, höher als der der alkalischen Zellen aber wird überwogen möglicherweise bis zum der langen Laufzeit, ein klassisches Beispiel ist die Batterie 9V für Rauchmelder, die arbeiten können, bis 8-10 Jahre bevor Ersatz erfolgt sein muss.

Intelligente Batterien, Inspektions-Bus, BMS, SBS, usw.

So genannte intelligente Batterien sind etwas, die bei Zunahme der Frequenz gesehen werden kann, nannten auch Informationsbatterien (in Zusammenhang mit Kameras, zum Beispiel) oder intelligente Batterien. Wird nicht wirklich an irgendeinem bestimmten chemischen System ist lang verwendet worden in zum Beispiel bestimmten Laptop- und Videobatterien und in einigen anderen Zusammenhängen gebunden. Die so genannten intelligenten Stromkreisfunktionen als Zeitzähler/Energiemessgerät auf der Batterie.

Eine Leiterplatte mit Mikroregler, etc. (BMS Battery Management System, SBS, die intelligente Batterieanlage) wird in die Batterie errichtet und genau in- und entladene Energie, Temperatur, Zahl von Zyklen und andere Parameter misst.

Das Ergebnis wird in der befestigten Ausrüstungsanzeige oder -monitor dargestellt, und Sie können zum Beispiel Restkapazität oder Betriebszeit in Stunden/Minuten, im Vergleich zu dem früheren einfachen Batteriemeter in Form von einigen LED, Stangen in einer kleinen LCD-Anzeige oder dergleichen immer in Prozent sehen, die recht ungefähr den Status der Batterie zeigten. Die Informationen zwischen der Batterie und der externen Ausrüstung können verschiedene Gestalten eines körperlichen Datenbusses, regelmäßiger Standardinspektion-bus, I2C-Bus annehmen, KÖNNEN und so weiter transportieren.

Auf größeren Batterieanlagen wie zum Beispiel Elektro-Mobilen oder Ähnliches hat häufig viele Teile und Module, Instrumente, Anzeigen, Motorsteuerung, etc.-Akkuladeschaltungen, etc., diese Anteildaten vom allgemeinen Kommunikationsbus der Batterie. Komponenten von Batterien und Zellen können zwischen Meister und Sklavenmodulen aufgespaltet werden, können verschiedene Hersteller ein wenig verschiedene Namen für die Teile und so weiter verwenden, BMS, BMU.

Brennstoffzellen

Ein System das direkt und wandelt ununterbrochen chemische Energie in elektrische Energie um. Kann zu einer Batterie verglichen werden, die mit einem Brennstoff ununterbrochen gefüllt werden kann. Der allgemeinste Brennstoff ist Wasserstoffgas, das dann elektrochemisch zerlegt und im Allgemeinen einen so genannten Reformer verwendet, der einen Kohlenwasserstoff basierte Brennstoff wie Methanol in Wasserstoff und in Kohlendioxyd umwandelt.

Das Prinzip hinter der Brennstoffzelle dehnt zurück zu den frühen 1800s, aber aus, nicht bis die fünfziger Jahre die praktischeren Brennstoffzellen waren, die mit hohem Effekt produziert wurden. Die NASA und das Weltraumprogramm waren ein treibender Faktor und heute können Sie die praktischen, verwendbaren Systeme kaufen. Die Leistungsfähigkeit kann theoretisch erreichen mehr als 80% aber in der Praxis normalerweise herum 50-60%. Emissionen von einer ununterbrochen funktionierenden Brennstoffzelle sind, häufig einfaches Wasser „sauber“ wenn die Zelle zum Beispiel mit Wasserstoff geliefert wird.

Die Langlebigkeit und die Wirtschaft von Batterien und von Batterieanlagen

Die Lebensdauer der verschiedenen Batteriearten hängt von einer Vielzahl von Faktoren, von umgebender Temperatur, von Tiefe der Entladung etc. ab. Eine Ni-CDbatterie kann 500-1000 Zyklen dauern, oder mehr in den vorteilhaften Bedingungen, besonders für große Industriesysteme, Ni-MH und Lithium-Ionen-Batterien dauern normalerweise etwas weniger. Viele neueren Li-Technologien, wie Lithium-Eisen-Phosphat können optimiert werden, um durch viele Zyklen zu dauern, beträchtliche Betriebsmittel werden angewendet und Forschung wird in diesem Bereich, besonders in Bezug auf Elektro-Mobile erfolgt.

Sogar Bleibatterien können für zyklische oder Bereitschaftsoperation optimiert werden entweder und können für mindestens 10-15 Jahre im letzteren Fall arbeiten.

Ein Faktor, dem zu, zum Beispiel, Lithium- und Führungstechnologie wichtig ist, ist die Tiefe der Entladung (DOD), die dann für die Gesamtlebenserwartung bestimmt ist. Wenn Sie zum Beispiel nur 80% der nominalen Batteriekapazität verwenden, erhalten Sie deutlich mehr Zyklen insgesamt und ein längeres Leben, niedrigeres Risiko von Batterieausfällen und so weiter.

Schnelle Entwicklungen machen es schwierig, zu ausführliche Daten zu geben und spezielle Formulierungen existieren innerhalb der verschiedenen chemischen Systeme.