Електрическитетерии имат изключително широк спектър от приложения. Те се използватто източник електроенергия в детски играчкиБатериите се използват същока в електроинструменти ито източник задвижване в електрически превозни средства. За ги използвате правилно, е необходимо познавате техните свойства, силните и слабите им страни.
Съдържание
Какво представлява електрическататерия ик е конструирана?
Електрическататерия - е възобновяем източник енергия. източник електрическа енергия. Зазлика отлваничните клетки, тя може се зарежда отново следзреждане. По принцип всичкитерии имат еднаква структура и се състоят оттод и анод, поставени в електролит.
Материалът електрода и съставът електролитазлични и това определя потребителските свойстватериите и тяхното приложение. Порест диелектричен сепаратор - сепаратор, импрегниран с електролит - може бъде поставен междутода и анода. Но той определяй-вече механичните свойства сглобката и не влияе съществено върхуботата клетката.
По принципботататерията се основава две преобразувания енергия:
- електрически към химически при зареждане;
- химическа в електрическа енергия призряд.
И двете преобразувания се основават обратими химични реакции, чието протичане се определя от веществата, използвани втерията. В оловно-киселинния елементпример активнатаст анода е изработена от оловен диоксид, атодът - от метално олово. Електродите семират в електролит от сярна киселина. По времезряда в анода оловният диоксид се редуцира до оловен сулфат и вода, а втода оловото се окислява до оловен сулфат. По време зареждането се извършват противоположни реакции. При други конструкциитерии компонентите реагират позличенчин, но принципът е подобен.
Видове и типоветерии
Потребителските свойства акумулаторнитетерии се определят основно от технологията производство. Няколко вида акумулаторни клеткий-често срещаните в домакинството и промишлеността.
Оловно-киселинни.
Този типтерии изобретени в средата XIX век и все още имат своята ниша приложение. Сред предимствата му:
- проста, евтина изработена в продължение десетилетия производствена технология;
- висок ток изхода;
- дълъг експлоатационен живот (от 300 до 1000 цикъла зареждане изреждане);
- най-ниския токморазряд;
- няма ефектметта.
Има и някои недостатъци. първо място това е ниската плътност мощността, която води до увеличаванезмерите и теглото. Освен това е отбелязано лошо представяне при температури под нулата, особено под минус 20 °C. Съществуват и проблеми с изхвърлянето - оловните съединения доста токсични. Но това е предизвикателство. за други видоветерии също трябва бъдатзгледани..
Въпреки че конструкцията оловно-киселиннитетерии е оптимизирана, дори и тук има възможности за подобрение.пример, съществува технология AGM, при която между електродите се поставя поресттериал, импрегниран с електролит. Електрохимичните процеси зареждане изреждане не засегнати. Това подобрява основно механичнитерактеристикитериите (устойчивост вибрации, възможност забота в почти всякакво положение и т.н.) и леко повишава безопасносттабота.
Забележимо предимство е и подобренатабота без загубапацитет и изходящ ток при температури до минус 30°C. Производителите AGM-батерии твърдят, че увеличили стартовия ток и експлоатационния живот.
Друга модификация оловно-киселиннататерия е геловататерия. Електролитът се сгъстява до състояние желе. Това предотвратява изтичането електролит по времебота и елиминира възможността за образуванезове. Въпреки това изходният ток елко по-малък, което ограничава използването гел-акумулаторито стартернитерии. Обявените чудодейни свойства тезитерии по отношение увеличенияпацитет и експлоатационен живот отговорност специалистите поркетинг.
Оловно-киселиннитетерии обикновено се зареждат в режим стабилизиранепрежението. По тозичин се увеличавапрежениетотерията и семалява токът зареждане. Краят процеса зареждане се индикира от спадането тока до предварително зададена граница.
Никел-кадмий .
Те в края възрастта си и обхватът им използване постепенномалява. Основният им недостатък е ефектътметта. Ако започнете зареждате непълнозредена Ni-Cdтерия, клетката "запомня" това ниво ипацитетът се определя отзи стойност. Друг проблем е ниската екологосъобразност. Токсичнитедмиеви съединения създават проблеми при изхвърлянетокиватерии. Други недостатъци:
- висока склонност къмморазреждане;
- сравнително нисък енергиенпацитет.
Но има и предимства:
- ниска цена;
- дълъг експлоатационен живот (до 1000 цикъла зареждане изреждане);
- способност за отдаване висок ток.
Сред предимствата тезитерии е и способността имботят при ниски отрицателни температури.
Ni-Cd клетките се зареждат в режим постоянен ток. Пълното използванепацитета може се постигне чрез стъпаловидно или непрекъснатомаляване тока зареждане. Краят процеса се следи чрезмаляванепрежението клетката.
Никелов метален хидрид .
Те предназначени заменят никел-кадмиевитетерии. Те имат много по-добрирактеристики иботнирактеристики от Ni-Cdтериите. Ефектътметта естично елиминиран,пацитетът мощността се увеличава около един път и половина, а тенденцията къмморазреждане емалена. В същото време текущата продукция остава висока, азходите остават приблизително същото ниво. Проблемът с околната среда е облекчен -териите се произвеждат без използването токсични съединения. Това обаче се заплаща със значително по-кратък жизнен цикъл (до 5 пъти по-кратък) и възможност забота при минусови температури до -20°C спрямо -40°C за никел-кадмиевитетерии.
Тези клетки се зареждат в режим постоянен ток. Краят процеса себлюдава, когатопрежението всяка клетка се повиши до 1,37 волта. Режимът импулсен ток с отрицателни емисии ей-благоприятен. По тозичин се елиминира ефектътметта.
Литиево-йоннитерии
Литиево-йоннитетерии завладяват света. Те изтласкват други видоветерии от областите, в които позицията изглеждаше неизменна. Литиево-йонните клетки практически нямат ефектметта (той съществува, но теоретично ниво), издържат до 600 цикъла зареждане изреждане и иматпацитет 2-3 пъти по-голям от този никел-металхидриднитетерии.
Склонността къмморазреждане по време съхранението също е минимална, но за всичко това трябва буквално се плати -киватерии много по-скъпи от традиционните. Може се очаква, че цените ще се понижат сзвитието производството,кто обикновено се случва, но други присъщи тезитерии недостатъци - по-нисък ток, невъзможност забота при отрицателни температури - едва ли ще бъдат преодолени чрез съществуващите технологии.
Наред с повишената опасност от пожар, това донякъде възпрепятства използването Литиево-йоннитерии. Трябва се има предвид същока, че тези клетки подлежатзграждане. Дори не се зареждат изреждат, продължителността живота имма по себе си спада до нула след 1,5...2 години съхранение.
Най-благоприятният режим зареждане е двуетапен. Първо с постоянен ток (с лекорастващопрежение), след това с постояннопрежение (с лекомаляващ ток). практика вторият етап се изпълнявато постоянномаляващ ток зареждане. Още по-често този етап се състои от една единствена стъпка -момаляващ стабилизиран ток.
Основнирактеристикитериите
Първиятраметър, който се търси при изборатерия, е нейната номиналнопрежение. прежението една акумулаторна клетка се определя от физичните и химичните процеси, протичащи в клетката, и зависи от видатерията. Еднапълно зареденатерия може осигури:
- оловно-киселинна клетка - 2,1 волта;
- никел-кадмий - 1,25 волта;
- никел-металхидрид - 1,37 волта;
- Литиево-йонна - 3,7 волта.
За се получат по-високипрежения, клетките се сглобяват втерии.ка за автомобилен акумулатор трябва се свържат последователно 6 оловно-киселиннитерии, за се получат 12 волта (по-точно 12,6 волта), а за 18-волтова отвертка - 5 литиево-йоннитерии спрежение 3,7 волта всяка.
Вториятженраметър е капацитет. Това определя времето заботатерията притоварване. Тя се измерва в амперчасове (ток,зделен време).примертерия спацитет 3 A⋅h ще сезреди за 3са с ток от 1 ампер, а с ток от 3 ампера - за 1с.
Важно! Строго погледнато, капацитетатерия зависи от токазреждане произведението от времето зазреждане и токазреждане призличнитоварвания не е еднакво за една и същатерия.
И третиятженраметър капацитет тоководене. Това ексималният ток, койтотерията може осигури. Това ежно,пример, за автомобилен акумулатор - определя способността за въртенела двигателя в студено време. Същока способността се подават високи токове, които създават висок въртящ момент, ежнапример за електроинструментите. За мобилните притурки обачезирактеристика не е толковажна.
Електрическите свойства и експлоатационнитерактеристикитериите зависят от тяхната конструкция и технология производство. Правилното използванетерията предполага използване предимствата възобновяемите химически източници енергия и изравняване недостатъците.
Свързани статии:
