Электрические характеристики аккумуляторных батарей | Аккумуляторные батареи
- Подробности
- Категория: Оборудование
- эксплуатация
- ремонт
- хранение энергии
Содержание материала
- Аккумуляторные батареи
- Электрические характеристики аккумуляторных батарей
- Принцип действия аккумулятора
- Свинцово-кислотные аккумуляторы
- Пластины аккумуляторов
- Сепараторы для свинцово-кислотных аккумуляторов
- Сосуды для свинцово-кислотных аккумуляторов
- Сборка для свинцово-кислотных аккумуляторов
- Железо–никелевые аккумуляторы
- Никель-кадмиевые аккумуляторы
- Серебряно-цинковые аккумуляторы
- Электролит для свинцовых аккумуляторов
- Свойства щелочных электролитов
- Приготовление электролита
- Источники повреждений аккумуляторных батарей
- Заряд аккумуляторных батарей
- Зарядные устройства
- Ремонт аккумуляторных батарей
- Оборудование мастерской по ремонту аккумуляторных батарей
- Ремонт
- Сборка аккумуляторных батарей
- Охрана труда и техника безопасности
- Особенности эксплуатации аккумуляторных батарей на электростанциях и подстанциях
- Основные сведения по монтажу
- Порядок эксплуатации аккумуляторных батарей
- Техническое обслуживание аккумуляторных батарей
Страница 2 из 26
1.
3. Основные электрические характеристики аккумуляторных батарей
Электродвижущая сила и напряжение. Электродвижущей силой (ЭДС) называется разность потенциалов положительного и отрицательного электродов аккумулятора при разомкнутой внешней цепи.
Величина ЭДС зависит, главным образом, от электродных потенциалов, т. е. от физических и химических свойств веществ, из которых изготовлены пластины и электролит, но не зависит от размеров пластин аккумулятора.
ЭДС кислотного аккумулятора зависит также от плотности электролита. Теоретически и практически установлено, что ЭДС аккумулятора с достаточной для практики точностью можно определить по формуле
где g– плотность электролита при 15°С, г/см3.
Для кислотных стартерных аккумуляторов, в которых плотность электролита колеблется в пределах от 1,12 до 1,29 г/см3, ЭДС изменяется соответственно от 1,97 до 2,14 В.
Измерить ЭДС с абсолютной точностью почти невозможно. Однако для практических целей ЭДС приблизительно и достаточно точно можно измерить вольтметром, имеющим высокое внутреннее сопротивление (не менее 1000 Ом на 1 В). При этом через вольтметр будет проходить ток незначительной величины.
Напряжением аккумулятора называется разность потенциалов положительных и отрицательных пластин при замкнутой внешней цепи, в которую включен какой-либо потребитель тока, т. е. при прохождении тока через аккумулятор. При этом показания вольтметра при измерении напряжения всегда будут меньше, чем при замере ЭДС, и эта разность будет тем больше, чем больший ток проходит через аккумулятор.
Зависимость ЭДС аккумулятора от плотности электролита (концентрации раствора Н2SО4) приведена ниже:
Плотность электролита при 25°С,
г/см3.
…………………………….. 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,28 1,30
Н2SО4, %……………………….. 7,44 14,72 21,68 27,68 33,8 37,4 39,7
ЭДС аккумулятора, в………. 1,906 1,960 2,005 2,048 2,095 2,125 2,144
При изменении температуры электролита ЭДС аккумулятора также меняется. Так, с изменением температуры электролита от +20°С до -40°С ЭДС аккумулятора снижается с 2,12 до 2,096 в. В значительно большей степени с изменением температуры электролита меняется напряжение, так как оно зависит не только от ЭДС, но и от внутреннего сопротивления аккумулятора, которое с понижением температуры значительно возрастает.
Между ЭДС, напряжением, внутренним сопротивлением и величиной разрядного тока существует следующая зависимость:
U=Е-Ir,
где U – напряжение;
Е – э. д. с. аккумулятора;
I – величина разрядного тока;
r – внутреннее сопротивление аккумулятора.
Из этой формулы видно, что при постоянном значении ЭДС, измеряемой при разомкнутой цепи, напряжение аккумулятора падает по мере увеличения отдаваемого в процессе разряда тока.
Внутреннее сопротивление. Внутреннее сопротивление аккумулятора сравнительно мало, но в тех случаях, когда аккумуляторная батарея разряжается силой тока большой величины, например, при пуске двигателя стартером, внутреннее сопротивление каждого аккумулятора имеет очень существенное значение.
Внутреннее сопротивление складывается из сопротивления электролита, сепараторов и пластин. Главной составляющей является сопротивление электролита, которое изменяется с изменением температуры и концентрации серной кислоты.
Зависимость удельного сопротивления электролита плотностью 1,30 г/см3 от температуры показана ниже:
Температура, °С Удельное сопротивление электролита Ом·см
+ 40 0,89
+ 25 1,28
+ 18 1,46
0 1,92
– 18 2,39
Как видно из приведенных данных, с понижением температуры электролита от +40°С до -18°С удельное сопротивление возрастает в 2,7 раза. Наименьшее значение удельного сопротивления имеет электролит плотностью 1,223 г/см
Вторым составляющим сопротивления в аккумуляторе является сопротивление сепараторов.
Оно зависит в основном от их пористости. Сепараторы изготавливают из электроизолирующего материала, поры которого заполнены электролитом, что и обусловливает электропроводимость сепаратора.
В связи с этим можно было бы предположить, что с изменением температуры сопротивление сепаратора будет изменяться в той же пропорции, что и сопротивление электролита, но это не совсем так. Некоторые виды сепараторов, например, сепараторы из микропористого эбонита (мипора) не чувствительны к изменению температуры.
Третьим фактором, входящим в общую сумму внутреннего сопротивления элемента, служит активная масса и решетки положительных и отрицательных пластин.
Но ввиду того, что сопротивление электролита во много раз больше сопротивления пластин, то уменьшение их сопротивления с понижением температуры весьма незначительно компенсирует общее снижение сопротивления электролита. На сопротивление пластин влияет степень заряженноcти аккумуляторной батареи. В процессе разряда сопротивление пластин возрастает, так как сернокислый свинец, образующийся на положительных и отрицательных пластинах, почти не проводит электрический ток.
По сравнению с другими типами аккумуляторов кислотные аккумуляторы имеют сравнительно малое внутреннее сопротивление, что и определяет их широкое применение в качестве стартерных батарей на автомобильном транспорте.
C=Iptp,
где С – емкость, а·ч;
Ip – сила разрядного тока, а;
tp – время разряда, ч.
Величина емкости аккумуляторной батареи в основном определяется следующими факторами: режимом разряда (величиной разрядного тока), концентрацией электролита и температурой. Аккумуляторы при форсированных режимах разряда отдают емкость меньше, чем при разряде более длительными режимами (небольшой величиной тока).
Снижение емкости при форсированных режимах разряда происходит по следующим причинам.
В процессе разряда превращение активной массы пластин сернокислый свинец происходит не только на поверхности пластин, но и внутри них. Если разряд осуществляют током небольшой силы и медленно, то электролит успевает проникать в глубокие слои активной массы, а вода, образующаяся в результате реакции в порах, успевает смешаться с основной массой электролита. При форсированных режимах разряда концентрация серной кислоты в электролите внутри пластин значительно снижается, свежий электролит не успевает проникнуть в глубь активной массы, реакция идет в основном на поверхности пластин, так как поры закупориваются и внутрилежащие слои активной массы почти не принимают участия в реакции.
При этом в результате значительного увеличения внутреннего сопротивления аккумулятора напряжение на его зажимах резко падает.Кроме величины разрядного тока, на емкость аккумулятора значительно влияет концентрация электролита, которая определяет потенциал пластин, электрическое сопротивление электролита и его вязкость, влияющую в свою очередь на способность проникания электролита в глубокие слои активной массы пластин.
В процессе разряда плотность электролита уменьшается и в конце разряда к активной массе пластин поступает недостаточное количество кислоты, в результате чего напряжение аккумулятора падает и дальнейший его разряд становится невозможным.
Чем больше разница между концентрациями электролита, находящегося вне пластин, и электролита, находящегося в порах активной массы, тем интенсивнее происходит процесс проникновения кислоты в поры пластин. В этом отношении применение электролита с большей плотностью, казалось бы, должно увеличить емкость. Но в действительности чрезмерно большая плотность не ведет к увеличению емкости, так как увеличение плотности электролита неизбежно приводит к повышению вязкости электролита, в результате чего процесс проникновения электролита в глубину активной массы пластин ухудшается, и напряжение на зажимах аккумулятора падает.Установлено, что наибольшую емкость имеет аккумуляторная батарея с плотностью электролита 1,27 – 1,29 г/см3.
Емкость аккумуляторной батареи зависит также от температуры. С понижением температуры емкость снижается, а с повышением увеличивается. Это объясняется тем, что с понижением температуры увеличивается вязкость электролита, в результате чего он поступает к пластинам в недостаточном количестве.
Значения вязкости электролита плотностью 1,223 г/см3 в зависимости от температуры приведены ниже:
Температура, °С………… +30 +25 +20 +10 0 – 10 – 20 – 30
Абсолютная вязкость,
пз(пуаз)………………….. 1,596 1,784 2,006 2,600 3,520 4,950 7,490 12,200
Емкость положительных и отрицательных пластин с изменением температур изменяется не в одинаковой степени. Если при обычной температуре емкость элемента лимитируется положительными пластинами, то при низких температурах – отрицательными, так как при понижении температуры емкость отрицательной пластины уменьшается в значительно большей степени, чем положительной.
В последнее время емкость аккумуляторных батарей при низких температурах удалось значительно повысить за счет применения более тонких синтетических сепараторов с высокой пористостью (до 80%) и присадок, так называемых расширителей, к активной массе отрицательных пластин, которые придают ей большую пористость.
Помимо режима разряда, концентрации электролита и температуры емкость аккумуляторной батареи зависит от срока ее службы, от срока хранения, в течение которого батарея бездействовала, от наличия вредных примесей и т. д. Емкость новой аккумуляторной батареи, поступающей в эксплуатацию, первое время (в течение гарантийного срока службы) повышается, так как происходит формирование пластин, после чего на протяжении определенного периода остается постоянной и затем начинает постепенно падать. Потеря емкости аккумуляторной батареей в конце срока службы объясняется уменьшением пористости отрицательных пластин и выпадением активной массы положительных пластин.
Если заряженная батарея продолжительное время бездействовала, то при ее разряде отданная емкость будет значительно меньше. Это объясняется естественным явлением саморазряда при бездействии батареи.
- Назад
- Вперёд
- Назад
- Вперёд
org/BreadcrumbList»>Еще по теме:
- Предремонтные испытания электрических машин
- Взрывозащищенная контрольно-измерительная и аппаратура автоматики
- Ремонт электрооборудования на судах
- Интеграция системы передачи и хранения ремонтных заявок с системой их режимной проработки
- Строительство, реконструкция и ремонт дымовых труб
Характеристики аккумуляторных батарей, применяемых на электротележках и электропогрузчиках
Категория:
Электротележки
Публикация:
Характеристики аккумуляторных батарей, применяемых на электротележках и электропогрузчиках
Читать далее:
Зарядные устройства
Характеристики аккумуляторных батарей, применяемых на электротележках и электропогрузчиках
Для электрических приводов электротележек и электропогрузчиков источником энергии является аккумуляторная батарея.
На электротележках ЕП-011 используют свинцовые аккумуляторные батареи 2Х20Х5КТ285Г, на электропогрузчиках ЕВ 717.33.22—2X20Х5КТ285Е, на ЕВ-701 и ЕВ-702 — 40Х5КТ285А. На электропогрузчиках отечественного производства ЭП-201 и ЭП-202 применяют никель-железные аккумуляторные батареи 40ТНЖ-550-У2, а на ЭП-1631—34ТНЖ-500-У2.
В обозначениях свинцовых аккумуляторных батарей первые цифры указывают число аккумуляторных элементов в батарее, цифры перед буквами КТ — число положительных пластин в каждом аккумуляторном элементе, а буквы КТ с последующими цифрами — тип тяговых пластин. Если батарея состоит из отдельных секций, перед цифрами, указывающими количество аккумуляторных элементов, ставится еще цифра, например 2Х20Х Х5КТ285.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Обозначения никель-железных аккумуляторных батарей расшифровываются так: первые цифры указывают число аккумуляторных элементов в батарее, буквы Т —область применения (тяговый), НЖ — электрохимическую систему аккумулятора (никель-железный), цифры после букв — номинальную емкость аккумулятора в ампер-часах, буква У — климатическое исполнение, цифра 2 — категорию размещения.
Элемент аккумуляторной свинцовой батареи представляет собой эбонитовый бак, имеющий на дне подставку с ребрами, на которые опираются пластины и между которыми оседают выпадающие в процессе работы мелкие частицы активной массы. Положительные и отрицательные пластины — намазные. Пластины аккумулятора сгруппированы в отдельные комплекты, которые в свою очередь, собраны в блоки, при этом разноименные пластины отделены одна от другой двухслойными сепараторами из мипласта и стекловойлока.
Аккумуляторная батарея 2Х20Х5КТ285Г состоит из 40 последовательно соединенных аккумуляторных элементов. Схема соединения позволяет получать напряжение в 40 и 80 В. Батарея имеет габаритные размеры 982X937X497 мм и массу без электролита 750 кг. Срок службы батареи 800 циклов заряда-разряда до 80% номинальной емкости.
Батарея 2Х20Х5КТ285Е состоит из двух секций по 20 аккумуляторных элементов в каждой, установленных в стальном ящике. Батарея имеет габаритные размеры 1036Х696Х 460 мм и массу без электролита 707 кг.
Срок службы батареи 800 циклов заряда-разряда до 80% номинальной емкости. Общее напряжение батареи 80 В.
Батарея 40Х5КТ285А состоит из 40 последовательно соединенных аккумуляторных элементов. Межэлементные соединения представляют собой сварную конструкцию. Пространство между стенкой бака и крышкой залито мастикой. Два полюсных вывода, обозначенные знаками « + » и «—», служат для соединения батареи с кабельными зажимами электротележки или погрузчика. Батарея имеет габаритные размеры 980X845X495 мм и iaccy без электролита 767 кг. Срок службы батареи 800 циклов заряда-разряда до 80% номинальной емкости.
Никель-железный или щелочной тяговый аккумулятор состоит из блока положительных и отрицательных электродов, изолированных друг от друга сепараторами. Положительным электродом является никелевый, отрицательным — железный. Блок помещают в бак из стали или пластмассы. На стальные баки надевают резиновые чехлы.
Рис. 1. Схемы соединений элементов в свинцовых батареях: а — 2Х20Х5КТ285Г, б — 2Х20Х5КТ285Е, в – 40Х5КТ285А
Аккумуляторная батарея 40ТНЖ-550-У2 смонтирована в стальном ящике, стенки и днище которого изолированы от аккумуляторов прокладками.
В днище ящика имеются отверстия, через которые электролит в случае выплескивания его из аккумуляторов может выходить наружу.
Аккумуляторные батареи объединены в две секции по 20 аккумуляторов в каждой, соединенных последовательно стальными шинами. Батарея имеет четыре вывода (по два вывода от каждой секции), подсоединенных к двум штепсельным разъемам. На рис. 7, а показана схема соединения аккумуляторных элементов в батарею каждой секции. Каждый элемент имеет габаритные размеры 162,5×124,5×556 мм и массу без электролита 18,5 кг, с электролитом 25 кг.
Батарея 34ТНЖ-500-У2 состоит из 34 аккумуляторов ТНЖ-500-У2, размещенных в железном ящике, объединенных в две секции по 17 аккумуляторов в каждой и соединенных последовательно стальными перемычками. Батарея имеет четыре вывода (по два вывода от каждой секции), присоединенных к двум штепсельным разъемам. Каждый элемент имеет габаритные размеры 155×166,5×561 мм и массу без электролита 23,5 кг, с электролитом 30 кг.
Рис.
2. Схема соединений элементов в никель-железной батарее 40ТНЖ-550-У2 (а) и общий вид батареи 34ТНЖ-500-У2 (б)
Аккумуляторы изолированы один от другого резиновыми чехами, а от батарейного ящика — деревянными щитками, окрашенными битумным или асфальтовым лаком. Элементы соединены в батарею изогнутыми стальными никелированными перемычками с конусными наконечниками. Основные технические характеристики батарей приведены ниже.
Особенности и характеристики аккумулятора: что нужно знать при выборе аккумулятора
Среди всех аккумуляторов чаще всего используются литиевые аккумуляторы. Только в электромобилестроении используется как минимум три типа литиевых батарей. При таком разнообразии аккумуляторов, как вы можете быть уверены, какой из них вам нужен? Чтобы разобраться в этой проблеме, давайте сначала погрузимся в характеристики этих батарей.
Параметры производительности батареи в основном включают электродвижущая сила, емкость, удельная энергия и сопротивление .
Рассмотрим рабочие характеристики каждого типа аккумуляторов.
Цинк-марганцевая батарея
Преимущества
- Высокое напряжение: напряжение холостого хода новой батареи может достигать 1,5 В
- Дешево
Недостатки
- Наименьшая емкость
- Большое внутреннее сопротивление
- Плохая стабильность
- Аккумуляторные отходы загрязняют окружающую среду.
Щелочная батарея
Преимущества
- Высокое напряжение (напряжение холостого хода новой батареи может достигать 1,5~1,6 В)
- Большая емкость, хорошая стабильность, длительное время автономной работы
- Отличные разрядные характеристики слабого тока
- Особенно подходит для сред, в которых требуется слабый разряд тока в течение длительного времени (например, кварцевые часы, радио).
Недостатки
- Плохая работа при низких температурах
- Плохой эффект разряда большого тока (можно применить к импульсной лампе без защиты по току)
- Отходы батарей загрязняют окружающую среду.
Литиевая батарея
Преимущества
- Высокое напряжение (одно рабочее напряжение 3,7 В или 3,2 В)
- Большой объем
- Хорошая стабильность
- Длительный срок службы батареи
- Хорошие характеристики как при сильном, так и при малом токе разряда
- При использовании напряжение долгое время остается стабильным и медленно снижается.
Недостатки
- Аккумулятор сильно загрязняет окружающую среду.
Никель-кадмиевая батарея
Преимущества
- Дешевле, чем никель-металлогидридные батареи.
Недостатки
- Напряжение ниже, чем у щелочных батарей и цинково-марганцевых батарей (нормальное напряжение 1,2 В, при полной зарядке напряжение может достигать 1,3 В)
- Емкость меньше, чем у никель-водородной батареи, малое внутреннее сопротивление
- Плохая стабильность
- Очевидный эффект памяти
- Плохая зарядка или неполный разряд повлияют на емкость аккумулятора
- Плохая производительность при низких температурах и эффект разряда тока
- Отработанные батареи серьезно загрязняют окружающую среду.
Время перезарядки
- При бережной зарядке батареи можно использовать повторно 200–500 раз.
Никель-металлогидридная батарея
Преимущества
- Большой объем
- Малое внутреннее сопротивление
- Хорошая стабильность
- Большой зарядный ток
- Короткое время зарядки
- Сильное сопротивление зарядке
- Нет явного эффекта памяти
- Хорошие характеристики при низких температурах
- Эффект разряда сильного тока (очень подходит для вспышки, цифровой камеры, мобильного телефона и ноутбука).
Недостатки
- Напряжение ниже, чем у щелочных батарей и цинково-марганцевых батарей (нормальное напряжение 1,2 В, при полной зарядке напряжение может достигать 1,3 В).
- Отработанная батарея практически не загрязняет окружающую среду.
Время перезарядки
- При осторожной зарядке батареи можно использовать повторно более 500 раз. Хороший никель-металлогидридный аккумулятор, такой как VARTA, можно заряжать 1000 и даже 1200 раз.
Хороший никель-металлогидридный аккумулятор, такой как VARTA, можно заряжать 1000 и даже 1200 раз.Литий-ионный аккумулятор
Преимущества
- Высокое напряжение (разное напряжение аккумулятора с разными характеристиками)
- Большая емкость, малое внутреннее сопротивление, хорошая стабильность
- Характеристики сильноточного разряда
- При использовании напряжение остается стабильным в течение длительного времени, но как только питание будет исчерпано, напряжение снизится до 0, без эффекта памяти.
- Плохая зарядка или неполный разряд не повлияют на емкость аккумулятора.
Недостатки
- Низкотемпературные характеристики
- Плохой малый разряд тока
- Отработанные батареи серьезно загрязняют окружающую среду.
Количество перезарядок
- При бережной зарядке батареи можно использовать повторно 400–500 раз.
Если вы хотите узнать больше об аккумуляторах, свяжитесь с нами или оставьте комментарий.
Мы будем очень рады услышать от вас.
Типы и характеристики батарей | Tech
Тип батареи
Аккумуляторыимеют различные функции в зависимости от их типа. Сначала мы вводим тип батареи.
LiB
Литий-ионный аккумулятор используется в различных устройствах, от небольших устройств, таких как смартфоны, до устройств, устанавливаемых на электромобили и самолеты. Он отличается высокой плотностью энергии, малыми размерами и малым весом при той же мощности.
NiMH
Сухие аккумуляторные батареи размера AA и AAA, такие как «eneloop» и «Evolta», почти полностью используют никель-металлогидридные батареи (некоторые никель-кадмиевые батареи остаются). Однако, поскольку схема предотвращения перезарядки отличается в зависимости от продукта, необходимо использовать специальное зарядное устройство, чтобы предотвратить утечку жидкости и сокращение срока службы.
Свинцовая аккумуляторная батарея
Третья — свинцовая аккумуляторная батарея. Свинец (Pb) используется для отрицательного электрода, диоксид свинца (PbO 2 ) используется для положительного электрода, а разбавленная серная кислота используется в качестве электролита. Это универсальная аккумуляторная батарея на 12 В для запуска автомобилей и мотоциклов, поэтому ее можно назвать знакомой аккумуляторной батареей.
Батарея NAS (натрий-сера)
Батарея NAS (натрий-сера) использует натрий (или натрий, Na) в качестве отрицательного электрода и серу (S) в качестве положительного электрода. Ford Motor анонсировал принцип в 1967, а NGK — первая в мире аккумуляторная батарея, которая поступила в продажу. В качестве электролита, разделяющего два электрода, используется тонкая керамика. В отличие от обычных аккумуляторных батарей, Na и S, используемые в электродах, являются жидкими, а мелкодисперсный керамический электролит твердым.
В основном применяется к электростанциям, использующим природную энергию, такую как солнечная энергия и энергия ветра.
Он используется для регулировки количества подаваемой мощности и поддержания качества электроэнергии.
Проточная окислительно-восстановительная батарея
Наконец, это проточная окислительно-восстановительная батарея. НАСА объявило основной принцип в 1970-х годах, и окислительно-восстановительный потенциал — это придуманное слово, объединяющее восстановление и окисление. Прикрепите электрод к ячейке и поместите в центр диафрагму, через которую могут проходить только ионы водорода. Затем два разных электролита из внешнего резервуара насосами циркулируют к электродам, разделенным диафрагмой, для ускорения окислительно-восстановительной реакции и заряда/разряда. В настоящее время на практике применяется использование растворов на основе ванадия для обоих электролитов. Когда пятивалентный ион ванадия становится четырехвалентным на положительном электроде, а двухвалентный ион ванадия становится трехвалентным на отрицательном электроде, электроны могут высвобождаться из отрицательного электрода и переноситься на положительный электрод.
Во время зарядки происходит обратная реакция.
Они также присоединяются к электростанциям, работающим на природной энергии, таким как батареи NAS.
Различные функции в зависимости от аккумуляторной батареи
Далее мы представляем особенности каждой батареи.
LiB
Литий-ионные аккумуляторы имеют электродвижущую силу около 3,7 В и имеют то преимущество, что могут достигать высокого напряжения независимо друг от друга. Электродвижущая сила зависит от типа оксида лития, используемого для положительного электрода. Основными материалами, используемыми для положительного электрода, являются кобальтат лития (LiCoO 2 ), манганат лития (LiMn 2 O 4 ), никелат лития (LiNiO 2 ), фосфат лития железа (LiFePo 4 ) и так далее. Кобальт и марганец имеют максимальное напряжение 4,2 В. С другой стороны, фосфаты железа имеют низкое напряжение около 3,6 В, но срок службы цикла заряда/разряда в три-четыре раза больше.
Еще одним преимуществом является отсутствие эффекта памяти.
Однако есть недостаток, так как используется Li с чрезвычайно высокой реакционной способностью. Меры безопасности важны, как и в случае с батареей NAS, описанной ниже.
Существует три типа литий-ионных аккумуляторов: цилиндрические, квадратные и многослойные. Цилиндрический тип наносит большой ущерб окружающей среде, когда он разрывается, потому что внутреннее давление газа, создаваемого циклами заряда/разряда, трудно избежать. По сравнению с этим, квадратный тип легко расширяется, что облегчает сброс внутреннего давления. Хотя именно тип ламината легче всего сбрасывает давление, это означает, что он легко набухает. Если он опух, вы должны прекратить его дальнейшее использование.
Управление постоянным током/постоянным напряжением используется для зарядки. Это тот же принцип, что и описанная ниже быстрая зарядка свинцовых аккумуляторных батарей. Сначала зарядка фиксированным током (например, током 1 Кл), но когда напряжение достигает 4,2 В, зарядка меняется постоянным напряжением.
Ток постепенно уменьшается до полного заряда.
Однако с соединениями лития трудно обращаться, а перезарядка может привести к серьезным авариям. Следовательно, необходимы функции защиты, такие как прекращение зарядки при напряжении элемента 4,30 ± 0,05 В или более.
NiMH
Никель-металлогидридные аккумуляторы имеют электродвижущую силу 1,2 В, что почти такое же, как у никель-кадмиевых аккумуляторов. Их воздействие на окружающую среду невелико, поскольку в них не используется кадмий. Используя сплав для хранения водорода в качестве отрицательного электрода, водород можно эффективно вводить и выводить, поэтому плотность энергии выше, чем у NiCd, несмотря на то же напряжение. Удобство, которое можно приобрести в магазине, также является преимуществом NiMH.
С другой стороны, эффект памяти является недостатком. Поэтому необходимо соблюдать осторожность при зарядке/разрядке, и если добавление и повторение заряда повторяется, произойдет падение напряжения, и существует высокая вероятность того, что напряжение, необходимое для работы устройства, не будет поддерживаться.
Управление постоянным током используется для заряда. Напряжение батареи увеличивается до полного заряда, но падает при перезарядке. Так как необходимо прекратить зарядку этой точки, выполнить — контроль ΔV на цепи управления. Абсолютный контроль температуры (контроль dT/dt) для обнаружения повышения температуры может использоваться вместе. Это также для NiCd.
Свинцовая аккумуляторная батарея
Свинцовая аккумуляторная батарея может получать относительно высокое напряжение с электродвижущей силой около 2,24 В. Мы не можем использовать приложения, в которых количество циклов зарядки/разрядки велико, но преимущество в том, что их можно легко получить без эффекты памяти. Имеющаяся в продаже батарея на 12 В реализуется путем последовательного соединения шести аккумуляторных батарей.
Еще одним преимуществом является устойчивость к перепадам температуры. В случае автомобильных аккумуляторов он находится в диапазоне от 80 до -18 градусов, чтобы соответствовать характеристикам разряда.
В некоторых случаях также доступна температура -30 градусов, но в качестве подходящей температуры рекомендуется 25 градусов. Причина в том, что при использовании в низкотемпературной среде концентрация электролита уменьшается по мере прохождения разряда, так что электролит замерзает и разряд не может быть продолжен. Или не доходит до этого, проблема в том, что количество электричества, которое можно вывести, мало.
Недостатком является малое допустимое количество циклов заряда/разряда, как описано ранее. Это приводит к тому, что электродная пластина разрушается из-за многократного расширения и сжатия электрода при зарядке/разрядке.
Контроль постоянного напряжения используется для зарядки. Управление конусностью V и управление постоянным током/постоянным напряжением используются, когда вы хотите быстро зарядить. В отличие от управления постоянным током/постоянным напряжением, которое точно контролирует ток и напряжение, проектирование схемы может быть выполнено относительно недорого в случае использования управления конусом V, поскольку оно прекращает зарядку только в случае резкого повышения напряжения.
Батарея NAS (натрий-сера)
Внутри батареи NAS во время разрядки происходит следующая реакция.
Когда натрий становится одновалентным ионом, он испускает электроны, а на положительном электроде образуется полисульфид натрия. При зарядке это обратная реакция. Аккумуляторы
NAS имеют почти такую же плотность энергии, как литий-ионные аккумуляторы, и не саморазряжаются. Еще одним преимуществом является возможность быстрой зарядки/разрядки.
Есть и недостаток. Самым большим из них является использование натрия с очень высокой реактивностью по отношению к отрицательному электроду, поэтому существует возможность воспламенения. Если есть даже небольшие отверстия или щели, они реагируют с водяным паром в воздухе и выделяют тепло. Поэтому при разработке аккумуляторов NAS необходимо проводить различные испытания для подтверждения характеристик безопасности, такие как внешний нагрев, погружение в воду, падение и внешние короткие замыкания.
Проточная окислительно-восстановительная батарея
Проточная окислительно-восстановительная батарея имеет длительный срок службы в цикле зарядки/разрядки, составляющий более 10 000 раз, и имеет то преимущество, что ее можно использовать более десяти лет.
Электролиты на основе растворов ванадия негорючи, а работа аккумуляторов осуществляется при комнатной температуре. Поэтому нет опасности воспламенения или взрыва, и нет необходимости в термостойкости, поэтому возможна и эксплуатация более 20 лет.
Кроме того, поскольку емкость аккумулятора определяется количеством электролита, а выходная мощность также определяется размером блока аккумуляторных элементов, их можно проектировать индивидуально. Это также является преимуществом при проектировании и разработке.
С другой стороны, поскольку миниатюризация невозможна, она ограничивается большими объектами. Это также связано с тем, что весовая плотность энергии составляет всего от 25 до 35 Втч/кг и только от половины до 1/8 от 80-200 Втч/кг литий-ионных батарей. Если плотность энергии не может быть увеличена путем разработки электролитического раствора, миниатюризация будет затруднена.
| тип батареи | режим контроля заряда |
|---|---|
| никель-кадмиевая батарея никель-металлогидридная батарея | — Контроль ΔV (управление постоянным током/низким напряжением) Использование функции снижения напряжения непосредственно перед полной зарядкой. |
dT/dt control (абсолютный контроль температуры)Использование функции быстрого повышения температуры непосредственно перед полной зарядкой. Зарядка прекращается, если скорость повышения температуры превышает установленное значение. | |
| свинцовая аккумуляторная батарея | Контроль постоянного напряженияЗаряд постоянным напряжением. Текущее значение постепенно уменьшается до полного заряда. |
Управление конусностью ВЗарядка постоянным током до фиксированного напряжения и прекращение зарядки при достижении заданного значения напряжения. Простой в управлении, но не полностью заряжен. | |
Управление постоянным током/постоянным напряжением Зарядка с управлением постоянным током до фиксированного напряжения, а после достижения заданного значения напряжения зарядка с контролем постоянного напряжения. | |
| литий-ионный аккумулятор | Управление постоянным токомЗарядка фиксированной величиной тока. Чтобы предотвратить перезарядку, необходимо контролировать, когда напряжение достигает установленного напряжения, или заканчивать зарядку в фиксированное время. |
Управление постоянным током/постоянным напряжениемЗарядка с управлением постоянным током до фиксированного напряжения, а после достижения заданного значения напряжения зарядка с контролем постоянного напряжения. Может быть полностью заряжен, но требует точного контроля. |
Если он обнаружит падение значения напряжения, он прекратит зарядку.
Может быть полностью заряжен, но требует точного контроля.Связанные технические статьи
- Типы и характеристики батарей (базовые знания)
- Что происходит внутри аккумуляторной батареи во время зарядки и разрядки?
- Электрические двухслойные конденсаторы оптимальны для выравнивания мощности
- Что такое топливный элемент? (Базовые знания)
- Дэви и Бэкон проложили путь к водородной экономике
Рекомендуемые продукты
Продукция Matsusada может использоваться во всех типах аккумуляторов и конденсаторов для разработки, оценки и испытаний.