Mga Sikat na Uri ng Baterya

Ang aparato (sa ilang mga salita), pakinabang at kawalan. Ang lead-acid, nickel-cadmium, nickel-metal hydride at lithium-ion na baterya.

Ang teknolohiyang baterya ay tahimik at matatag na pumasok sa aming buhay. Walang mga cordless phone, cell phone, cordless power tool, camera, iba't ibang laruan ... Kung ang lahat ng ito ay tumanggap ng koryente lamang mula sa ordinaryong acid o alkalina na baterya, kung gayon ang isang makabuluhang bahagi ng badyet ng bawat pamilya ng Russia ay gugugol sa mga baterya. Samakatuwid, madalas mong mahuli ang iyong sarili sa pag-iisip: kung paano namin nabuhay nang wala mga baterya ng sambahayan?

Mga Baterya - Ito ang mga electrochemical na aparato na may kakayahang mag-iimbak at magbibigay ng enerhiya sa kuryente. Gayunpaman, sa likod ng tulad ng isang simpleng kahulugan ay namamalagi isang iba't ibang mga disenyo at mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng iba't ibang mga baterya. Ang ebolusyon at pag-unlad ng teknolohiya ay lubos na nakakaapekto sa kanila at ngayon sa industriya mayroon mga magagamit na bateryamay kakayahang magtrabaho nang may pinakamataas na kapangyarihan para sa literal na taon nang hindi muling nag-recharging.

Gayunpaman, ang average na layko ay pamilyar lamang sa maraming uri ng mga baterya. Tayo na manirahan sa kanila nang mas detalyado.

Sa mga on-board power system ng aming mga kotse ay ginagamit mga baterya ng starter lead acid. Mga modernong baterya Ang pangkat na ito ay hindi nangangailangan ng pagpapanatili. Ang electrolyte sa kanila ay isang solusyon ng sulfuric acid, at ang mga aktibong reagents ay lead oxide at humantong mismo. Sa panahon ng paglabas, ang mga reagents ay nabawasan sa anode at katod upang humantong sulpate, at isang de-koryenteng kasalukuyang dumaan sa electrolyte. Kapag nagsingil, nangyayari ang isang reverse chemical reaksyon, at ang kasalukuyang daloy sa kabaligtaran na direksyon.

Ang mga baterya ng kotse ay tinatawag na mga baterya ng starter dahil kinakailangan silang maging handa na magbigay ng isang malaking paunang kasalukuyang kahit na sa mga pinaka matinding kondisyon, halimbawa, sa isang nakapaligid na temperatura na -30 degrees Celsius o mas mababa.

Ang mga baterya ng Starter at mga baterya ng lead-acid ay pangkalahatang ganap na wala "Epekto ng memorya". Nangangahulugan ito na walang pasubali silang hindi nagmamalasakit sa kung ano ang dalas at kung gaano sila sinisingil, ang kanilang kapasidad mula sa hindi pantay at hindi kumpletong singilin ay hindi bumababa.

Bilang karagdagan, ang mga baterya ng lead-acid ay nag-aalis ng sarili sa isang minimum na degree, magkaroon ng medyo mababang gastos at maaaring makatiis hanggang sa isang libong mga siklo ng singil.

Ngunit sa parehong oras, ang mga baterya ng starter ay mayroon ding mga kawalan. Halimbawa, ang kapasidad ng isang lead baterya, na tinukoy sa isang yunit ng dami at masa nito, ay maliit. Samakatuwid, ang lead baterya ay hindi matatawag na compact at light. Ang isa pang kawalan ng ganitong uri ng baterya ay ang takot sa mga malalabas na paglabas. Ang pinakamabuting kalagayan para sa isang baterya ng starter ay magiging isang paglabas ng hindi hihigit sa kalahati ng kapasidad.

Sa mga kasangkapan sa bahay at pangkalahatang pang-industriya na compact, hanggang sa kamakailan lamang, pinanatili ang ganap na pamumuno sa pagkalat baterya ng nickel cadmium (Ni-Cd). Ito ay mga alkalina na baterya, gumagamit sila ng potassium hydroxide bilang isang electrolyte. At ang mga aktibong sangkap sa kanila ay ang kadamium at nickel hydroxide (samakatuwid ang pangalan).

Ang mga baterya ng nikel-cadmium ay natatangi sa kanilang saloobin sa malalim na paglabas. Ginusto nila ito at may kapaki-pakinabang na epekto sa kapasidad at bilang ng posibleng mga pag-ikot ng recharge. Sa pangkalahatan, ang isang baterya ng nickel-cadmium ay mahusay na ito ay magagawang upang gumana nang may pare-pareho ang lakas sa buong buong siklo ng paglabas, na gumagawa ng parehong kasalukuyang.

Tulad ng mga lead na baterya, ang mga baterya ng nikel at cadmium ay maaaring makatiis ng mga pagbabago sa temperatura at handa na para sa isang malaking bilang ng mga siklo ng recharge.

Ang gastos ng mga baterya ng nickel-cadmium ay bahagyang mas mataas kaysa sa gastos ng mga lead baterya, ngunit hindi masasabi na ang dating ay lalong mahal.

Ang pangunahing kawalan ng mga baterya ng nickel-cadmium ay ang binibigkas na "memorya na epekto". Samakatuwid, ang mga naturang baterya ay lubhang nakakapinsala upang patuloy na patuloy na "singilin" at hindi ganap na mapalabas. Hindi dapat kalimutan ng isang tao na ang kadmium ay isang lason, dahil kung saan maaaring may ilang mga paghihirap kapag nagtatapon ng mga baterya ng nickel-cadmium.

Upang malutas ang problema ng pagkalason sa kadmium at upang makamit ang mas mataas na mga katangian ng pagpapatakbo, sa huling bahagi ng 80s ng huling siglo ay binuo rechargeable nickel metal hydride na baterya (Ni-Mh). Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga baterya at baterya ng nickel-cadmium na ang kanilang katod ay naglalaman ng nasisipsip na hydrogen (intermetallic). Ang mga baterya ng nickel-metal hydride ay hindi gaanong madaling kapitan sa "epekto ng memorya", ay may mas mataas na tiyak na kapasidad.

Ngunit sa parehong oras, ang mga baterya na ito ay may mas mataas na gastos kaysa sa mga baterya ng kadmium, nagawa nilang makatiis ang mas kaunting mga siklo ng pag-aalis ng singil at hindi makapagbigay ng malalaking alon sa loob ng mahabang panahon. Dahil sa mga pagkukulang na ito, ang mga baterya ng metal hydride ay nabigo upang makipagkumpetensya sa mga baterya ng kadmium.

Isa sa mga pinaka advanced at, sa parehong oras, ang mga tanyag na uri ng mga baterya baterya ng lithium ion. Sa kanilang panig ay pareho ang magaan na timbang, at isang malaking mapagkukunan, at ang kawalan ng isang "memorya na epekto" at paglabas ng sarili.

Ang aparato ng baterya ng Lithium ion medyo kumplikado: ang katod ay gawa sa grapayt, at ang anod ay gawa sa kobalt o mangganeso. Sa panahon ng operasyon ng baterya, ang lithium oxide ay kahalili alinman sa positibo o sa negatibong elektrod.

Sa ang mga kawalan ng mga baterya ng lithium-ion Una sa lahat, maaaring maiugnay ang kanilang mataas na gastos. Maaari kang magdagdag sa ito ng isang maliit na hanay ng mga temperatura ng operating. Gayunpaman, ang mga pagkukulang na ito ay hindi maaaring ituring na makabuluhan, at ang paggawa ng mga baterya ng lithium-ion ay patuloy na nakakakuha ng momentum. Dagdag pa, ang higit pang mga modernong uri ng mga baterya, tulad ng lithium-polimer, ay hindi pa naging laganap.

Magbasa nang higit pa tungkol sa mga pinaka-modernong uri ng mga baterya dito:

Mga baterya ng Lithium ion

Mga baterya ng gel

Mga pangako na teknolohiya:

Mga baterya ng aluminyo

Mga baterya ng carbon

Mga baterya ng graphene

Alexander Molokov

Comments

[#1]

Sa Ni-MH, ang intermetallic ay isang anode, hindi isang katod. Katod ng nikel oxide.

[#3]

Ang aparato para sa kasalukuyang pagpapanatili (pagkamatay) ng mga pinatatakbo na baterya.

Ang baterya ay nahaharap sa problema ng sulfation ilang taon na ang nakalilipas, ang diesel engine ng aking kotse ay nagsimulang lumalamig sa malamig. Sa isang sisingilin na baterya, ang starter ay umiikot, ngunit kahit papaano ay tamad. Tiningnan ko ang mga materyales ng Battery Factor (kasama ang kanilang hindi alam na oscillogram), scheme ng Valraven (isang mabuting ideya, ngunit isang hindi marunong magbasa ng teknikal na solusyon), atbp. Napukaw ako ng ideya ng pag-activate ng proseso ng paglipol ng mga kasalukuyang pulso na may matarik na nangungunang mga gilid. Nagtipon ako ng isang simpleng circuit sa isang breadboard, na-install ito sa isang baterya para sa gabi, at sinimulan ang kotse nang walang mga problema sa umaga. T.O. Nakarating ako sa katapusan ng panahon (hindi ako pumunta sa taglamig), nagpunta ako sa tagsibol-tag-araw na walang mga problema at sa taglagas ay nakakuha ako ng isang bagong baterya, na nagpalawak ng buhay ng matanda na anim na taong gulang para sa isang taon. Dumating ako sa mga konklusyon: 1- ang aparato ay epektibo, ngunit mahina para sa paggamot; Ang pag-iwas sa pagkalbo ay kinakailangan, ang borzh ay dapat na lasing sa oras. Ipinagkalat ko ang TD upang ulitin ang aparato na aking napag-usapan, lahat ay maaaring gawin itong hindi tamad, lahat ng mga sangkap ay hindi maiikot. Tumingin

[#4 tit]

Ang artikulo ay hindi masama.Walang anuman, gayunpaman, ay sinabi tungkol sa mga lead VRLA AGM at gel na baterya, na kung saan ay madalas ding ginagamit sa pang-araw-araw na buhay (halimbawa, para sa mga inverter-baterya system, o UPS para sa mga boiler ..)
At sa pamamagitan ng paraan, ang nickel-cadmium ay kasalukuyang 2-3 beses na mas mahal kaysa sa tingga.

[#5 Anton]

Epekto ng memorya ng lithium ion

Ang mga mananaliksik sa Swiss Institute of Paul Scherrer, kasama ang mga kasamahan mula sa Toyota Research sa Japan, ay natagpuan na ang malawakang ginamit na uri ng mga baterya ng lithium-ion ay napapailalim pa rin sa negatibong "epekto sa memorya."

Tulad ng ipinakita ng pag-aaral, ang mga madalas na pag-ikot ng hindi kumpleto na singilin at kasunod na paglabas ay humantong sa hitsura ng hiwalay na "microeffect ng memorya", na kung saan ay pagkatapos ay naisip. Ito ay dahil ang batayan ng baterya ay ang pagpapakawala at muling makuha ang mga lithium ions, ang mga dinamika na kung saan ay naging malayo sa pinakamainam sa kaso ng hindi kumpletong singilin.

Sa panahon ng proseso ng pagsingil, ang mga ion ng lithium ay nag-iiwan ng mga particle ng lithium ferrophosphate, ang laki ng kung saan ay sampu-sampung micrometer, isa-isa. Ang materyal ng katod ay nagsisimula upang paghiwalayin sa mga partikulo na may iba't ibang mga nilalaman ng lithium.

Ang singil ng baterya ay nangyayari laban sa background ng pagtaas ng potensyal na electrochemical. Sa isang tiyak na punto, naabot nito ang halaga ng limitasyon nito. Ito ay humantong sa isang pagbilis ng pagpapalabas ng natitirang mga lithium ion mula sa materyal na katod, ngunit hindi na nila binabago ang kabuuang boltahe ng baterya.

Kung hindi ito ganap na sisingilin, kung gayon ang isang tiyak na bilang ng mga particle na malapit sa estado ng hangganan ay mananatili sa katod. Halos nakarating sila sa hadlang ng paglabas ng lithium ion, ngunit hindi pinamamahalaan upang malampasan ito.

Sa panahon ng paglabas, ang mga libreng lithium ions ay may posibilidad na bumalik sa kanilang lugar at recombine na may mga ions ferrophosphate. Gayunpaman, sa ibabaw ng katod, natutugunan din sila ng mga particle sa hangganan ng hangganan na naglalaman ng lithium. Ang muling pagkuha ay nahahadlangan, at ang mikropono ng elektrod ay nabalisa.

Sa kasalukuyan, dalawang mga paraan upang malutas ang problema ay nasuri: ang paggawa ng mga pagbabago sa mga algorithm ng sistema ng pamamahala ng baterya at pagbuo ng mga cathode na may isang nadagdagang lugar ng ibabaw.