Сравнение аккумуляторов

Печать

 

Какой аккумулятор самый лучший?!

 

Начнём с того, что "лучший" - враг "хорошего" и опираться нужно на условия применения и экономической целесообразности.

Аккумуляторы делятся относятся к химическим источникам тока и на группы по эксплутационным характеристикам:

  • по применению
  • условиями использования
  • экономичность
  • экологичность
  • безопасность
  • пользовательским характеристикам (вес, размеры и тд)

По химическому составу самые распространенные аккумуляторы делятся на большие группы:

  • Свинцово-кислотные
  • Никельсодержащие
  • Серебросодержащие
  • Литиевые
  • Цинковые
  • Натрийсодержащие
  • Лантан-фторидный

Рассмотрим каждый вид из аккумуляторов в отдельности.

Свинцово-кислотные

Как понятно из названия - основной состав этих аккумуляторов свинец и кислота(электролит). Разработан достаточно давно, но до сих пор используется повсеместно из-за невысокой стоимости и высокой емкости. Токсичен, содержит тяжелые металлы, требует специальной переработки. Очень тяжелый и имеет в своем составе кислоту в жидком виде, еще один значительный недостаток свинцового аккумулятора - при температуре ниже +10 градусов плохо отдает ток.

Несколько основных недостатков свинцовых аккумуляторов:

  • при эксплуатации аккумулятора из него удаляется вода, что приводит к коррозии пластин и их разрушению
  • необходимо тех обслуживание - проведение КТЦ, проверка уровня электролита

Приемущественно используется в стартерных аккумуляторах автомобилей, а так же в качестве резервного источника питания.

Существуют специальные виды аккумуляторов с загущенным электролитом, так называемые гелевые аккумуляторы, в них электролит загущен до гелеобразного состояния. Приемущественно, такие аккумуляторы используются в сложных и требующих особо внимания приложениях - бесперебойные источники питания, на морских суднах (яхтах), охранных системах и системах пожарной безопасности.

 

Никельсодержащие

 

Широко распространены никельсодержащие аккумуляторные батареи: никель-кадмиевые, никель-металлогидридные, никель-цинковые. Начнем с никель-кадмиевых аккумуляторов.

Никель-кадмиевые аккумуляторы обладают рядом положительных свойств:

  • Имеют малое внутреннее сопротивление, что позволяет отдавать им большой ток.
  • Очень широкий диапазон рабочих температур от минус 40 до +65 градусов.
  • Хранить можно полностью разряженными (0.8 Вольт).
  • Срок службы может составлять до 25 лет!
  • Недорогие.

Если бы не недостатки этих аккумуляторов, мы использовали бы их повсеместно. Рассмотрим некоторые существенные недостатки:

  • Кадмий, содержащийся в этом типе аккумуляторов очень токсичен, может даже быть причиной смерти, является канцерогенным веществом.
  • Имеется эффект памяти, появляется, когда начинают заряжать неразряженный аккумулятор. Избавиться от этого эффекта можно путем полного разряда до 0.8 вольт на ячейку и снова зарядить.

Благодаря своим положительным качествам применяется в электротранспорте, воздушных судах, бытовых приборах и стоительных инструментах.

 

Никель-металл-гидридные аккумуляторы пришли на замену никель-кадмиевым аккумуляторам, как более экологичный и технологичный источник тока.

Основные плюсы этого вида аккумуляторов:

  • имеют емкость на 30% больше , нежели никель-кадмиевые аккумуляторы
  • отсутствует эффект памяти (можно дозаряжать в любой момент)
  • экологичны - отсутствуют тяжелые металлы, упрощена переработка
  • широкий рабочий диапазон температур от -60 до +55 градусов

Есть и минусы этого вида аккумуляторов, а именно:

  • достаточно высокий саморазряд в 2 раза выше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов
  • малое количество циклов заряд/разряд - около 500
  • относительно высокое внутреннее сопротивление - низкие выходные токи
  • хранить нужно полностью заряженными в прохладном месте

Используется в радиотелефонах, радиоуправляемых игрушках, фотоаппаратах, как замена обыкновенной батарее типа "AA"

 

Серебросодержащие аккумуляторы

 

Серебряно-кадмиевый аккумулятор

 

Аккумулятор специального назначения, в быту редко применяется из-за высокой стоимости, т.к. содержит драгоценные металлы.

Основной плюс этих аккумуляторов - очень большой срок службы до 6000 циклов заряд/разрад.

Минус - цена.

Применяется, в основном, в военных приложениях и медицинской технике.

 

Серебряно-цинковый аккумулятор

Ещё один аккумулятор особого назначения.

Основные плюсы этого вида аккумуляторов:

  • возможность кратковременных разрядных режимов токами большой силы (50С!)
  • малый ток саморазряда, что обеспечивает возможность длительного хранения аккумуляторов в заряженном состоянии (5 % — 15 % в месяц)
  • высокая удельная энергия, которая примерно в три-четыре раза превышает удельную энергию свинцовых аккумуляторов
  • самые экологически чистые среди аккумуляторов промышленной группы
  • малый вес и габариты
  • работает в широком диапазоне температур (-30 °C — +70 °C)
  • высокая стабильность разрядных характеристик
  • не «боится» недозаряда, перерывов в заряде и глубоких разрядов.

Минус - цена, т.к. содержит драгоценные металлы, что ограничивает использование в быту.

 

Литиевые аккумуляторы

Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, который широко распространён в современной бытовой электронной технике и находит свое применение в качестве источника энергии в электромобилях и накопителя энергии в энергетических системах. Это самый популярный тип аккумуляторов, применяется в мобильных телефонах, ноутбуках, радиоуправляемых игрушках и прочие применения, где необходим низкий вес и высокая емкость.

Плюсы:

  • малый вес
  • высокая емкость
  • большие отдаваемые токи

Минусы:

  • нужны специальные схемы контроля аккумуляторов
  • узкий температурный рабочий диапазон при котором емкость и отдаваемый ток остается на приемлимом уровне
  • требуют аккуратного отношения

 

Литий-полимерный аккумулятор (Li-pol или Li-polymer) — это более совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора. В качестве электролита используется полимерный материал с включениями гелеобразного литий-проводящего наполнителя. Используется в мобильных телефонах, цифровой технике, как замена литий-ионного аккумулятора.

Плюсы этого вида аккумуляторов:

  • большая плотность энергии на единицу объёма и массы;
  • низкий саморазряд;
  • толщина элементов от 1 мм;
  • возможность получать очень гибкие формы;
  • незначительный перепад напряжения по мере разряда.

Минусы:

  • пожароопасны при перезаряде
  • пожароопасны при нагреве
  • малое количество циклов заряд/разряд (2С - примерно 500 циклов)
  • стареют вне завивимости от использования
  • малый срок службы (около 2х лет)

 

 

 

 Данный материал запрещен без разрешения к копированию и распространению, как целиком, так и частично.

ФЗ от 2 июля 2013 года № 187-ФЗ

radionet
PCB-ADMIN.ru - разработка электроники на заказ
г. Екатеринбург 2008 - 2017 ©
Сайт не является публичной офертой, определяемой положениями п.2 статьи 437 ГК РФ, а носит исключительно информационный характер.