Химические системы элементов питания

Первичный химический источник тока (ХИТ) – не перезаряжаемый элемент питания, в быту называемый батарейка. Существует несколько групп широко распространенных бытовых элементов питания: щелочные, солевые, литиевые. Понятие "номинальная емкость" редко употребляется для характеристики бытовых элементов питания, так как их емкость сильно зависит от режимов и условий эксплуатации.

Солевые батарейки – первичные химические элементы с солевым электролитом. Номинальное напряжение у этих элементов составляет 1,55 В. Солевые батарейки имеют одну интересную особенность: при перерыве в работе они способны ...

Правила эксплуатации Li-ion и Li-pol аккумуляторов

• Литиевые аккумуляторы не подлежат длительному хранению и предназначены для активной постоянной работы. Срок службы литиевых аккумуляторов с момента изготовления составляет 2-3 года, не зависимо от интенсивности эксплуатации.
• Литиевые аккумуляторы можно оставлять в зарядном устройстве и во включенной аппаратуре на любое время. Каждый аккумулятор снабжен внутренней схемой защиты от перезаряда и глубокого разряда.
• Перед хранением более 1 месяца аккумулятор необходимо ...
  

Заряд Li-ion/Li-pol аккумуляторов

Литиевые аккумуляторы заряжаются в комбинированном режиме: вначале при постоянном токе (в диапазоне от 0,2 С до 1 С) до напряжения 4,1-4,2 В (в зависимости от рекомендаций производителя), далее при постоянном напряжении. Первая стадия заряда может длиться около 40 мин, вторая стадия дольше. Более быстрый заряд может быть достигнут при импульсном режиме.

В настоящее время литиевые элементы можно заряжать до напряжения 4,20 В., допустимое отклонение напряжения составляет лишь около ±0,05 В на элемент. Li-ion/Li-pol аккумуляторы имеют

Общие сведения о Li-ion и Li-pol аккумуляторах

Под литиевыми аккумуляторами будем подразумевать литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы. Аккумуляторы экологически безопасны, имеют высокую удельную энергию, высокий ресурс и способны работать при низких температурах. Благодаря высокой удельной энергии их производство в последние годы резко увеличилось. Выпускаются в цилиндрической и призматической формах. Они применяются в сотовых телефонах, ноутбуках и других портативных устройствах.

Современные Li-ion аккумуляторы имеют высокие ...

Экономично! Экологично! Эффективно!

Литий-ионные аккумуляторы являются большим прорывом в мире технологий. И не только потому что, они являются передовым и качественным товаром на рынке, а и по другим немаловажным аспектам.
Рассмотрим эти аспекты более подробно. И так это:

Экономично
Литий-ионные аккумуляторы (ЛИА) позволяют многократно снизить издержки на ...

Основные термины

Ток, протекающий через аккумулятор при зарядке и разрядке, удобно выражать в значениях, кратных Сн, где Сн — ток, численно равный номинальной емкости (например, Сн для аккумулятора емкостью 1,2 А·ч равно 1,2 А).
Номинальная емкость — это емкость полностью заряженного аккумулятора при температуре 20 °С. Скорость зарядки и разрядки обычно выражается в величинах, кратных долям Сн, и в зависимости от этой величины строятся кривые заряда-разряда аккумуляторных батарей.

Далее мы рассмотрим это более подробно, а пока отметим, что ...

Выбор технологии

Термин «аккумулятор» у большинства пользователей ассоциируется с автомобилем, хотя применяемый в нем аккумулятор отнюдь не отвечает требованиям, предъявляемым к автономным источникам питания для мобильных устройств или к резервным источникам питания в системах безопасности.

Автомобильные аккумуляторы предназначены для подачи очень мощного тока за короткое время, а батареи, обслуживающие мобильные устройства, должны выдавать относительно небольшой ток, но на протяжении длительного периода. Поэтому для подобных устройств, помимо емкости, важнейшее значение приобретают так называемые временные зарядно-разрядные характеристики, то есть кривые заряда-разряда батареи.

Основное достоинство любых аккумуляторов, в том числе и автомобильных, состоит не столько в том, что ...

Свинцово-кислотные аккумуляторы (SLA)

Для обозначения таких аккумуляторов применяется аббревиатура SLA (Sealed Lead Acid — герметизированные свинцово-кислотные). Это старейшие перезаряжаемые аккумуляторы, предназначенные для коммерческого использования, причем они до сих пор остаются наиболее дешевыми автономными источниками энергии.

Видимо, самым существенным недостатком, присущим свинцово-кислотным элементам, является выделение газов — кислорода и водорода. Предотвратить его можно только путем уменьшения напряжения при зарядке, однако при подзарядке это приводит к тому, что аккумулятор не заряжается полностью до номинального напряжения. Так что проблема до сих пор не решена.

Вместе с тем способность удерживать ...

Никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd)

Основное преимущество никель-кадмиевых элементов по сравнению со свинцово-кислотными заключается в том, что они почти не выделяют газа и отличаются простотой в обслуживании. При этом у них очень низкое внутреннее сопротивление и они способны отдавать большой ток в относительно короткие промежутки времени — практически так же, как и свинцово-кислотные. NiCd-аккумуляторы переносят даже короткое замыкание.
Кроме того, эти устройства могут выдерживать длительные нагрузки, причем их функциональные свойства мало изменяются при понижении температуры.

NiCd-устройства, несмотря на то, что они уступают по емкости (при тех же массе и габаритах) аккумуляторам других типов, остаются наиболее ...

Никель-металлгидридные аккумуляторы (NiMH)

Никель-металлгидридная технология развивалась как альтернатива никель-кадмиевой — для преодоления вышеописанных недостатков. Неэкологичный кадмиевый анод был заменен на анод на основе сплава, абсорбирующего водород. Напряжение этих систем одинаковое, а изменение в химическом составе позволило реализовать новый внутренний баланс элемента при существенном увеличении плотности энергии.

Новый катодный материал высокой плотности на основе сферического гидрата закиси никеля с войлочной основой позволил существенно улучшить характеристики NiMH-аккумуляторов.

Кроме того, NiMH-технология предусматривает возможность достижения ...