Выбор типа батареи

February 17, 2023

Настолько много вещей, который нужно рассматривать при выборе системы батареи. Как она уничтожает силу? Она требует быстрый перезаряжать? Что температура окружающей среды во время поручать и discharging? Пожеланная полная долговечность? Цена? Весь из этих факторов важен.

Некоторые батареи использованы как резервная копия для критических систем как искусственное жизнеобеспечение, пока другие просто держат свет на длинном. Однако, всегда стоимость расследуя объем, размер, и требования к техническому обслуживанию – для того чтобы сделать правый вклад.

Во первых, важно вспомнить что батарея конвертер энергии который хранит химическая энергия. Эта энергия преобразована в электричество когда она замыкает цепь через внешнюю цепь, нагрузку, etc., или наоборот принимает электрическую энергию от заряжателя и хранит она как химическая энергия.

Конденсатор можно также перезарядить с электричеством и испустить энергию, но в этом случае действительно электрический заряд который хранится вверх. См. ниже для конденсаторов и батарей.

Свинцовокислотные батареи

Небольшие и среднего размера загерметизированные свинцовокислотные (VRLA, AGM/ГЕЛЬ) батареи, иногда вызваны, бит ошибочно, «не требующие ухода» батареи. Они управляют поставить большие течения на короткое время, но выйти общая производительность батареи, расход энергии должен быть относительно низок. Номинальная емкость применяется нормально с 20 часами разрядки, с более высокими течениями (меньше времени) общая производительность становится более низко. Плотность энергии вокруг 30-50Wh/литра или 20-30Wh/kg, номинальное напряжение тока клетки 2V.

Свинцовокислотные батареи обеспечивают рентабельное решение и относительно легки для того чтобы нагрузить и позаботиться о. Их не имеют никакое так называемое влияние памяти, можно перезарядить даже когда они полностью не пусты, но должны никогда налево быть discharged, или их можно разрушить в короткий срок.

Лити-ион

Литий-ионные аккумуляторы имеют очень большую емкость по отношению к тому/весу, 320-380Wh/литру eller150-200 Wh/kg и могут быть правым вариантом когда вес играет главную роль. Дороже чем другие, но цены понижаются постепенно как больше и больше начало использующ эту систему. В настоящее время автомобильная промышленность самый сильный защитник исследования на батареях основанных на химии лития.

Лож напряжения тока клетки на 3.7V часто используют одиночную камеру в например мобильных телефонах. Li-ион всегда имеет небольшую расширенную радиотехническую схему (модуль цепи предохранения от PCM) которое обеспечивает для безопасности, предотвращает начисляет/под-разрядка etc. поручая метод напоминающ батареи руководства, но батарею можно перезарядить в меньше времени, вниз до 2-3 часа. Во время поручать контролирует часто балансу (уровню напряжения тока) между индивидуальными клетками с особенной радиотехнической схемой (VBB) которая могут быть отдельной монтажной платой но которая часто совмещает с цепью защиты. Балансировать может быть пассивным или активным где последнее обеспечивает более быстрый и более точный результат.

Клетки построенные и цилиндрические и призменны (прямоугольный). Батареи Li-иона будут все больше и больше общими в применениях с низким уровнем к среднему расходу энергии.

двуокись марганца Лити-иона вариант который конструирован для высоких разрядов тока. Лити-ион не имеет никакое влияние памяти, и не требует никакой reconditioning, тариф саморазряжения низок. Необходимо однако учесть эти электронные защиту, etc., имеют некоторое потребление.

Полимер Лити-иона Лити-полимера

Батареи Лити-полимера полимера Лити-иона Лити-полимера (Li-политика) имеют подобный химический состав как регулярные клетки Li-иона. Конструкция такое что одно, в принципе может сформировать клетку в пожеланном пути, мечта для дизайнера. Никакая потребность по существу для «трудного» снабжения жилищем, только пластмассы или алюминиевой фольги и могут «быть сжиманы» в оптимальном пути в например компьютере или кожухе батареи телефона. Работы как Li-ион, самый лучший с низкими или средними подачами, требуют несколько более длинного времени перезарядки. Может pricewise быть выгодное должное к более простому производству чем Li-ион, и самая общая Li-клетка в портативных приборах сегодня.

фосфорнокислое железо Лити-иона

Также вызвал клетки фосфорнокислого железа или жизни Лития. Принадлежит такой же семье но имеет различное химическое строение и немножко понижает напряжение тока клетки, номинально 3,2V, но обычно с сильнотоковой емкостью и хороший задействовать - способность, до 2000 типов циклов для некоторых, они может равномерная по времени нагрузка более быстрая чем другие клетки лити-иона. Плотность энергии о 180Wh/литре или 90Wh/kg. Они более стабилизированы и более менее прональны к термальному беглецу сравненному с обычными лити-ионом/Лити-полимером и в некоторых случаях требуют несколько более простых контролируя цепей, как встроенный балансировать напряжения тока клетки между соединятьыми последовательно клетками.

Нескольк Li-ион основал литий-Koboltdioxid химий LiCoO2 батареи, LiMn2O4, двуокись Лити-марганца, окись Лити-никеля LiNiO2 некоторые из много химий батареи с плотностью энергии между 200-300 Wh/литр или 100-130Wh/kg, несколько новых химических образований можно предполагать в будущем, главным образом управляемом автомобильной промышленностью в сотрудничестве с изготовителями батареи.

Литий (главные ячейки)

Разнообразие технологии лития, совсем, который характеризует очень плотность высокой энергии в отношении к весу и тому и длинному сроку годности при хранении, до 10-15 лет. Напряжение тока 3.0-3.6V клетки и изготовленный в размерах и формах как обычные клетки потребителя, так же, как для установки PCB и промышленной пользы, для типов etc. памяти резервных общих хлорид thionyl лития (3,6 v) для небольшого и среднего размера течения и двуокись Лити-серы и двуокись лити-марганца (3.0V) для больших течений, последнее общие в например некоторых камерах и электрофонарях. Сегодня, даже несколько изготовителей клеток лития с напряжением тока 1.5V (дисульфид утюга лития, LiFeS2) которые сразу заменяют обычные алкалические клетки потребителя в AAA и AA-размере и в батареях 9V. Эти имеют много хороших свойств как хорошее холодное сопротивление, очень длинный срок годности при хранении, хорошие сильнотоковые свойства и так далее. Цена выше чем эта из алкалических клеток но может быть перевешивана к длинное время выполнения, классический пример батарея 9V для дымовых пожарных сигнализаций которые могут работать до 8-10 лет прежде чем замену необходимо сделать.

Умные батареи, автобус SM, BMS, SBS, etc

Так называемые умные батареи что-то которое можно увидеть с увеличением частоты, также вызвали батареи информации (в связи с камерами, например) или умные батареи. Действительно не связывает к любой определенной химической системе длиной использует в батареях например некоторых ноутбука и видео- и в нескольких других контекстов. Так называемые умные функции цепи как счетчик времени/датчик силы на батарее.

Монтажная плата с микроконтроллером, etc. (системой управления батареи BMS, SBS, умной системой батареи) построена в батарею и точно измерения в и discharged энергия, температура, количество циклов и другие параметры.

Результат в прикрепленных дисплее или мониторе оборудования, а вы можете всегда видеть например остальную емкость в процентах или работая времени в часах/минутах, по сравнению с более предыдущим простым батарейным счетчиком в форме немного СИД, баров в небольшом дисплее LCD или подобия, которое довольно грубо показали состояние батареи. Информация между батареей и внешним оборудованием может принять различные формы физической шины данных, регулярного стандартного SM-автобуса, автобуса I2C, МОЖЕТ повезти на автобусе и так далее.

На более больших системах батареи, как например электротранспорты или подобное одно часто имеет много части и модулей, аппаратуры, дисплеи, управление мотора, зарядные схемы etc., etc., эти данные по доли от автобуса связи батареи общего. Компоненты батарей и клетки можно разделить между мастером и невольничьими модулями, различные изготовители могут использовать маленькие различные имена для частей, BMS, BMU и так далее.

Отсеки топливного бака

Система которая сразу и непрерывно преобразовывает химическую энергию в электрическую энергию. Смогите быть уподобляно к батарее которую можно непрерывно заполнять с топливом. Самое общее топливо водород который после этого разлагает электрохимически и так называемый реформатор который преобразовывает углерод основал топливо как метанол в водопод и углекислый газ.

Принцип за отсеком топливного бака протягивает назад к предыдущим 1800s, но не до тех пор пока 1950s не будут более практически отсеками топливного бака произведенными с высоким влиянием. NASA и космическая программа были движущим фактором и сегодня вы можете купить практически, годные к употреблению системы. Эффективность может теоретически достигнуть больше чем 80% но на практике обычно около 50-60%. Излучения от непрерывно работая отсека топливного бака «чисты», часто простая вода если клетка например поставлена с водоподом.

Долговечность и экономика батарей и систем батареи

Продолжительность жизни различных типов батареи зависит от разнообразие факторов, температуры окружающей среды, глубина батареи Ni-CD etc. a разрядки может продолжать 500-1000 циклов или больше в благоприятных условиях, особенно для больших индустриальных систем, Ni-MH и литий-ионные аккумуляторы продолжают обычно немножко. Прикладываются много более новых Li-технологий, как фосфорнокислое железо лития можно оптимизировать для того чтобы продолжать через много циклов, значительные ресурсы и исследование делается в этой области, особенно по отношению к электротранспортам.

Даже свинцовокислотные батареи можно оптимизировать для или циклической или резервной деятельности, и могут в последнем случае действовать на по крайней мере 10-15 лет.

Один фактор которому важны к, технология например, литий и руководство, глубина разрядки (DOD), которая после этого determinate для общей продолжительности жизни. Если вы например используете только 80% из номинальной емкости батареи, то вы получаете значительно больше циклов в итоге и более длинной жизни, более низком риске отказов батареи и так далее.

Быстрые развития делают его трудный дать тоже детальные данные и особенные образования существуют внутри различные химические системы.