Основные характеристики аккумуляторных батарей: Параметры аккумуляторов

Параметры аккумуляторов

Разрядные характеристики аккумуляторных батарей

Наиболее важными показателями качества АБ являются: емкость, напряжение, габариты, вес, стоимость, допустимая глубина разряда, срок службы, КПД, диапазон рабочих температур, допустимый ток заряда и разряда. Также, необходимо учитывать, что все характеристики производитель дает при определенной температуре – обычно 20 или 25 °С. При отклонениях от этого напряжения, характеристики меняются, и обычно в худшую сторону.

Значения напряжения и емкости обычно входят в название модели батареи. Например: RA12-200DG – батарея напряжением 12 вольт и емкостью 200 ампер*часов, гелевая, глубокого разряда. Это значит, что батарея может выдать в нагрузку энергию 12 х 200 = 2400 Вт*ч при 10 часовом разряде током в 1/10 от емкости. При больших токах и быстром разряде емкость батареи понижается. При меньших токах – обычно увеличивается. Это можно видеть на графике разрядных характеристик аккумуляторных батарей.

Также, нужно смотреть на разрядные характеристики на конкретные батареи. Иногда производители в названии пишут завышенную емкость аккумулятора, которая имеет место только в идеальных условиях – так, например, делает Haze (у аккумуляторов Haze реальная емкость процентов на 10-20 ниже, чем указано в названии батареи).

При разряде током в 0,1 С время работы составляет 10 часов и батарея полностью выдаст в нагрузку аккумулированную энергию. При разряде током 2 С (в 20 раз большим) время работы будет около 15 минут (1/4 часа) и при этом батарея выдаст в нагрузку только половину аккумулированной энергии. При больших токах разряда это значение еще меньше. Зачастую в источниках бесперебойного питания аккумуляторные батареи работают в еще более тяжелых режимах, при которых токи разряда достигают 4 С. При этом время разряда сравнимо с 5 минутами и батарея выдает в нагрузку менее 40% энергии.

Емкость батареи

Количество энергии, которое может быть сохранено в батарее, называется ее емкостью. Она измеряется обычно в ампер-часах, хотя правильнее приводить значения в ватт-часах.

Заряд-разрядные кривые

Емкость (Вт*ч) = U*I*t

где U – напряжение аккумулятора, В; I – ток, который он может отдавать в течение времени t.

Так как обычно принимается, что для различных аккумуляторов напряжение одинаковое, то из формулы убирается напряжение, и остается емкость в ампер-часах.

Одна АБ емкостью 100 Ач может питать нагрузку током 1 А в течение 100 часов, или током 4 А в течение 25 часов, и т.п., хотя емкость батареи снижается при увеличении разрядного тока. На рынке продаются батареи емкостью от 1 до 3000 Ач.

Другие статьи Руководства

Для увеличения срока службы свинцово-кислотной

АБ желательно использовать только малую часть ее емкости до повторной зарядки. Каждый процесс разряда-заряда называется зарядным циклом, причем не обязательно полностью разряжать аккумулятор. Например, если вы разрядили аккумулятор на 5 или 10% и затем снова зарядили его – это тоже считается как 1 цикл. Конечно, количество возможных циклов будет сильно отличаться при различной глубине разряда (см. ниже). Если возможно использовать более 50% энергии, запасенной в АБ до ее заряда, без заметного ухудшения ее параметров, такая батарея называется батареей “глубокого разряда”.

Можно повредить батареи, если перезарядить их. Максимальное напряжение синцово-кислотных АБ должно быть 2,5 вольта на элемент, или 15 В для 12-ти вольтовой батареи. Многие фотоэлектрические батареи имеют мягкую нагрузочную характеристику, поэтому при увеличении напряжения ток заряда снижается значительно. Поэтому всегда необходимо использовать специальный контроллер заряда для солнечных батарей. В случае применения ветроэлектрических станций или

микроГЭС, такие контроллеры также обязательны.

Напряжение

Напряжение на аккумуляторе зачастую является основным параметром, по которому можно судить о состоянии и степени заряженности аккумулятора. Особенно это относится к герметизированным аккумуляторам, у которых не возможно измерить плотность электролита.

Напряжение при заряде, разряде и отсутствии тока очень сильно отличаются. Для определения степени заряженности аккумулятора измеряют напряжение на его клеммах при отсутствии как зарядного, так и разрядного токов в течение как минимум 3-4 часов. За это время напряжение обычно успевает стабилизироваться. Значение напряжения при заряде или разряде ничего не скажет от состоянии или степени заряженности АБ. Примерная зависимость степени заряженности аккумулятора от напряжения на его клеммах в режиме холостого хода, приведена в таблице ниже. Это типичные значения для стартерных аккумуляторов с жидким электролитом. Для герметизированных аккумуляторов (AGM и гелевых) обычно эти напряжения немного выше (нужно запрашивать производителя) – например, AGM батареи полностью заряжены, если напряжение составляет 13-13,2В (сравните с напряжением стартерных батарей с жидким электролитом 12,5-12,7В).

Степень заряженности

Степень заряженности зависит от очень многих факторов, и точно ее могут определить только специальные зарядные устройства с памятью и микропроцессором, которые отслеживают как заряд, так и разряд конкретного аккумулятора в течение нескольких циклов. Этот метод наиболее точный, но и наиболее дорогой. Однако он сможет сэкономить много денег при обслуживании и замене аккумуляторов. Применение специальных устройств, контролирующих работу аккумуляторов по степени их заряженности, позволяет очень сильно повысить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов. Ряд предлагаемых нами контроллеров для солнечных батарей имеют встроенные устройства вычисления степени заряженности аккумулятора и регулируют заряд в зависимости от ее величины.

Для определения степени заряженности можно использовать также следующие 2 упрощенных метода.

1. Напряжение на аккумуляторе. Этот способ наименее точный, но требует только наличия цифрового вольтметра, способного измерять десятые и сотые доли вольта. Перед измерениями нужно отсоединить от аккумулятора всех потребителей и все зарядные устройства и подождать как минимум 2 часа. Затем можно измерить напряжение на терминалах аккумулятора. Ниже в таблице приведены напряжения для аккумуляторов с жидким электролитом. Для полностью заряженной новой AGM или гелевой батареи напряжение составляет 13-13,2В (сравните с напряжением стартерных батарей с жидким электролитом 12,5-12,7В). По мере старения аккумуляторов это напряжение снижается. Можно измерять напряжение на каждой банке аккумулятора, чтобы найти неисправную банку (разделите напряжение для 12В на 6 для того, чтобы определить нужное напряжение на одной банке).
2. Второй метод определения степени заряженности – по плотности электролита. Этот метод подходит только для аккумуляторов с жидким электролитом.

Также, нужно подождать 2 часа перед измерениями. Для измерения используется ареометр. Обязательно наденьте резиновые перчатки и защитные очки! Держите рядом пищевую соду и воду на случай, если вода попадет на кожу.

Степень заряженности	Батарея 12В	Батарея 24 В	Плотность электролита
100	12.70	25.40	1.265
95	12.64	25.25	1.257
90	12.58	25.16	1.249
85	12.52	25.04	1.241
80	12.46	24.92	1.233
75	12.40	24.80	1.225
70	12.36	24.72	1.218
65	12.32	24.64	1.211
60	12.28	24.56	1.204
55	12.24	24.48	1.197
50	12.20	24.40	1.190
40	12.12	24.24	1.176
30	12.04	24.08	1.162
20	11. 98	23.96	1.148
10	11.94	23.88	1.134

Срок службы аккумуляторов 

[sociallocker id=”1616″] Срок службы аккумуляторных батарей в циклах

Неправильно определять срок службы аккумуляторов в годах или месяцах. Срок службы батареи определяется числом циклов заряд-разряд и значительно зависит от условий ее эксплуатации. Чем глубже разряжается батарея, чем большее время она находится в разряженном состоянии, тем меньшее число возможных циклов работы.

Само понятие «количество рабочих циклов «заряда-разряда» аккумулятора» относительное, так как сильно зависит от различных факторов. Кроме того, значение количества рабочих циклов, например для одного типа аккумулятора, не является универсальным понятием, так как зависит от технологии, различной у каждого из производителей.Срок службы аккумуляторов определяется в циклах, поэтому время работы в годах – приблизительное и рассчитано для типичных условий работы.

Поэтому, если, например, в рекламе указано, что срок службы аккумуляторов составляет 12 лет, это значит, что производитель посчитал срок службы для буферного режима с средним числом циклов заряд-разряд 8 в месяц. Например, для AGM аккумуляторов Haze указывается срок службы 12 лет и максимальное число циклов 1200 при разряде на 20%. В год получается 100 таких циклов, в месяц – около 8.

Еще один важный момент – в процессе эксплуатации полезная емкость аккумулятора уменьшается. Все характеристики по количеству циклов обычно приводятся не до полной смерти аккумулятора, а до момента потери им 40% своей номинальной емкости. Т.е, если производителем приведено количество циклов 600 при 50% разряде, это значит, что через 600 идеальных циклов (т.е. при температуре 20С и разряде током одной величины, обычно 0,1С) полезная емкось аккумулятора будет 60% от начальной. При такой потере емкости уже рекомендуется замена аккумулятора.

Свинцово-кислотные АБ, предназначенные для использования в системах автономного электроснабжения имеют, срок службы от 300 до 3000 циклов в зависимости от типа и глубины разряда. В системах на базе ВИЭ батарея может разрядиться гораздо сильнее, чем при буферном режиме. Для обеспечения длительного срока службы, в типичном цикле разряд не должен превышать 20-30% емкости АБ, а глубокий разряд – не более 80% емкости. Очень важно сразу же после разряда заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы. Длительное нахождение (более 12 часов) в разряженном или не полностью заряженном состоянии приводит к необратимым последствиям в аккумуляторах и снижению их срока службы.

[/sociallocker]

Как определить, что аккумулятор уже близок к окончанию своего срока службы? Очень просто – у аккумулятора повышается внутреннее сопротивление, это приводит к более быстрому росту напряжения при заряде (и, соответственно, снижению времени, требуемого для заряда), и более быстрому разряду аккумулятора. Если заряд производится током, близким к предельно допустимому, умирающий аккумулятор будет нагреваться при заряде сильнее, чем раньше.

Максимальные токи заряда и разряда

Токи заряда и разряда любой аккумуляторной батареи измеряются относительно ее емкости. Обычно для аккумуляторов максимальный ток заряда не должен превышать 0,2-0,3С. Превышение зарядного тока ведет к сокращению срока службы аккумуляторов. Мы рекомендуем устанавливать максимальный ток заряда не более 0,15-0,2С. Смотрите характеристики на конкретные модели аккумуляторов для определения максимального зарядного и разрядного токов.

Саморазряд

Явление саморазряда характерно в большей или меньшей степени для всех типов аккумуляторов и заключается в потере ими своей емкости после того, как они были полностью заряжены в отсутствие внешнего потребителя тока.

Для количественной оценки саморазряда удобно использовать величину потерянной ими за определенное время емкости, выраженную в процентах от значения, полученного сразу после заряда. За промежуток времени, как правило, принимается интервал времени, равный одним суткам и одному месяцу. Так, например, для исправных NiCD аккумуляторов считается допустимым саморазряд до 10% в течение первых 24 часов после окончании заряда, для NiMH – немного больше, а для Li-ION пренебрежимо мал и оценивается за месяц. Саморазряд в герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторах значительно уменьшен и составляет 40% в год при 20 °С и 15% при 5 °С. При более высоких температурах хранения саморазряд увеличивается: при 40 °С батареи лишаются 40 % емкости за 4-5 месяцев.

Следует отметить, что саморазряд аккумуляторов максимален именно в первые 24 часа после заряда, а затем значительно уменьшается. Глубокий его разряд и последующий заряд увеличивают ток саморазряда.

Саморазряд аккумуляторов в основном обусловлен выделением кислорода на положительном электроде. Этот процесс еще больше усиливается при повышенной температуре. Так, при повышении окружающей температуры на 10 градусов по отношению с комнатной возможно увеличение саморазряда в два раза.

В некоторой степени саморазряд зависит от качества использованных материалов, технологического процесса изготовления, типа и конструкции аккумулятора. Потери емкости могут быть вызваны повреждением сепаратора, когда образования слипшихся кристаллов пробивают его. Сепаратором принято называть тонкую пластину, разделяющую положительный и отрицательный электроды. Это обычно происходит из–за неправильного обслуживания аккумулятора, его отсутствия или применения несоответствующих или некачественных зарядных устройств. У изношенного аккумулятора пластинки электродов разбухают, слипаясь друг с другом, что приводит к повышению тока саморазряда, при этом поврежденный сепаратор невозможно восстановить проведением циклов заряда/разряда.

Каргиев Владимир, “Ваш Солнечный Дом”
©При цитировании ссылка на эту страницу и на “Ваш Солнечный Дом” обязательна

Дополнительная информация по теме в Разделе “Библиотека“. Настоятельно рекомендуем почитать эту статью

ГЛОССАРИЙ

Емкость (С) – энергия, которую способен отдать аккумулятор в нагрузку, выражаемая в ампер-часах (А·ч, мA·ч). Она будет больше при следующих условиях: меньшем токе разряда, разряде с меньшими перерывами, более высокой температуре окружающей среды, а также более низком конечном напряжении.

Номинальная емкость – номинальное значение емкости: количество энергии, которую способен отдать полностью заряженный аккумулятор при разряде в строго определенных условиях.

Саморазряд – потеря емкости в отсутствие внешнего потребителя тока.

Срок службы батареи – наработка, при которой разрядная емкость сделается меньше определенной нормированной величины, обычно оценивается рабочим количеством циклов “заряд-разряд”.

Срок хранения – максимальный период времени, в течение которого батарея может храниться при оговоренных условиях, не требуя дополнительной зарядки.

Эта статья прочитана 120164 раз(а)!

Продолжить чтение

Основные характеристики аккумуляторных батарей — на что обратить внимание?

Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям

Опубликовано 23.06.2015 13:56

Автор: Abramova Olesya

Аккумуляторная батарея – важнейшая составляющая систем резервного и автономного электроснабжения отдельных электрических приборов или целых объектов промышленного и бытового назначения. На сегодняшний день широкое применение получили аккумуляторы свинцово-кислотного типа (AGM VRLA и GEL VRLA), OPZS, OPZV, а также никель-кадмиевые (Ni-Cd) и литий-ионный типы (Li-ion, LiFePO4, Li-pol).

Возникновение химических источников питания началось еще в 1800 году, когда известный итальянский ученый Алессандро Вольта поместил пластины из меди и цинка в кислоту и получил непрерывное напряжение (Вольтов столб). Современные свинцово-кислотные аккумуляторы, как понятно из названия, состоят из свинца и кислоты, где положительно заряженным элементом является свинец, а отрицательно заряженным – оксид свинца. Самая распространенная аккумуляторная батарея состоит из шести банок по 2В и имеет общее напряжение 12В.

Технические характеристики аккумуляторных батарей

Качество аккумуляторов можно определить по нескольким важным свойствам:

• Емкость, Ампер/час;

• Напряжение, Вольт;

• Допустимая глубина разряда, %;

• Срок службы, лет;

• Диапазон рабочих температур, °С;

• Саморазряд, %;

• Габариты, мм;

• Вес, кг;

• Ток заряда, А;

Совет!strong> Обязательно учитывайте, что все приведенные производителем характеристики батарей указываются для температуры 20 – 25 °С, при снижении и повышении температуры окружающей среды, где будет эксплуатироваться аккумулятор, показатели характеристик изменяются, как правило, он снижаются.

Емкость аккумулятора

Данный параметр отражает количество энергии, которую может сохранить батарея, измерение производится в Ампер*часах. На текущий момент в Украине можно купить аккумуляторы емкостью от 0,6 до 4000Ач. К примеру, батарея с емкостью 200Ач способна обеспечить электропитанием нагрузку током 2А в течение 100 часов, или током 8А в течение 25 часов и т. д. Обязательно учитывайте, что при увеличении потребляемого тока будет происходить снижение емкость аккумуляторной батареи, именно по этой причине производители указывают емкость с дополнительным параметром – С.

Дополнительная, но очень важная характеристика маркируемая латинской буквой «C» с числовым параметром, как правило от 1 до до 48 часов и указывает на емкость аккумуляторной батареи при разряде в определенный промежуток времени (C1, C5, C10, C20 и т.д.). Значение C10 принято считать стандартным значением и подавляющее количество производителей указывает емкость при 10-ти часовом разряде. К примеру, емкость 100Ач при C10 означает, что батарея обеспечит данную емкость при 10-ти часовом разряде, эта же батарея при C5 будет иметь меньшую емкость – 80Ач при C5, а если разряд будет происходить с течение 20 часов, то емкость возрастет и составит около 115Ач при С20. Таким образом, при выборе емкости аккумуляторной батареи необходимо обязательно учитывать время в течение которого будет осуществляется разряд, это имеет большое значение.

Рисунок №1. Зависимость емкости аккумулятора AGM VRLA от времени разряда.

Совет! Обратите внимание, что некоторые производители и торгующие организации могут указывать значение емкости при C20. Это сделано для искусственного завышение показателя при неизменной стоимости аккумулятора.

В процессе эксплуатации емкость будет постепенно снижаться, это естественный процесс «старения» батареи, который возникает из-за снижения плотности свинцовых пластин и частичной потери первичного свинца положительных и отрицательных пластин. Высокая интенсивность использования и глубокие разряда приведут к быстрому износу положительных и отрицательных платин аккумулятора и выходу его из строя. Чтобы этого не происходило, необходимо предусматривать резервный запас емкости. Для увеличения емкости батарейного кабинета применяются несколько аккумуляторов с параллельным соединением.

Напряжение батареи

Уровень напряжения – ключевая характеристика по которой происходит выбор аккумулятора. На сегодняшний день распространены элементы и аккумуляторы со следующими значениями напряжения: 1.2, 2.4, 6, 12В. Батарейной банк с более высоким напряжением (24, 48, 96В и т. д.) собирается при помощи нескольких 12В аккумуляторов с последовательным типом подключения.

При помощи измерения уровня напряжения можно оценить степень заряженности и степень износа необслуживаемых типов батарей (AGM и GEL VRLA) Измерение напряжения производится в течение нескольких часов, когда аккумулятор полностью бездействует и отключен от зарядного устройства. Нормальный уровень для AGM батарей считается от 13 до 13,2В.

Допустимая глубина разряда

Различные типы и подтипы аккумуляторов имеют рекомендованные параметры глубины разряда. Ниже приведена таблица №1 в которой указаны наиболее распространенные характеристики аккумуляторов допустимой и рекомендованной глубины разряда.

Тип батареи	Допустимый разряд, %	Рекомендованный разряд, %
VRLA	70	40
AGM VRLA	80	50
GEL VRLA	90	50
OPZV	90	60
OPZS	90	60
Li-ion	100	90
Ni-Cd	100	70

Таблица №1. Значения допустимых и рекомендованных значений разряда аккумуляторов.

Уровень разряда является ключевым фактором в сроке службы аккумулятора на ряду с интенсивностью эксплуатации. Даже самую дорогую и качественную свинцово-кислотную батарею можно вывести из строя за 7-10 дней, если производить полный 100% разряд до напряжения 9В несколько раз подряд.

Наиболее стойким к глубоким разрядам являются литий-ионные и никель-кадмиевые, а также специализированные свинцово-кислотные батареи, которые были оптимизированы разработчиками для глубоких разрядов. Обычно такие серии содержат в названии слово «Deep», что в переводе означает «Глубоко».

Разряды в пределах рекомендованных значений обеспечат существенное увеличения срока службы.

Срок службы аккумулятора

Современные свинцово-кислотные батареи оптимизированы для разнообразных режимов работы. Одни имеют меньший срок службы, но обеспечивают более высокую разрядную характеристику, другие – больший, но подходят для редких разрядов и работы в буферном режиме и т. д. Поэтому если производителем указан срок службы 10 лет, это информация соответствует идеальному режиму эксплуатации, когда не превышается циклический ресурс и, что еще более важно, глубина разряда. Приведем пример: если производитель указал, что срок службы аккумулятора 10 лет и допускается число циклов заряд/разряд – 600 с глубиной 50%. Аккумулятор может отслужить указанный срок при идеальных условиях эксплуатации и не более чем пяти циклах в месяц. Этот режим полностью соответствует буферному типу.

Срок эксплуатации целиком зависит от количества совершенных циклов заряда и разряда, а также зависит от окружающей среды, где установлена батарея. Как уже отмечалось выше, чем сильнее разряжается аккумулятор и чем дольше он находятся разряженном состоянии, тем меньше он прослужит. Чем выше окружающая температура, тем активнее проходит химическая реакция и тем сильнее поддаются разрушению свинцовые пластины.

В таблице №2 приведены примерные значения срока службы и циклического ресурса аккумуляторов в зависимости от их типов. Данные соответствуют для оптимальной температуры эксплуатации 20 – 25°С.

Тип аккумулятора	Циклический ресурс при глубине разряда				Срок службы, лет
	25%	50%	75%	100%
VRLA	700 – 1000	350 – 500	230 – 400	150 – 300	3 – 5
AGM VRLA	800 – 2100	500 – 1200	300 – 800	200 – 600	5 – 15
GEL VRLA	2500 – 3000	1200 – 1750	800 – 1000	600 – 800	10 – 15
OPzV	2500 – 3000	1200 – 1750	800 – 1000	600 – 800	10 – 15
OPzS	5000 – 6000	3000 – 3500	1500 – 1750	1000 – 1200	20 – 25
Ni-Cd	<6000	<4000	<2000	<1500	20 – 25
Li-ion	<7000	<5000	<2000	<1500	20 – 25

Таблица №2. Ресурс в зависимости от типа аккумуляторов.

Рисунок №2. Зависимость циклического ресурса от глубины разряда.

Диапазон рабочей температуры

За исключением литий-ионного типа, где используется минерал – литий, принцип работы аккумуляторов основан на химических элементах и взаимодействии между ними. Поэтому практически все основные характеристики аккумуляторов зависят от температуры окружающей среды. Как правило, при повышении температуры срок эксплуатации снижается, причем если температура выше ~35°С, срок службы свинцово-кислотные AGM батарей сократится вдвое.

Уровень температуры окружающей среды также оказывает влияние на доступную емкость аккумулятора. При снижении температуры происходит падение емкости. При –20°С емкость батареи снизится на 30 – 40% от номинального значения.

Рисунок №3. Зависимость срока службы аккумулятора AGM VRLA от температуры окружающей среды.

Рисунок №4. Зависимость емкости аккумулятора AGM VRLA от температуры окружающей среды.

Саморазряд аккумулятора

Саморазряд – характерное явления для аккумуляторов всех типов. Данный показатель отражает степень самопроизвольной потери емкости в процессе простоя после полного заряда. Характеристика саморазряда указывается в процентном соотношении за определенный промежуток времени, чаще всего в месяц.

В качестве примера можно рассмотреть 100Ач батарею AGM VRLA типа, которая была полностью заряжена и в течение месяца не использовалась. Среднее значение саморазряда для AGM VRLA типа составляет порядка 1,5%, соответственно через месяц емкость составит порядка 98,5Ач.

На показатели саморазряда оказывает влияние температура окружающей среды. При повышении температуры, показатель будет расти. Причиной возникновения саморазряда служит выделение молекул кислорода на электроде положительного заряда, а повышение температуры является катализатором данного процесса.

Рисунок №5. Саморазряд аккумуляторов AGM VRLA.

Ток заряда

Сила тока которым осуществляется заряд аккумуляторной батареи напрямую зависят от емкости заряжаемой батареи. Свинцово-кислотные АКБ заряжаются 10 – 30% током от номинальной емкости, в зависимости от системы, могут применяться и менее мощные зарядные устройства.

Внимание! Нельзя заряжать аккумуляторы высоким током, это ведет к необратимым химическим реакциями существенно снижает эксплуатационные характеристики батареи.

Рисунок №6. Зарядная характеристика AGM VRLA.

Габариты и вес батарей

В зависимости от емкости аккумуляторов размеры и вес изменяются, за редким исключением могут быть изменения размера при одинаковой емкости. Существуют общепризнанные размеры небольших аккумуляторов до 250Ач, которые применяются как встроенные источники питания для систем бесперебойного питания, детских игрушек, гольф-каров, поломоечных машин и т. д. В зависимости от производителя присоединительные размеры могут отличаться от десятых до нескольких миллиметров.

Совет! Обращайте внимание на высоту аккумулятора без клемм и с клеммами, некоторые производители указывают два значения высоты.

Вес аккумулятора является дополнительным показателем его качества. Если проводить сравнение между характеристиками аккумуляторов разных серий или производителей, обращайте внимание на показатели массы, чем батарея тяжелее, тем больше в ней свинца. Это говорит о том, что пластины взаимодействующие с кислотой толще и химический источник питания обеспечит больший циклический ресурс и срок службы.

Основные характеристики автомобильных аккумуляторов АКБ

Аккумулятор – основной источник электроэнергии в автомобиле, создающий электрический ток посредством химической реакции и использующий его для запуска стартера двигателя и поддержки разветвленной сети электрических и электронных устройств автомобиля. Аккумуляторная батарея (АКБ) способна заряжаться (запасать и хранить электроэнергию) для последующего использования по назначению.

Типовой автомобильный аккумулятор. Характеристики и принцип работы

Типовой АКБ – электролитическая батарея на 12V, в корпусе которой находится шесть последовательно соединенных и разноименно заряженных пластинчатых блоков (каждый по 2V), разделенных сепараторами и залитых электролитом (плотная серная кислота). Положительно заряженные пластины представляют собой свинцовые решетки на основе PbO2, отрицательно заряженные пластины – решетки из губчатого Pb. Крайние блоки имеют борны на корпусе (контактные выводы на клеммы).

При подаче нагрузки, цепь аккумуляторных пластин замыкается, а возникающая химическая реакция (преобразование свинца в сульфат свинца) создает направленный электрический ток и снижает плотность электролита. При зарядке батареи происходит обратная реакция — восстановлением плотности электролита и активной массы свинцовых пластин.

АКБ в автомобиле – это запуск холодного двигателя стартером и питание бортовых электросистем при неработающем/работающем движке. Оптимальный КПД аккумулятор демонстрирует при +27С (падает до 60% при -18С). При использовании батареи в разных климатических и технических условиях, на разных автомобилях и режимах эксплуатации, характеристики аккумулятора имеют принципиальное значение и должны обязательно приниматься во внимание.
 
Автомобильные аккумуляторы. Технические характеристики
 
Основные характеристики аккумуляторов – это номинальная емкость и пусковой ток.
 

• Номинальная емкость (А·ч) 

Это количество вырабатываемого батареей электричества до установленного конечного напряжения, или количество энергии, которую аккумулятор вырабатывает за определенное время. При недостатке емкости батареи, вы не сможете запустить двигатель в холодную погоду и обеспечить электроприборы автомобиля электроэнергией.
 
Производители авто обычно указывают минимальную требуемую емкость аккумулятора с учетом мощности автомобиля и климатических особенностей эксплуатации (40-60 А·ч – для малолитражек в умеренном/холодном климате, до 80-100 А·ч – для бензиновых/дизельных автомобилей в любом климате, более 100 А·ч – для коммерческого транспорта, большегрузной и специальной техники). Чем холоднее в вашем регионе, тем большую емкость аккумулятора следует выбирать.
 

• Разрядный ток (А) 

Пусковой ток (стартерный ток, ток холодного запуска) – это максимальное значение силы тока для запуска холодного двигателя от стартера. В теплое время года стартер должен преодолеть давление сжатия на цилиндрах вала маховика в 12-13 атмосфер, а в зимнее время – дополнительное противодействие загустевающего масла.
 
Номинальная емкость АКБ напрямую связана с пусковым током: чем она больше, тем больший электрический заряд может выдать батарея для одномоментного запуска холодного движка. Например, при внешней температуре – 18С необходима емкость батареи в 40 А·ч с пусковым током не менее 255 А (малолитражки на 1-2 литра). Для двигателей на 2-3.5 литра требуется пусковой ток не менее 300 А. То есть, чем пусковой ток выше, тем выше емкость батареи, и тем дольше стартер сможет прокручивать вал двигателя при его холодном запуске.
 
Кроме того, с характеристиками емкости и пускового тока напрямую связана пусковая мощность – максимальная выходная мощность, которую аккумулятор может выдать при внешней температуре до -18С в течение 30 секунд (единый стандарт EN/SAE).
 
Значение также имеют характеристики:

• Коэффициента преобразования энергии – превышение количества энергии при зарядке АКБ над энергией при разряде. Для зарядки аккумулятора необходимо, чтобы это соотношение было 1.05-1.10 (105-110%).
• Номинального напряжения АКБ – суммарное напряжение всех батарей аккумулятора, помноженное на их количество. Эта характеристика определяет три основных вида батарей: для легкой техники и мотоциклов – 6V, для легковых автомобилей – 12V, для тяжелых грузовых авто и спецтехники – 24V.
• Напряжение начала газовыделения – уровень напряжения аккумулятора, обеспечивающий начало процесса выделения газов (более 14.4V или 2.4V на клеммах).
• Резервная емкость АКБ – время, которое аккумулятор сможет работать без подзарядки при нагрузке в 25А (обычно не менее 40 минут). Это важно при выходе генератора из строя на морозе: при наличии достаточной резервной емкости, автомобиль сможет доехать до СТО или дома при работающей на аккумуляторе электросистеме. 

Очень важен и конструктивный тип аккумулятора – обслуживаемый (сурьмянистый с постоянным контролем уровня и плотности электролита), малообслуживаемый (кальциевый с конверт-сепараторами) и необслуживаемый (гибридный гелевый). В России наиболее распространены недорогие обслуживаемые и малообслуживаемые АКБ, которые отличаются надежностью, не боятся глубокого разряда и морозов, подлежат восстановлению. Для холодного климата оптимальным будет гибридный гелевый аккумулятор.
 
При выборе аккумуляторной батареи следует также обратить внимание на ее полярность (расположение токовыводящих стержней). Прямая полярность (аккумуляторы для большинства отечественных авто) — положительный электрод находится слева, обратная полярность (евростандарт) – положительный электрод справа.

Основные характеристики аккумуляторных батарей | АКБ

Коэффициент преобразования энергии

Энергия, которая подводится к батарее в процессе заряда, всегда больше энергии, отдаваемой ею при разряде. Превышение энергии заряда над энергией разряда объясняется необходимостью покрытия затрат на проведение электрохимических процессов при заряде. Чтобы зарядить батарею, необходимо подвести к ней энергию, величина которой составляет от 105 до 110% отданной ранее энергии. Это соотношение (равное от 1,05 до 1,10) называют коэффициентом преобразования энергии.

Емкость аккумуляторной батареей

Емкость батареи или отдельного аккумулятора равна отдаваемой ими электроэнергии, измеряемой в ампер-часах (А·ч). Емкость зависит от температуры и разрядного тока. Она уменьшается при увеличении разрядного тока и снижении температуры окружающей среды (особенно при минусовых ее значениях).

Номинальная емкость K20

Это указываемая изготовителем в А·ч емкость, которая определяется в режиме 20-часового разряда полностью заряженной батареи. Величина тока разряда рассчитывается по формуле K20 : 20 ч. Напряжение на выводах батареи при этом должно оставаться на уровне не ниже 10,5 В. Например, разрядный ток батареи емкостью 60 А·ч должен быть равен:

60 А·ч : 20 ч = 3 А

Таким образом батарея номинальной емкостью 60 А·ч должна отдавать ток силой 3 А в течение 20 часов, причем напряжение на ее выводах должно быть выше 10,5 В.

Ток холодной прокрутки

Ток холодной прокрутки (пусковой ток) характеризует способность аккумуляторной батареи обеспечивать пуск двигателя в холодное время года. Ток холодной прокрутки – это указанный производителем ток, который способна отдавать новая полностью заряженная батарея при температуре -18°C в течение установленного нормативом времени. При этом напряжение на ее выводах не должно падать ниже определенного значения, определяемого нормативными значениями.

Номинальное напряжение автомобильной батареи

Номинальное напряжение автомобильной батареи равно произведению номинального напряжения аккумулятора на число (последовательно включенных) аккумуляторов в батарее. В соответствии со стандартом номинальное напряжение свинцового аккумулятора равно 2 В, поэтому у аккумуляторной батареи оно должно составлять 12 В.

Напряжение начала газовыделения

Напряжение начала газовыделения – это напряжение аккумулятора, при котором начинается интенсивное выделение газов. Обычно газы начинают обильно выделяться при напряжении на клеммах более 14,4 В (или 2,4 В на выводах аккумулятора).

Параметры аккумулятора — вес, напряжение, размеры, тип клемм аккумулятора

Параметры аккумулятора — вес, напряжение, размеры, тип клемм аккумулятора

Основные технические характеристики аккумулятора

Нельзя просто так прийти в магазин, и купить первый попавшийся аккумулятор — все они отличаются друг от друга, и на ваш автомобиль может быть установлен аккумулятор со строго определенными техническими характеристиками. У АКБ довольно-таки много параметров, но рядовому автолюбителю достаточно знать о самых основных из них — электрической емкости, напряжении, пусковом токе, массе, габаритах и конструктивных особенностях.

При покупке аккумулятора нужно руководствоваться простым правилом — новый АКБ должен иметь те же параметры, что и старый. Это относится и к конструкции, и к электрическим характеристикам. В противном случае есть риск нанести серьезный ущерб автомобилю.

О чем говорят характеристики аккумулятора? Как исходя из параметров понять, на что способен аккумулятор, и подходит ли он вам? Здесь нет ничего сложного, научиться понимать характеристики АКБ может каждый.

Электрическая емкость 

Электричество в некотором смысле похоже на жидкость — оно может течь по проводам, и храниться в аккумуляторах. Аккумуляторы, в свою очередь, похожи на сосуды — в них может храниться строго определенное количество электричества. То, сколько электричества «поместится» в АКБ, определяется электрической емкостью.

Электрическая емкость — один из основных параметров аккумулятора, по которому сразу можно сказать, для каких целей подходит этот аккумулятор, и на что он вообще способен. Измеряется этот параметр в ампер-часах (Ач).

Почему именно ампер-часы? Все просто: емкость показывает, сколько времени аккумулятор может питать нагрузку с тем или иным потребляемым током. Так, если емкость АКБ составляет 100 Ач, то он сможет на протяжении 100 часов питать нагрузку с потребляемым током в 1 ампер. Соответственно, если нагрузка питается током в 10 ампер, то она проработает от этого аккумулятора 10 часов.

Сейчас на рынке представлены автомобильные аккумуляторы с электрической емкостью от 30 до 225 Ач, хотя встречаются и более емкие экземпляры.

Нужно обратить внимание, что на аккумуляторах указывается номинальная электрическая емкость, которая определяется при непрерывном 20-часовом разряде. Согласно стандарту, ток такого разряда должен составлять 0,05 указанной емкости. То есть, если разряжать аккумулятор емкостью 100 Ач на нагрузку 5А, то спустя 20 часов заряд будет исчерпан полностью.

Бортовая электросеть автомобиля — это десятки нагрузок, и аккумулятор должен обеспечивать их нормальную работу. Справиться с этой задачей может АКБ определенной емкости. А можно ли установить аккумулятор иной емкости?

Да, но здесь нужно действовать осторожно. Ни в коем случае нельзя покупать аккумулятор меньшей емкости — он не справится с нагрузкой, и постоянно будет достигать глубокого (ниже 40 — 50%) разряда. Такой АКБ не сможет отдавать стартеру большую мощность, да и ресурс его значительно сократится.

Использование аккумуляторов большей емкости вполне допустимо, однако слишком увлекаться нельзя: емкость АКБ не должна более чем на 10% превышать мощность генератора. В противном случае генератор не будет обеспечивать нормальный уровень заряда, и аккумулятор будет постоянно недозаряженным. Кроме того, в этом случае есть риск быстрого износа щеточно-коллекторного узла стартера. 

Напряжение 

Стандартное напряжение на аккумуляторе — 12,7 В. Падение этого показателя на доли вольта говорит о разряде батареи (напряжение в 12,4 В соответствует 75%-ному заряду, а напряжение в 12 В — 50%-ному).

Однако нужно учитывать, что во время эксплуатации автомобиля напряжение на клеммах АКБ может на короткое время изменяться, и довольно значительно. Так, при заряде от генератора напряжение может превышать 13 В, а при пуске двигателя — падать до 6 — 7 В. Но если аккумулятор исправен, то после снятия нагрузки напряжение должно прийти в норму. 

Пусковой ток 

Пусковой ток — это, пожалуй, самый важный параметр АКБ, однако мы не говорим о нем первой лишь потому, что производители аккумуляторов слишком вольно обращаются с ним. Слегка подогнав определение и умолчав об условиях проверки, производители получают завышенные показатели пускового тока, которых в реальной эксплуатации практически не бывает. Поэтому при выборе АКБ нужно очень внимательно относиться к тому, что указано на этикетке.

Наибольшее количество электричества аккумулятор отдает стартеру во время пуска двигателя, и в этом случае ток достигает больших величин. АКБ должна обеспечить этот ток на протяжении 30 секунд — он и называется пусковым (или током холодной прокрутки). Данный параметр определяется при температуре электролита -18°C, и во время отдачи тока напряжение на клеммах АКБ не должно упасть ниже 9 В.

Сейчас на рынке присутствуют аккумуляторы с пусковым током вплоть до 750 ампер и выше.

(у АКБ для грузовых автомобилей — до 1300 А). К примеру распространенные АКБ емкостью 62 А обеспечивают пусковой ток в среднем от 510 до 600 А. 

Массогабаритные показатели 

Существует большое разнообразие форм и размеров аккумуляторов, это и неудивительно — каждый автопроизводитель ищет тот аккумулятор, который позволить наиболее эффективно использовать подкапотное пространство. Поэтому учитывайте особенности автомобиля, и покупайте новый АКБ того же форм-фактора, что и предыдущий.

И помните, что масса аккумуляторов высока — от 14 до 20 и более кг. Узнать какой вес у аккумулятора можно по маркировке — производители всегда указывают этот параметр, и вы можете сразу оценить свои силы на переноску и установку АКБ.

Однако масса может сказать и о реальных параметрах АКБ, которые иногда не сходятся с указанными на этикетке. Чем тяжелее батарея, тем больше в ней свинца, а значит, тем лучшими электрическими характеристиками она обладает. Поэтому не стоит верить рекламе, утверждающей, что какому-либо производителю удалось создать более легкий, но более емкий аккумулятор — в реальности легкие АКБ обладают меньшей емкостью.

Полярность 

На этот параметр редко обращают внимание, но именно он иногда помогает решить проблемы с размещением аккумулятора в подкапотном пространстве.

Полярность бывает прямой и обратной. Если смотреть на аккумулятор, повернув его клеммами к себе, то при прямой полярности плюсовая клемма находится слева, минусовая — справа. Для автомобилей произведенных в России, как правило, используются аккумуляторы с прямой полярностью, европейскими производителями – аккумуляторы обратной полярности.

Тип клемм

Контактные клеммы аккумуляторов имеют неодинаковый диаметр, это сделано для обеспечения правильного подключения АКБ к бортовой сети автомобиля — разные клеммы не позволяют перепутать «плюс» с «минусом».

В настоящее время распространены аккумуляторы с клеммами двух разных стандартов: тип Euro — Type 1, и Asia — Type 3. В типе Euro клемма «+» имеет диаметр 19,5 мм, клемма «-» — 17,9 мм. В типе Asia клемма «+» имеет диаметр 12,7 мм, клемма «-» — 11,1 мм.

Типы аккумуляторов

Данный параметр носит вспомогательный характер. Многие европейские, американские и азиатские производители зачастую придерживаются своих стандартов, а поэтому на рынке присутствуют аккумуляторы разных типоразмеров и с разным расположением клемм. Наиболее часто встречаются следующие типы АКБ:

Европейский тип. Высота корпуса — 190 мм, клеммы расположены в специальных углублениях и не выходят за габариты АКБ.

Азиатский тип. Высота корпуса — 220 — 225 мм, клеммы расположены на верхней крышке, выходят за габариты корпуса.

Американский тип. Встречается редко, используется на некоторых марках американских автомобилей, характеризуется боковым расположением клемм.

Вот основные технические характеристики аккумуляторов, которые необходимо знать автолюбителю. Ориентируясь в параметрах АКБ, вы легко сделаете правильный выбор.

Основные характеристики аккумуляторных батарей

Товары Библиотека РАДИОСТАНЦИИ Инструкции Программы Сертификаты Материалы VERTEX (англ.яз.) Материалы YAESU (англ.яз.) Другое WIRES-II Сравнение протоколов DMR TDMA и DMR FDMA Краткое описания стандарта DMR АНТЕННЫ И АНТЕННО-ФИДЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Инструкции и карты обрезки антенн Инструкции к поворотным устройствам УСИЛИТЕЛИ Инструкции ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ Инструкции к КСВ-метрам ПРЕСЕЛЕКТОРЫ Инструкции к Преселекторам О СРЕДСТВАХ РАДИОСВЯЗИ Порядок регистрации Законы о радиосвязи Особенности ремонта Частотные сетки cb Полосы частот

Основные характеристики аккумуляторных батарей Основные характеристики аккумуляторных батарейСвинцовые кислотные (Lead-Acid) аккумуляторные батареи  Аккумуляторные батареи этого типа широко применяются в системах связи и в тех случаях, когда требуется значительная ёмкость (например, в качестве резервных источников питания бесперебойного питания базовых станций). Существующие герметичные (гелевые) батареи и батареи с жидким электролитом (свинцовые) имеют примерно одинаковые электрические характеристики при низких температурах. В холостом ходу, при температуре окружающей среды 25 градусов , они длительно сохраняют до 95% от своей ёмкости. При низких температурах (ниже  минус 20 градусов) их ёмкость значительно уменьшается  Свинцовые батареи с жидким электролитом имеют более высокую плотность энергии относительно герметичных гелевых аккумуляторов, но проигрывают по этой характеристике другим типам АКБ. При номинальной температуре срок сохранности заряда в этих батареях составляет примерно 3 месяца (саморазряд  5% в месяц). Модифицированные свинцовые батареи (Absorption Glass Mat)  В  батареях AGM  электролитом пропитан из материала, напоминающим стекловату с очень тонкими стеклянными волокнами. По электрическим характеристикам они занимают промежуточное положение  между гелевыми батареями и батареями с жидким электролитом, и данный тип аккумуляторов практически лишён одного из самых неприятных недостатков гелевых батарей – необратимого увеличения внутреннего сопротивления батареи при и небрежной эксплуатации, когда в силикагеле, используемых для фиксации электролита, образуются разрывы из-за пузырьков газа. При номинальной температуре срок сохранности заряда в этих батареях составляет примерно 3 месяца (саморазряд  5% в месяц).Литий–ионные (Li-Ion) аккумуляторы  Литий-ионные аккумуляторы показывают неплохие характеристики при низких температурах. Большинство производителей гарантирует работу этого типа батарей при температуре окружающей среды до  минус 20 градусов. При этом, при комнатной температуре, при небольшой нагрузке они способны отдавать до 70% от своей ёмкости, а при больших токах нагрузки – до 40%. При температуре окружающего воздуха около 0 градусов уменьшение ёмкости мало заметно. Эти батареи имеют рабочее напряжение от 3,5 до 3,7 Вольт, хорошую плотность энергии по отношению к своей массе и габаритам и широко применяются в носимых радиостанциях. При номинальной температуре срок сохранности заряда в этих батареях составляет примерно 6 недель (саморазряд  10% в месяц).Литиевые (Li-Metal) аккумуляторные батареи  Этот тип батарей имеет напряжение на каждом элементе 3 Вольта и применяется до температуры окружающего воздуха  минус 30 градусов. В сравнении с другими типами аккумуляторов, они имеют наиболее высокую плотность энергии. Однако, это преимущество постепенно сходит на нет  при понижении температуры. Так, при температуре окружающей среды  около 0 градусов,  их ёмкость уменьшается примерно, до 70% от ёмкости при комнатной температуре; при минус 20 градусов  до 55%; при минус 30 градусов можно рассчитывать, примерно, на 40% от первоначальной ёмкости. Этот тип батарей считается небезопасным при разгерметизации, и производители продолжают усовершенствовать их конструкцию. Ввиду специфических требований к режиму заряда и по соображениям безопасной эксплуатации, литиевые аккумуляторы выпускаются с встроенными контроллерами заряда. Контроллер не допускает порчу батареи вследствие её перезаряда и её глубокий разряд. При наступлении опасности любого рода, выходные силовые контакты батареи будут отключены защитной схемой контроллера, что позволяет сохранить литиевые элементы батареи. «Эффект памяти», характерный для предыдущего поколения никель-кадмиевых батарей, у литиевых батарей отсутствует. Поэтому, заряжать такие батареи можно при любом остаточном уровне заряда, не опасаясь снижения её ёмкости. При номинальной температуре срок сохранности заряда в этих батареях составляет примерно 1 год.Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы  Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи предназначены для работы в условиях низких (до минус 20 градусов) температуры окружающего воздуха. Каждый элемент батареи имеет рабочее напряжение 1,2 Вольта. При небольшой нагрузке и температуре окружающей среды 0 градусов, элементы батареи отдают до 95% от своей ёмкости. При той же температуре и под большой нагрузкой, ёмкость батареи уменьшается до 90%. При понижении температуры до минус 20 градусов можно рассчитывать на 60% от первоначальной ёмкости, хотя при малых токах в нагрузке батарея способна отдать до 80% от своей ёмкости. При температуре минус 40 градусов можно ожидать до 40% ёмкости при малых токах нагрузки, но АКБ практически не способна отдавать большой ток (например, при переходе портативной радиостанции в режим передачи). Никель-кадмиевые батареи имеют маленькое внутреннее сопротивление, и ка следствие этого – умеренный саморазряд. При номинальной температуре срок сохранности заряда в этих батареях составляет примерно 3 недели (саморазряд  20% в месяц). Никель-гидридные (NI-MH) аккумуляторные батареи  Никель-гидридные (Nickel-Metal Hydride) аккумуляторы  сохраняют свою работоспособность до температуры окружающей среды минус 20 градусов. При комнатной температуре (25 градусов) и при  малых токах в нагрузке, они способны отдавать до 90 % от своей первоначальной ёмкости. Однако, при больших токах в нагрузке и при той же температуре окружающего воздуха, стоит рассчитывать только на 40% ёмкости. При температуре 0 градусов и небольшом токе в нагрузке, эти аккумуляторы отдают порядка 95% от своей первоначальной ёмкости. Несмотря на значительное снижение ёмкости при больших токах в нагрузке в условиях низких температур, никель-гидридные аккумуляторные батареи применяются для работы окружающего воздуха  до минус 30 градусов. Основной их недостаток – глубокий саморазряд  (до 30 % в месяц), а срок сохранности заряда при номинальной температуре составляет 2 недели.Перезаряжаемые щелочные батареи (Rechargeable Alkaline Battery)  Перезаряжаемые щелочные батареи (не путать с аккумуляторами, которые в старых публикациях до 1990 года назывались «никель-кадмиевыми щелочными батареями») имеют максимальный рекомендуемый ток разряда не более 400-500 мА. У них высокое внутреннее сопротивление, что приводит к серьёзному падению напряжения даже при комнатной температуре при работе в радиопередающей аппаратуре с выходной мощностью выше 0,1 Вт. Поэтому, применение этих батарей для работы в условиях низких температур не желательно. При низкой температуре окружающего воздуха эти батареи подходят только для работы в маломощных устройствах и при малых токах разряда. При положительной температуре они отдают около 75% от своей первоначальной ёмкости и менее 20% при температуре минус 20 градусов.  Основное достоинство этих батарей – небольшой ток саморазряда, а основной недостаток – малое количество циклов заряда-разряда, которые аккумуляторы способны обеспечить при  допустимой потере ёмкости.Купить батарей и аккумуляторы Купить FNB-82Li Купить FNB-V57 — Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы иметь возможность комментировать в системе Disqus.

Характеристики аккумуляторных батарей, применяемых на электротележках и электропогрузчиках

Категория:

   Электротележки

Публикация:

   Характеристики аккумуляторных батарей, применяемых на электротележках и электропогрузчиках

Читать далее:

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:

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.

Рекламные предложения:

Читать далее: Зарядные устройства

Категория: — Электротележки

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Другие аккумуляторные батареи | Введение в химию

Цель обучения

• Обсудить общие характеристики аккумуляторов

---

Ключевые моменты

• Перезаряжаемые батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, которая позволяет снова сохранять заряд после разрядки батареи.
• Аккумуляторные батареи имеют более низкую общую стоимость использования и меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые батареи, что может быть причиной того, что U.S. Спрос на аккумуляторные батареи растет намного быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи.
• Обычные типы аккумуляторных батарей: свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.

---

Условия

• плотность энергии Количество энергии, которое может храниться относительно объема батареи.
• вторичный элемент: Электрический элемент, который можно перезаряжать, поскольку он преобразует химическую энергию в электрическую с помощью обратимой химической реакции.

---

Аккумуляторы

Аккумуляторная батарея — это тип электрической батареи, состоящей из одного или нескольких электрохимических элементов. Он известен как вторичный элемент, потому что его электрохимические реакции электрически обратимы. Другими словами, после того, как накопленный заряд был истощен, химические реакции батареи могут произойти снова, в обратном порядке, чтобы сохранить новый заряд. Спрос на аккумуляторные батареи в США растет вдвое быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи, отчасти потому, что аккумуляторные батареи оказывают меньшее воздействие на окружающую среду и общую стоимость использования, чем одноразовые.

Сетевые накопители энергии используют перезаряжаемые батареи для выравнивания нагрузки. Выравнивание нагрузки включает в себя хранение электроэнергии для использования в период пиковой нагрузки. Заряжая батареи в периоды низкого потребления электроэнергии для использования в периоды высокого спроса, выравнивание нагрузки помогает устранить необходимость в дорогостоящих пиковых электростанциях и помогает снизить стоимость генераторов в течение большего количества часов работы.

Конструкция аккумуляторной батареи

Как и все батареи, аккумуляторные батареи состоят из анода, катода и электролита.Во время зарядки материал анода окисляется, образуя электроны, а катод восстанавливается, потребляя электроны.

Зарядка аккумулятора Схема зарядки аккумулятора.

Эти электроны составляют ток во внешней цепи. Электролит может служить простым буфером для внутреннего потока ионов между электродами, как в литий-ионных и никель-кадмиевых элементах, или он может быть активным участником электрохимической реакции, как в свинцово-кислотных элементах.

Типы аккумуляторных батарей

В аккумуляторных батареях обычно используется несколько различных комбинаций химикатов.Различные типы включают свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи, изобретенные в 1859 году французским физиком Гастоном Планте, являются старейшим типом аккумуляторных батарей. Их способность обеспечивать высокие импульсные токи означает, что элементы поддерживают относительно большое отношение мощности к весу. Эти особенности, наряду с их низкой стоимостью, делают их привлекательными для использования в автомобилях, требующих больших токов.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлгидридная батарея, сокращенно NiMH или Ni-MH, очень похожа на никель-кадмиевый элемент (NiCd). В NiMH батареях используются положительные электроды из оксигидроксида никеля (NiOOH), как и в NiCd, но в отрицательных электродах вместо кадмия используется сплав, поглощающий водород. Аккумулятор NiMH может иметь емкость в два-три раза больше, чем аккумулятор NiCd аналогичного размера, а его плотность энергии приближается к плотности литий-ионного элемента.

Литий-ионные батареи

Литий-ионный аккумулятор — это семейство аккумуляторных батарей, в которых ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда и обратно при зарядке.Отрицательный электрод обычного литий-ионного элемента сделан из углерода. Положительный электрод представляет собой оксид металла, а электролит представляет собой соль лития в органическом растворителе. Это один из самых популярных типов аккумуляторных батарей для портативной электроники, с одной из лучших плотностей энергии и лишь медленной потерей заряда, когда они не используются. Литий-ионные аккумуляторы дороже никель-кадмиевых аккумуляторов, но работают в более широком диапазоне температур, при этом они меньше и легче. Они хрупкие и поэтому нуждаются в схеме защиты для ограничения пикового напряжения.

Литий-ионные полимерные батареи

Литий-ионные полимерные (LiPo) батареи обычно состоят из нескольких идентичных вторичных ячеек, включенных параллельно, чтобы увеличить ток разряда. Они часто доступны в серии «упаковок» для увеличения общего доступного напряжения. Их основное отличие от литий-ионных аккумуляторов заключается в том, что их электролит из литиевой соли не содержится в органическом растворителе. Вместо этого он находится в твердом полимерном композите, таком как полиэтиленоксид или полиакрилонитрил.Преимущества LiPo по сравнению с литий-ионной конструкцией включают потенциально более низкую стоимость производства, приспособляемость к большому разнообразию форм упаковки, надежность и прочность. Их главный недостаток — меньший заряд.

Щелочные батареи

Существуют также перезаряжаемые формы щелочных батарей, которые представляют собой тип первичных батарей, зависящих от реакции между цинком (Zn) и диоксидом марганца (MnO ₂ ). Они производятся полностью заряженными и способны сохранять заряд в течение многих лет, дольше, чем большинство никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, которые саморазряжаются.Перезаряжаемые щелочные батареи также могут иметь высокую эффективность перезарядки и оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые элементы.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Характеристики аккумуляторных батарей

% PDF-1.4 % 1 0 obj> поток application / pdf Характеристики аккумуляторных батарей

Примечания по применению

Texas Instruments, Incorporated [SNVA533,0]

iText 2.1.7, автор 1T3XTSNVA5332011-12-08T02: 45: 55.000Z2011-12-08T02: 45: 55.000Z конечный поток эндобдж 2 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Font >>> / MediaBox [0 0 540 720] / Contents [7 0 R 8 0 R 9 0 R 10 0 R] / Type / Страница / Родитель 11 0 R >> эндобдж 3 0 obj> поток

DoITPoMS — Батарейки библиотеки TLP

При выборе батареи необходимо учитывать следующие характеристики батареи:

1) Тип

См. Страницу первичных и вторичных батарей.

2) Напряжение

Теоретическое стандартное напряжение ячейки может быть определено из электрохимической серии с использованием значений E ^или :

E ^o (катодный) — E ^o (анодный) = E ^o (элемент)

Это стандартное теоретическое напряжение. Теоретическое напряжение ячейки модифицируется уравнением Нернста, которое учитывает нестандартное состояние реагирующего компонента. Потенциал Нернста будет меняться со временем либо из-за использования, либо из-за саморазряда, посредством которого изменяется активность (или концентрация) электроактивного компонента в ячейке.Таким образом, номинальное напряжение определяется химией ячейки в любой момент времени.

Фактическое создаваемое напряжение всегда будет ниже теоретического напряжения из-за поляризации и потерь сопротивления (падения IR) батареи и зависит от тока нагрузки и внутреннего импеданса элемента. Эти факторы зависят от кинетики электрода и, таким образом, зависят от температуры, состояния заряда и возраста элемента. Фактическое напряжение, появляющееся на клеммах, должно быть достаточным для предполагаемого применения.

Типичные значения напряжения находятся в диапазоне от 1,2 В для никель-кадмиевых аккумуляторов до 3,7 В для литий-ионных аккумуляторов.

На следующем графике показана разница между теоретическим и фактическим напряжениями для различных аккумуляторных систем:

3) Кривая нагнетания

Кривая разряда представляет собой график зависимости напряжения от разряженной емкости в процентах. Желательна плоская кривая разряда, поскольку это означает, что напряжение остается постоянным по мере разряда батареи.

4) Вместимость

Теоретическая емкость батареи — это количество электричества, участвующего в электрохимической реакции. Обозначается Q и определяется как:

.

$$ Q = xnF $$

, где x = количество молей реакции, n = количество электронов, перенесенных на моль реакции и F = постоянная Фарадея

Вместимость обычно выражается в массе, а не в количестве молей:

\ [Q = {{nF} \ over {{M_r}}} \]

, где M _r = Молекулярная масса.Это дает емкость в единицах ампер-часов на грамм (Ач / г).

На практике полная емкость аккумулятора никогда не может быть реализована, поскольку значительный вес составляют нереактивные компоненты, такие как связующие и проводящие частицы, сепараторы и электролиты, токосъемники и подложки, а также упаковка. Типичные значения варьируются от 0,26 Ач / г для Pb до 26,59 Ач / г для H ₂ .

5) Плотность энергии

Плотность энергии — это энергия, которая может быть получена из единицы объема веса клетки.

6) Удельная энергия

Удельная плотность энергии — это энергия, которая может быть получена на единицу веса ячейки (или иногда на единицу веса активного электродного материала). Это произведение удельной емкости и рабочего напряжения за один полный цикл разряда. Как ток, так и напряжение могут изменяться в течение цикла разряда, и, таким образом, полученная удельная энергия рассчитывается путем интегрирования произведения тока и напряжения во времени.Время разряда связано с максимальным и минимальным порогом напряжения и зависит от состояния доступности активных материалов и / или предотвращения необратимого состояния аккумуляторной батареи.

7) Удельная мощность

Плотность мощности — это мощность, которая может быть получена на единицу веса элемента (Вт / кг).

8) Температурная зависимость

Скорость реакции в ячейке будет зависеть от температуры в соответствии с теориями кинетики.Внутреннее сопротивление также зависит от температуры; низкие температуры дают более высокое внутреннее сопротивление. При очень низких температурах электролит может замерзнуть, что приведет к снижению напряжения, поскольку движение ионов затруднено. При очень высоких температурах химические вещества могут разлагаться, или может быть достаточно энергии для активации нежелательных обратимых реакций, снижающих емкость.
Скорость уменьшения напряжения с увеличением разряда также будет выше при более низких температурах, как и емкость — это показано на следующем графике:

9) Срок службы

Срок службы аккумуляторной батареи определяется как количество циклов зарядки / перезарядки, которое может выполнить аккумуляторная батарея, прежде чем ее емкость упадет до 80% от первоначальной.Обычно это от 500 до 1200 циклов.

Срок годности батареи — это время, в течение которого батарею можно хранить в неактивном состоянии до того, как ее емкость упадет до 80%. Уменьшение емкости со временем вызвано истощением активных материалов из-за нежелательных реакций внутри ячейки.

Батареи также могут быть подвержены преждевременной смерти:

• Чрезмерная зарядка
  
• Перегрузка
  
• Короткое замыкание
  
• Потребляемый ток больше, чем предусмотрено для производства
  
• Воздействие экстремальных температур
  
• Подверженность ударам или вибрации
  

Задержка напряжения

Смерть батареи из-за старения

10) Физические требования

Это включает в себя геометрию ячейки, ее размер, вес и форму, а также расположение клемм.

11) Цикл зарядки / разрядки

Есть много аспектов цикла, которые требуют рассмотрения, например:

• Напряжение, необходимое для зарядки
  
• Время, необходимое для зарядки
  
• Наличие источника заряда
  
• Потенциальная угроза безопасности при зарядке / разрядке

12) Срок службы

Срок службы аккумуляторной батареи — это количество циклов разрядки / зарядки, которое она может пройти, прежде чем ее емкость упадет до 80%.

13) Стоимость

Сюда входит начальная стоимость самой батареи, а также стоимость зарядки и обслуживания батареи.

14) Возможность глубокого разряда

Существует логарифмическая зависимость между глубиной разряда и сроком службы батареи, таким образом, срок службы батареи может быть значительно увеличен, если она не разряжена полностью; Например, батарея мобильного телефона прослужит в 5-6 раз дольше, если перед подзарядкой она разрядится только на 80%.

Для приложений, где это может быть необходимо, доступны специальные аккумуляторы глубокого разряда.

Никель-кадмиевые батареи

15) Требования к приложению

Батареи должно хватить для предполагаемого применения. Это означает, что он должен иметь возможность производить правильный ток с правильным напряжением. Он должен обладать достаточной емкостью, энергией и мощностью. Он также не должен слишком сильно превышать требования приложения, поскольку это может привести к ненужным расходам; он должен обеспечивать достаточную производительность при минимально возможной цене.

предыдущая | следующий

Типы батарей | Ассоциация аккумуляторных батарей

АККУМУЛЯТОРЫ НИКЕЛЕВЫЕ КАДМИЯ

Активные компоненты NiCd аккумуляторной батареи в заряженном состоянии состоят из гидроксида никеля (NiOOH) в положительном электроде и кадмия (Cd) в отрицательном электроде. В качестве электролита обычно используется гидроксид калия (КОН). Благодаря низкому внутреннему сопротивлению и очень хорошим токопроводящим свойствам никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать чрезвычайно высокие токи и могут быстро заряжаться.Эти элементы способны выдерживать температуры до -20 ° C. Выбор сепаратора (нейлон или полипропилен) и электролита (KOH, LiOH, NaOH) влияет на условия напряжения в случае сильноточного разряда, срок службы и способность к перезарядке. В случае неправильного использования может быстро возникнуть очень высокое давление. По этой причине для элементов требуется предохранительный клапан. NiCd элементы обычно имеют длительный срок службы, что обеспечивает высокую степень экономии.

НИКЕЛЬ-МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ГИДРИДНЫЕ БАТАРЕИ

Активные компоненты никель-металлгидридной аккумуляторной батареи в заряженном состоянии состоят из гидроксида никеля (NiOOH) в положительном электроде и металлического сплава, аккумулирующего водород (MH) в отрицательном электроде, а также из электролита гидроксида калия (КОН).По сравнению с перезаряжаемыми никель-кадмиевыми батареями, никель-металлгидридные батареи имеют более высокую удельную энергию на единицу объема и веса.

ЛИТИЕВЫЕ ИОННЫЕ БАТАРЕИ

Термин ионно-литиевая батарея относится к перезаряжаемой батарее, в которой материалы отрицательного электрода (анода) и положительного электрода (катода) служат в качестве хозяина для литий-ионных аккумуляторов (Li +). Ионы лития перемещаются от анода к катоду во время разряда и интеркалируются (вставляются в пустоты в кристаллографической структуре) катода.Ионы меняют направление во время зарядки. Поскольку ионы лития внедряются в материалы-хозяева во время заряда или разряда, в литий-ионном элементе нет свободного металлического лития. В литий-ионном элементе чередующиеся слои анода и катода разделены пористой пленкой (разделителем). Электролит, состоящий из органического растворителя и растворенной соли лития, обеспечивает среду для переноса ионов лития. Для большинства коммерческих литий-ионных ячеек диапазон напряжений составляет примерно от 3,0 В (в разряженном состоянии или при 0% -ном состоянии заряда, SOC) до 4.2 В (полностью заряженный или 100% SOC).

СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ МАЛЫЙ ЗАПЕЧАТАННЫЙ

Перезаряжаемые небольшие герметичные свинцово-кислотные батареи (SSLA), которые представляют собой свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном (батареи VRLA), не требуют регулярного добавления воды в элементы и выделяют меньше газа, чем залитые (мокрые) свинцово-кислотные батареи. батареи иногда называют «необслуживаемыми» батареями. Уменьшение вентиляции является преимуществом, поскольку они могут использоваться в ограниченных или плохо вентилируемых помещениях.

Есть два типа батарей VRLA,

• Аккумулятор из абсорбированного стекломата (AGM)
• Гелевый аккумулятор («гелевый элемент»)

В батарее из абсорбированного стекломата электролит абсорбируется в сепараторе из стекловолокна.В гелевой ячейке электролит смешан с кремнеземной пылью с образованием иммобилизованного геля.

Батареи

SSLA включают предохранительный клапан сброса давления. В отличие от залитых батарей, батарея SSLA сконструирована так, чтобы не проливать электролит при перевернутом положении.

Знание батареи

О аккумуляторной батарее

В продаже имеется пять типов аккумуляторных батарей. В следующей таблице сравниваются их производительность и применение.В настоящее время наиболее популярными перезаряжаемыми аккумуляторами являются Ni-Cd, Ni-MH и Li-Ion в индустрии бытовой электроники, которые входят в число наших основных продуктов. Использование перезаряжаемой батареи может сэкономить окружающую среду и сэкономить ваши деньги. Например, одну никель-металлгидридную батарею размера AA можно использовать не менее 500 раз, что эквивалентно 500 щелочным батареям AA, это будет стоить вам менее 0,002 доллара за каждый раз.

Сравнение характеристик различных аккумуляторных батарей
Параметры	Свинцово-кислотный	никель-кадмиевый	Ni-M-H	Жидкость Литий-ионный	Полимер Литий-ионный
Напряжение (В)	2	1.2	1,2	3,6	3,6
Весовая плотность энергии (Втч / кг)	35	50	80	125	170
Объемная энергия Плотность (Втч / л)	80	150	200	320	400
Срок службы (раз)	300	500	500	800	1000
Саморазряд (% / мес)	0	25-30	30-35	6-9	2-5
Состояние электролита	Жидкость	Жидкость	Жидкость	Жидкость	Полимерный гель
Мин.толщина	> 10 мм	> 3 мм	> 3 мм	> 3 мм	<1 мм
Эффект памяти	№	да	№	№	№
Загрязнение	да	да	№	№	№
Себестоимость	самый низкий	Низкий	средний	Высокая	Средний
Преимущества	Большой ток стока и низкая стоимость	Средний ток стока и низкая стоимость, меньший объем	Средний ток стока и стоимость, большая емкость	больший объем и меньший вес	Максимальная вместимость, меньший вес и гибкая форма
Недостатки	Слишком тяжелый	Экологичность не безопасна	Высший саморазряд и вес	Низкий ток стока и более высокая стоимость	Низкий ток стока и очень высокая стоимость
Приложения	Автомобиль и освещение	Электроинструмент, беспроводной телефон, аварийное освещение и т. Д.	Игрушка, КПК, MP3, цифровой фотоаппарат и т. Д.	Сотовый телефон и портативный компьютер	Портативные компьютеры

---

Промышленные стандартные размеры цилиндрических батарей

Размер элемента	Диаметр (мм)	Длина (мм)	NiCad Вес (граммы)	NiMH Вес (граммы)
Размер A Аккумуляторы
AAAA	8.4	40,2	10	10
4/3 AAAA	8,4	67	12-13	13
1/4 AAA	10,5	14	2,5–3,5	2,5–4
1/3 AAA	10,5	16	5,5	5,5
1/2 AAA	10.5	22		7
2/3 AAA	10,5	30	6-8	8-9
AAA36	10,5	36		11
4/5 AAA	10,5	37		11
AAA38	10.5	38		11
3/4 AAA	10,5	39,5	12	12
AAA42	10,5	42		12
AAA	10,5	44,5	10	13
5/4 AAA	10.5	50	14	15
L-AAA	10,5	50	13	14
4/3 AAA	10,5	67	17	18
5/3 AAA	10,5	67	19	19
LL-AAA	10.5	67	17	18
3/2 AAA	10,5	67	19	20
6/4 AAA	10,5	67	20	20
7/5 AAA	10,5	66,5	15	15
7/4 AAA	10.5	76	19	20-21
7/3 AAA	10,5	80		23
SL AAA	10,5	80		23
1/3 AA	14,2	17,5	6,5	7
1/2 AA	14.2	30	12	15
2/3 AA	14,2	28,7	13-15	13–16
4/5 AA	14,2	43	20	22
AA	14,2	50	21	27
AA с плоским верхом	14.2	48	21	27
5/4 AA	14,2	64,5		29
L-AA	14,2	65	29	30
4/3 AA	14,2	65,2	30	30
7/5 AA	14.2	70	29	39
1/3 А	17	21
1/2 А	17	25	17	21
2/3 А	17	28,5	18-20	20-23
4/5 А	17	43	26-31	32-35
А	17	50	32	40
4/3 А	17	67	50	55
L-A	17	67	48	53
7/5 А	17	70	44.8	56
жир A	18	50	38	42
4/3 жира A	18	67	56	60
L-жир A	18	67	55	60
Батареи размера Sub C
1/2 SC	23	26	30
2/3 SC	23	28	25	28
4/5 SC	23	34	38	42
SC (sub C)	23	43	52	55
5/4 Sub C	23	49.5	65-67	70
4/3 SC	23	50	60	66
L-SC	23	50	57	63
Размер C Батареи
1/2 С	26	24	31	34
3/5 С	26	30	40	44
2/3 К	26	31	45	50
С	26	46	72	80
5/4 С	26	58	90	100
Размер D Батареи
1/2 D	33	37	81-84	81
2/3 D	33	43.4	98-105	115
D	33	58	105-145	105-160
4/3 D	33	89	140-190	175
3/2 D	33	90,3	195-236	240
F Батареи
Ф.	33	91.2	231	255
SF (супер F)	41,4	89,1	393	425
Диаметр и длина могут варьироваться от 0,1 мм до 1 мм у разных производителей Вес ячейки зависит от производителя. Цель столбца веса — дать представление о том, насколько тяжелой будет ячейка. Ваши результаты могут отличаться.

---

Каков срок службы аккумуляторной батареи?

Когда батарея заряжается и разряжается, мы называем цикл или период.В заявленных принципах зарядки и разрядки и снижении емкости до достижения установленного стандарта общее количество циклов, которые она может пройти, называется сроком службы аккумуляторной батареи.

---

Что такое саморазряд аккумулятора?

Первичная батарея или полностью заряженная вторичная батарея, если отложить ее на время, емкость снизится или потеряется, это явление вызывает саморазряд, то есть утечку электричества. Это определяется внутренней электрохимической системой, подобно утечке воды из пруда или водоема.

---

Что такое внутренний импеданс батареи?

Импеданс батареи — это сопротивление при протекании тока через рабочую ячейку, как правило, внутреннее сопротивление учитывается как постоянный ток. и переменного тока сопротивление. Поскольку сопротивление перезаряжаемого элемента невелико, электрод легко поляризовать, создавая поляризационное сопротивление при измерении постоянного тока. сопротивление, точное значение не может быть измерено.

---

Что такое эффект памяти?

Эффект памяти возникает только на никель-кадмиевых батареях.Как и в традиционной технологии, отрицательным элементом никель-кадмиевой батареи является спекание с толстым кристаллом никеля, если никель-кадмиевые батареи перезаряжаются до того, как они будут полностью разряжены, кристаллы никеля легко собираются, образуя агломерацию, в результате чего возникает платформа первичного разряда. Батарея сохраняет платформу, что будет считаться окончанием разряда для следующего цикла, даже если емкость решает, что аккумулятор может быть разряжен на более низкую платформу. Аккумулятор сохранит этот процесс в своей памяти, поэтому во время следующей разрядки аккумулятор запоминает только эту уменьшенную емкость.Точно так же любая дальнейшая неполная разрядка при каждом использовании усугубит эффект снижения емкости. Эффект Существует два метода устранения эффекта: во-первых, глубокий разряд при слабом токе (т.е. от 0,1 ° C до 0 В), во-вторых, несколько циклов при высоких токах (например, 1C).

---

Как температура окружающей среды влияет на работу аккумулятора?

Низкие температуры (например, -15 ° C), очевидно, уменьшат скорость разряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. При -20? электролит находится в точке замерзания, скорость заряда сильно замедлится.При низкой температуре (ниже -15 ° C) заряд поднимет внутреннее давление газа и, возможно, откроет предохранительный клапан. Температура окружающей среды от 5? До 30? лучший диапазон для эффективного заряда. Обычно с повышением температуры эффективность заряда повышается. Но когда температура поднимется до 45? или выше, качество материалов в батарее ухудшится, а срок службы батареи значительно сократится.

---

Как «перезаряд» влияет на производительность аккумулятора?

«Избыточный заряд» описывается как непрерывная зарядка после полной зарядки аккумулятора определенным методом зарядки.Поскольку уровень емкости при положительной полярности выше, чем при отрицательной полярности, при положительной полярности будет генерироваться кислород, который может быть составлен из кадмия, полученного при отрицательной полярности через сепаратор. В общем случае внутреннее давление не будет значительно увеличиваться, однако, если зарядный ток, применяемый для аккумулятора, слишком велик, время зарядки очень велико и, наконец, кислород не может быть израсходован вовремя, аккумулятор будет поврежден. из-за повышения давления, деформации батареи, утечки и т. д.Однозначно снизится и производительность батареи

---

Как «чрезмерная разрядка» влияет на производительность аккумулятора?

Если напряжение элемента достигает расчетного значения, это означает, что аккумулятор разрядил сохраненную емкость, но, тем не менее, действие разряда является непрерывным, что приведет к чрезмерной разрядке. Обычно конечное напряжение можно определить по току разряда, например, конечное напряжение установлено на уровне 1,0 В / элемент, а при разряде 0,2–2 ° C и 0.8 В / элемент при 3 ° C или более, например 5C или 10C. Чрезмерный разряд может вызвать катастрофу, особенно при сильном токе или многократном чрезмерном разряде. Обычно чрезмерный разряд может вызвать повышение внутреннего давления в ячейке, и обратимость материалов активности как в положительном, так и в отрицательном смысле будет нарушена. Даже при зарядке восстанавливается только часть, и емкость явно уменьшается.

---

Как короткое замыкание влияет на работу аккумулятора?

Шунтирование любых проводящих материалов с внешними клеммами батареи приведет к короткому замыканию.В зависимости от аккумуляторной системы короткое замыкание может иметь серьезные последствия, например повышение температуры электролита или повышение внутреннего давления газа. Если значение внутреннего давления газа превышает ограничение срока службы крышки элемента, электролит вытечет, что серьезно повредит батарею. Если безопасная вентиляция не сработает, произойдет даже взрыв. Поэтому не замыкайтесь.

---

Каковы характеристики никель-кадмиевого аккумулятора?

• Низкая стоимость;
• Отличная выносливость при перезарядке;
• Отличная быстрая зарядка;
• Длительный срок службы;
• Широкий температурный диапазон;
• Саморазряд средней степени;
• Хорошие показатели безопасности.

  ---

Каковы характеристики никель-металлогидридной батареи?

• Низкая стоимость;
• Хорошая быстрая зарядка;
• Длительный срок службы;
• Нет накопления в памяти;
• Зеленые источники энергии, без загрязнения;
• Широкий температурный диапазон;
• Хорошие показатели безопасности.
  

  ---

Каковы характеристики литий-ионного аккумулятора?

• Высокая плотность энергии;
• Высокое рабочее напряжение;
• Нет накопления в памяти;
• Длительный срок службы;
• Без загрязнения;
• Легкий вес;
• Очень низкая скорость саморазряда.
  

  ---

Каковы характеристики литий-ионного полимерного аккумулятора?

• Нет жидкого электролита, поэтому никогда не протекайте;
• Может иметь различную форму;
• Может быть изготовлен в виде тонкой батареи, например, 3,6 В, 400 мАч, толщина может уменьшиться до 0,5 мм;
• Высокое напряжение в батарее: несколько батарей с жидким электролитом могут быть соединены последовательно для получения только высокого напряжения; литий-полимерный аккумулятор может получать высокое напряжение в ячейке за счет многопользовательской комбинации;
• Емкость литий-полимерных аккумуляторов одинакового объема в два раза больше, чем у литий-ионных.
  

  ---

Каковы характеристики литиевой батареи MnO2 и Li-SOCL2?

• Высокая плотность энергии;
• Длительный срок хранения;
• Широкий диапазон рабочих температур;
• Хорошая герметичность;
• Постоянное напряжение разряда
  

  ---

Почему аккумуляторы с нулевым или низким напряжением?

(1) Напряжение одной из ячеек равно 0 В;

(2) Свечи имеют короткое замыкание, обрыв или плохое прикосновение;

(3) Провода отведены от пайки или плохо припаяны;

(4) Неправильное подключение батареи или контакты соединительных пластин отсутствуют, сварка слабая или обломана.

---

Меры предосторожности:

1. Внимательно прочтите спецификацию или проконсультируйтесь, как правильно использовать.
2. В соответствии с индикацией электроприбора правильно установите положительный и отрицательный полюсы аккумулятора.
3. Не используйте вместе новую и старую батареи или батареи другого типа и модели.
4. Не заряжайте основную батарею.
5. Не нагревайте и не разбирайте аккумулятор, даже не бросайте его в огонь или воду.
6.Не допускайте короткого замыкания в случае взрыва батареи, утечки или других травм.
7. При обнаружении исключительных условий, таких как ужасный запах, протечка, трещины и деформация корки батареи, немедленно прекратите использование батареи.
8. Поместите аккумулятор в недоступном для детей месте.
9. Если вытекшая жидкость попала в глаза, тщательно промойте глаза чистой водой не менее 15 минут, приподнимая верхнее и нижнее веко до тех пор, пока не исчезнут следы химического вещества. Обратитесь за медицинской помощью.
10.Если электроприбор не будет использоваться в течение длительного времени, выньте аккумулятор и храните его в прохладном, хорошо вентилируемом месте.

---

Почему литий-ионный аккумулятор имеет нулевое напряжение?

В целях безопасности наш литий-ионный аккумулятор имеет защиту печатной платы, которая защищает аккумуляторные блоки от чрезмерной зарядки и разрядки. Когда литий-ионный аккумулятор перезаряжается или разряжается, печатная плата автоматически отключается. Тогда вы можете обнаружить, что аккумулятор имеет нулевое напряжение.Это не означает, что аккумулятор разряжен. Вы можете просто зарядить его с помощью нашего зарядного устройства, и все вернется в норму. Обязательно используйте рекомендованные зарядные устройства batteryspace. Мы не несем ответственности за зарядные устройства других производителей. Однако это не относится к батарее, которая не заряжалась более двух месяцев. Вы должны заряжать аккумулятор каждые 2 месяца, чтобы он оставался свежим, если вы не используете его.

---

Как восстановить низкое напряжение аккумуляторной батареи 7,2–9,6 В NMh (уровень 0,5 В на элемент) методом электрошока?

Если напряжение NiMH аккумулятора меньше 1.0 В / элемент. Это не означает, что батарея неисправна или зарядное устройство не может распознать батарею. Ударьте аккумулятор или батарею через адаптер переменного тока 12 В постоянного тока 0,5 А в течение 1 минуты. Тогда ваше зарядное устройство распознает элемент или батарею и сможет заряжаться номинальным зарядным током. Дополнительная информация, пожалуйста, загрузите инструкцию, как восстановить NiMH элемент / NiMH блок.

---

Как ухаживать за аккумуляторной батареей Powerizer Nimh / Nicd:

Все перезаряжаемые никель-кадмиевые / никель-металлгидридные аккумуляторы, которые мы отправляем, имеют , а не полностью заряженные.Это связано с соображениями безопасности при транспортировке. Чтобы аккумулятор (аккумулятор) прослужил вам долгое время, вам необходимо выполнить следующие шаги, когда вы получите нашу аккумуляторную батарею (аккумулятор).

Для никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов (упаковка):

1. Перед использованием полностью зарядите аккумулятор (блок).
2. Полностью разрядите аккумулятор (блок) (до 1,0 В на элемент) перед повторной зарядкой или до тех пор, пока он не перестанет работать с вашим устройством.
3. Повторите шаги 1 и 2 четыре (4) раза, чтобы привести батарею в рабочее состояние, чтобы она достигла полной емкости
4. Мы рекомендуем заряжать аккумулятор (блок) не реже одного раза в 2 месяца для поддержания емкости аккумулятора.

---

Как ухаживать за литиевой аккумуляторной батареей Powerizer?

Загрузите литий-ионный аккумулятор Take Care.pdf

---

Какой аккумулятор самый лучший?

Ниже приводится сводная информация о силе и ограничениях популярных сегодня аккумуляторных систем. Хотя плотность энергии имеет первостепенное значение, другими важными атрибутами являются срок службы, характеристики нагрузки, требования к техническому обслуживанию, затраты на саморазряд и безопасность.Никель-кадмиевый аккумулятор — это первая аккумуляторная батарея небольшого формата, которая составляет стандарт, с которым обычно сравнивают другие химические вещества. Тенденция — к системам на основе лития.

Никель-кадмиевый — зрелый, но с умеренной плотностью энергии. Никель-кадмиевые используются там, где важны длительный срок службы, высокая скорость разряда и расширенный температурный диапазон. Основные области применения — двусторонняя радиосвязь, биомедицинское оборудование и электроинструменты. Никель-кадмий содержит токсичные металлы.

Металлогидрид никеля — имеет более высокую удельную энергию по сравнению с никель-кадмиевым за счет сокращения срока службы.Нет токсичных металлов. Приложения включают мобильные телефоны и портативные компьютеры. NiMH рассматривается как ступенька к системам на основе лития.

Свинцово-кислотный — наиболее экономичный для мощных систем, где вес не имеет значения. Свинцово-кислотный — предпочтительный выбор для больничного оборудования, инвалидных колясок, аварийного освещения и систем ИБП. Свинцово-кислотный недорогой и прочный. Он занимает уникальную нишу, которую сложно заменить другими системами.

Литий-ионный — самая быстрорастущая аккумуляторная система; предлагает высокую плотность энергии и малый вес.Схема защиты необходима для ограничения напряжения и тока по соображениям безопасности. Приложения включают портативные компьютеры и сотовые телефоны. Доступны сильноточные версии для электроинструментов и медицинских устройств.

В таблице 1 приведены характеристики обычных батарей. Цифры основаны на средних рейтингах на момент публикации. Литий-ионный делится на три разновидности: традиционный кобальт, который обычно используется в сотовых телефонах, фотоаппаратах и ​​ноутбуках; марганец (шпинель), которым питаются высокопроизводительные электроинструменты, и новый фосфат, который конкурирует со шпинелью.Литий-ионный полимер не выделен в отдельную систему. Его уникальная конструкция работает так же, как и литий-ионный на основе кобальта.

Таблица 1: Характеристики обычно используемых аккумуляторных батарей.

1) Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи зависит от номинала мАч, проводки и количества ячеек. Схема защиты литий-ионная добавляет около 100 мВт.
2) На основе размера ячейки 18650. Размер и конструкция ячейки определяют внутреннее сопротивление.Элементы большего размера могут иметь импеданс <15 мОм,
3) Срок службы батареи зависит от регулярного обслуживания батареи. Несоблюдение периодических циклов полной разрядки может сократить срок службы в три раза.
4) Срок службы зависит от глубины разряда. Мелкие разряды обеспечивают больше циклов, чем глубокие разряды.
5) Саморазряд максимален сразу после зарядки, а затем спадает. Потеря емкости никель-кадмий составляет 10% в первые 24 часа, а затем снижается примерно до 10% каждые 30 дней.Высокая температура увеличивает саморазряд.
6) Внутренние схемы защиты обычно потребляют 3% накопленной энергии в месяц.
7) Традиционное номинальное напряжение 1,25 В; 1,2 В чаще используется для согласования с литий-ионным (3 последовательно = 3,6 В).
8) Литий-ионный аккумулятор часто имеет номинальное напряжение выше 3,6 В. На основе среднего напряжения под нагрузкой.
9) Возможность сильноточных импульсов; нужно время, чтобы восстановить силы.
10) Относится только к разряду; диапазон температур заряда более ограничен.Обеспечивает меньшую производительность при более низких температурах.
11) Техническое обслуживание может осуществляться в форме «выравнивающего» или «добавочного» заряда для предотвращения сульфатации.

Ссылка от: Исидор Бухманн, генеральный директор Cadex Electronics Inc., Ванкувер, Британская Колумбия.

---

Как заменить новый указатель уровня топлива в литий-ионном аккумуляторе?

Нажмите здесь, чтобы загрузить инструкцию

---

Работа от аккумулятора

Q1.Могу ли я использовать аккумуляторные батареи 1,2 В в устройствах, которые обычно используют одноразовые батареи 1,5 В?

Q2. Нужно ли мне заряжать новые аккумуляторные батареи при их получении перед первым использованием?

Q3. Мои аккумуляторы нагреваются, когда я их заряжаю. Это нормально?

Q4. Сколько раз я могу зарядить свои NiMH аккумуляторы?

Q5. Как я могу продлить срок службы аккумуляторной батареи?

Q6. Могу ли я оставить аккумуляторы в зарядном устройстве до тех пор, пока оно мне не понадобится?

Q7.Почему так важно держать мои батареи вместе по 2 или 4 батареи?

Q8. Как долго аккумуляторы могут держать заряд, если я оставлю их на полке (срок годности)?

Q9. Почему индикатор заряда аккумулятора на моем устройстве показывает, что уровень заряда аккумулятора достаточен непосредственно перед тем, как оно перестает работать?

Q10. Я не использовал свои NiMH аккумуляторы несколько месяцев, и они не держат свой заряд. Как я могу это исправить?

Q11. Могу ли я перезарядить обычные одноразовые щелочные батарейки?

Ответы на вопросы об использовании аккумуляторной батареи

1 кв.Могу ли я использовать аккумуляторные батареи 1,2 В в устройствах, которые обычно используют одноразовые батареи 1,5 В?

Да, определенно. Использование аккумуляторных батарей 1,2 В не повлияет на использование оборудования. Действительно, щелочная батарея имеет только напряжение 1,5 В в начале ее разряда. Затем оно постоянно падает до уровня значительно ниже 1,2 В. Наконец, оно падает примерно до 0,6 В. Большинство оборудования нормально работает при любом диапазоне от 0,9 В до 1,5 В. В отличие от щелочных батарей, где напряжение падает быстро, аккумуляторные батареи предлагают более постоянное напряжение. около 1.25 В на весь период использования. Вот почему новейшие аккумуляторные батареи фактически превзойдут щелочные батареи в оборудовании, требующем постоянного и высокого уровня энергопотребления, таком как цифровые фотоаппараты, вспышки, видеокамеры, компьютеры, портативные телефоны, проигрыватели компакт-дисков, игрушки, гаджеты — ну почти все. .

(НАЗАД)

2 кв. Нужно ли мне заряжать новые аккумуляторные батареи при их получении перед первым использованием?

Да, перед первым использованием новых никель-металлгидридных аккумуляторов необходимо полностью зарядить их.Обратите внимание, что для новых никель-металлгидридных аккумуляторов часто необходимо циклически * их заряжать не менее трех-пяти или более раз, прежде чем они достигнут максимальной производительности и емкости. Первые несколько раз, когда вы используете свои NiMH аккумуляторы, вы можете обнаружить, что они быстро разряжаются (разряжаются) во время использования. Не волнуйтесь, это нормально, пока батареи не сформируются.

* Что мы подразумеваем под «циклом»?

1. Полностью зарядите аккумуляторы.

2. Дайте им остыть, прежде чем помещать их в камеру или оборудование.

3. Используйте свое оборудование как обычно, пока батареи не разрядятся и их не потребуется подзарядка.

Это один полный цикл.

(НАЗАД)

3 кв. Мои аккумуляторы нагреваются, когда я их заряжаю. Это нормально?

При зарядке аккумуляторных батарей их температура значительно повышается из-за внутреннего сопротивления. Таким образом, после завершения зарядки батареи могут нагреваться. Согласно спецификации, большинство никель-металлгидридных аккумуляторов могут нагреваться до 55 ° C во время быстрой зарядки.Некоторым это, безусловно, может показаться жарким. Это вполне нормально. На это повлияет количество разряда и, конечно же, скорость заряда. Вот почему мы рекомендуем следующее:

1. Не закрывайте крышку (если она есть в зарядном устройстве NiMH) во время зарядки аккумуляторов. Лучше всего дать как можно больше тепла рассеяться.

2. Всегда дайте батареям остыть, прежде чем помещать их в камеру или оборудование.

(НАЗАД)

4 кв.Сколько раз я могу зарядить свои NiMH аккумуляторы?

Количество раз, которое вы можете перезарядить батареи, будет зависеть от рабочих параметров, таких как скорость разряда, уход за батареями и т. Д. В целом, при желаемых условиях никель-металлгидридные батареи могут работать до 500 перезарядок. В наилучших условиях никель-металлгидридные аккумуляторы рассчитаны на 1000 перезарядок.

(НАЗАД)

Q5.Как я могу продлить срок службы аккумуляторной батареи?

Хотя есть много вещей, которые продлят срок службы ваших никель-металлгидридных батарей, мы перечислили наиболее важные ниже:

1. Никогда не роняйте никель-металлгидридные батареи на пол или твердую поверхность. Это может серьезно повредить их.

2. Обязательно используйте хорошо разработанное зарядное устройство, которое предотвратит перезарядку. Вероятно, это самая большая причина преждевременного выхода из строя никель-металлгидридных аккумуляторов — неправильная или чрезмерная зарядка. Самый быстрый — не всегда лучший.

3. Никогда не носите никель-металлгидридные батареи в кармане незакрепленно. Монеты или другие металлические предметы могут вызвать их короткое замыкание, что приведет к серьезным ожогам или даже возгоранию.

(НАЗАД)

Q6. Могу ли я оставить аккумуляторы в зарядном устройстве до тех пор, пока оно мне не понадобится?

При использовании ночного зарядного устройства или быстрого зарядного устройства с автоматическим отключением NiMH аккумуляторы можно оставить в зарядном устройстве на длительный период времени без утечки, взрыва или деформации.Однако не храните аккумуляторы в зарядном устройстве, если в этом нет необходимости, и не оставляйте аккумуляторы в зарядном устройстве, если оно включено и заряжается (если в нем нет автоматического таймера для его выключения). Всегда храните заряженные батареи в прохладном месте. Все наши зарядные устройства поставляются с полными инструкциями по эксплуатации.

(НАЗАД)

Q7. Почему так важно хранить батареи в одинаковых наборах по 2 или 4 штуки?

Просто потому, что вы получите лучшую производительность от батарей, если будете хранить их вместе в согласованных наборах.Например, если у вас в комплекте одна слабая батарея, она разряжается раньше остальных и сокращает время работы. Также возможно, что разряженная батарея изменит полярность и повредит батарею. В зарядном устройстве, если у вас есть одна сильная батарея, это приведет к преждевременному отключению зарядного устройства, что приведет к неполному заряду оставшейся батареи в том же банке зарядов.
(НАЗАД)

Q8.Как долго аккумуляторы могут держать заряд, если я оставлю их на полке (срок годности)?

При нормальной комнатной температуре никель-металлгидридные батареи могут сохранять 70% своего заряда через 30 дней. Нормальный саморазряд NiMH аккумуляторов составляет около 1 процента в день при нормальной комнатной температуре. Конечно, факторы окружающей среды и более высокие температуры будут играть важную роль в указанном выше значении и приведут к более высокой скорости разряда NiMH аккумуляторов. С другой стороны, более низкие температуры (от 40 ° до 60 ° F) заставят NiMH аккумуляторы дольше сохранять заряд.

(НАЗАД)

9 кв. Почему индикатор заряда аккумулятора на моем устройстве показывает, что уровень заряда аккумулятора достаточен непосредственно перед тем, как оно перестает работать?

Это происходит из-за различных характеристик разряда щелочных и никель-металлгидридных батарей. Поскольку напряжение щелочной батареи падает с очень предсказуемой скоростью, можно оценить оставшуюся емкость щелочной батареи, основываясь исключительно на ее напряжении. Многие бытовые электронные устройства имеют цифровой измеритель напряжения, показывающий оставшуюся емкость батареи.Важно отметить, что эти измерители отображают напряжение батареи как оценку оставшейся емкости. По сравнению с щелочными батареями сложнее определить, сколько энергии остается в перезаряжаемой батарее, из-за постоянного постоянного рабочего напряжения. Эти дисплеи будут точно отображать напряжение ваших никель-металлгидридных аккумуляторов, но из-за характеристик разрядки никель-металлгидридных аккумуляторов они не смогут точно оценить оставшуюся емкость аккумулятора. Никель-металлгидридные батареи при полной зарядке имеют тенденцию показывать меньше полной емкости (около 1.4 В) и быстро падает примерно до половины емкости (около 1,2 В) на этих цифровых измерителях. Они будут оставаться близкими к этим показаниям до момента отключения. Чтобы продлить срок службы батарей, меняйте их при первом появлении предупреждения о низком заряде батарей.

(НАЗАД)

Q10. Я не использовал свои NiMH аккумуляторы несколько месяцев, и они не держат свой заряд. Как я могу это исправить?

Батареи

NiMH, как и любые другие аккумуляторные батареи, саморазряжаются, если их не использовать.Как правило, в течение 30–60 дней батареи почти полностью разряжаются. При их использовании вам необходимо сначала перезарядить их. После длительного хранения вам может потребоваться несколько раз включить их цикл, как при первом использовании, или даже несколько раз подготовить батареи для восстановления нормальной работы.

(НАЗАД)

Q11. Могу ли я перезарядить обычные одноразовые щелочные батарейки?

Нет. Выброшенные батареи не подлежат перезарядке.Никогда не пытайтесь перезарядить обычные одноразовые щелочные батареи, так как это может привести к возгоранию. Заряжать можно только NiMH и NiCd аккумуляторы.

(НАЗАД)

Обзор аккумуляторных батарей и Fa

Аннотация: В этой заметке по применению представлен обзор никель-кадмиевых (NiCd), никель-металл-гидридных (NiMH) и литий-ионных (Li-Ion, Li +) аккумуляторных батарей, обсуждаются их характеристики и объясняется, как безопасно быстро заряжать NiMH. и литий-ионные аккумуляторные батареи в автономной конфигурации без использования контролирующего микроконтроллера.

Введение

Перезаряжаемые батареи являются стандартным источником питания для современных продуктов, особенно для портативных устройств, таких как ноутбуки, мобильные телефоны и цифровые фотоаппараты. Даже когда уровни мощности падают, абсолютное количество энергии, потребляемой аккумуляторными батареями, растет. Причин тому несколько: постоянная интеграция функций (например, мобильный телефон с цифровой камерой), более высокая скорость вычислений в портативных компьютерах и удобство больших цветных дисплеев.Вследствие такого высокого уровня энергопотребления портативных устройств использование перезаряжаемой батареи стало более рентабельным, чем использование стандартной батареи. Еще более важны экологические преимущества аккумуляторных батарей. Использование аккумуляторных батарей значительно снижает количество опасных материалов, сбрасываемых в окружающую среду, потребление материалов и энергию, необходимую для производства эквивалента в неперезаряжаемых батареях.

В этом примечании по применению содержится обзор химического состава аккумуляторных батарей; в нем подробно описаны их типичные характеристики и важные соображения при выборе типа батареи.Затем в статье описывается, как безопасно и быстро заряжать NiMH и Li-Ion аккумуляторные батареи в автономной конфигурации без использования микроконтроллера или сетевого адаптера с защитой от скачков напряжения.

Типы аккумуляторов

В середине 1980-х годов портативные устройства, такие как телефоны DECT, кассетные плееры и электробритвы, питались в основном от никель-кадмиевых (NiCd) аккумуляторных батарей. Никель-металлогидридные (NiMH) и литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторные батареи появились позже и появились на массовом рынке к концу девяностых годов.Никель-кадмиевые батареи

были особенно популярны в недорогих приложениях, потому что они были дешевле, чем никель-металлогидридные и литий-ионные батареи. Поскольку NiCd обеспечивает самый высокий уровень разрядного тока, они также использовались в приложениях, требующих высоких уровней мощности в течение коротких периодов времени.

С другой стороны, никель-кадмиевые батареи когда-то страдали от так называемого эффекта памяти (в современных никель-кадмиевых батареях это случается редко), который снижает емкость батареи. Если такую ​​никель-кадмиевую батарею перезаряжать до полной разрядки, часть активного материала (до 100 мкм на стороне кадмия анода) остается неиспользованной и начинает кристаллизоваться, тем самым устраняя себя от химического воздействия.(Кристаллы кадмия на аноде свежей батареи имеют толщину приблизительно один микрометр.)

В результате эффект памяти дает батарею с меньшей емкостью и более низким напряжением на клеммах, в результате чего NiCd батарея достигает минимального допустимого напряжения на клеммах (точка отключения) раньше, чем хотелось бы ( Рисунок 1 ). Еще одним недостатком никель-кадмиевых батарей является ядовитый кадмий (Cd) в их активном материале. Эти ранние типы никель-кадмиевых батарей оказались не только экономическим, но и экологическим бременем при утилизации дефектных батарей.Как следствие, Европейское постановление 2000/53 / EG запрещает продажу никель-кадмиевых аккумуляторных батарей с 31 декабря 2005 г.

Никель-металлогидридные батареи более экологически безопасны, чем никель-кадмиевые, но они также стоят дороже. Их токи разряда ниже, но они страдают от ленивого эффекта, который является более слабой версией эффекта памяти в никель-кадмиевых батареях. Ленивый эффект возникает из-за кристаллизации части никеля. Подобно эффекту памяти, ленивый эффект не позволяет полностью использовать емкость перезаряжаемой батареи; Однако обоих эффектов можно избежать, используя зарядные устройства с функцией разряда.

Рис. 1. Сравнение эффекта памяти в NiCd и ленивого эффекта в NiMH.

Литий-ионные аккумуляторные батареи более дорогие, но они имеют значительно более высокую плотность энергии и, следовательно, могут обеспечить более высокую производительность для данного размера. В свою очередь, эта возможность делает их подходящими для небольших портативных устройств.

Таблица 1 дает обзор основных характеристик каждого типа батарей.

Таблица 1.Обзор типов аккумуляторов

	NiCd	NiMH	Литий-ионный
Плотность энергии	Среднее значение	Среднее значение	Высокая
Эффект памяти или ленивый эффект	Эффект памяти	Ленивый эффект	№
Затраты	дешевые	Среднее значение	Дорого
Саморазряд,% в месяц *	~ 25	~ 25	~ 8
Максимальный ток разряда	> 5C	<3C	<2C

* при комнатной температуре
C = емкость аккумулятора

Автономные устройства быстрой зарядки для никель-металлгидридных аккумуляторов

Даже для тех, кто предпочитает литий-ионные батареи, никель-металлгидридные батареи популярны, потому что они значительно дешевле литий-ионных батарей, и они доступны в стандартных размерах AA и AAA, которые часто встречаются в оборудовании, таком как MP3-плееры, насадки для вспышки и велосипеды. лампы.

Температура и напряжение на клеммах никель-металлгидридной аккумуляторной батареи постоянно повышаются по мере заряда батареи, а затем резко меняются после ее полной зарядки (, рис. 2, ). Следовательно, основная задача зарядного устройства NiMH состоит в том, чтобы распознать эту точку перегиба и прервать зарядку, либо оно может переключиться с быстрой зарядки на непрерывную зарядку. Кроме того, постоянный независимый (вторичный) мониторинг температуры и напряжения повышает безопасность во время процесса зарядки.

Рисунок 2.Эти кривые показывают типичные временные изменения напряжения (вверху) и температуры (внизу) при зарядке NiMH аккумуляторной батареи.

Зарядные устройства семейства DS2711 / DS2712 имеют эти функции. Кроме того, они работают независимо и поэтому не нуждаются в контроле со стороны микроконтроллера или микропроцессора. Они предназначены для зарядки одной стандартной аккумуляторной батареи AA или AAA или пары батарей в последовательной или параллельной конфигурации. DS2711 работает как линейный контроллер, а DS2712 как переключающий контроллер.Чтобы продлить срок их службы и сэкономить батареи, эти зарядные устройства имеют четыре режима зарядки: предварительная зарядка, быстрая зарядка, дозаправка и поддерживающая (непрерывная) зарядка. В режиме пополнения, например, скорость зарядки переключается на более низкую скорость (до 25% для DS2711) вскоре после полной зарядки аккумулятора.

В дополнение к уже упомянутым функциям мониторинга зарядные устройства DS2711 / DS2712 имеют внутренний таймер, который позволяет установить максимальное время зарядки (например, от 0,5 до 10 часов в режиме быстрой зарядки) путем подключения внешнего резистора к TMR. приколоть.Таким образом, время дополнительной зарядки (от 0,25 до 5 часов) составляет половину установленного максимального времени зарядки. Номинал резистора с точки зрения приблизительного желаемого времени зарядки (T _APPROX ) составляет

R = 1000T APPROX / 1,5

(уравнение 1)

Если максимальное время зарядки превышено в режиме быстрой зарядки, зарядное устройство переключается с быстрой зарядки на дозаправку и сбрасывает таймер. Затем таймер отсчитывает время полной зарядки.Если это значение превышено, зарядное устройство переключается из режима доливки в режим обслуживания (непрерывный заряд) (, рис. 3, ).

Рис. 3. В этой стандартной прикладной схеме микросхема зарядного устройства DS2711 последовательно заряжает две никель-металлгидридные аккумуляторные батареи.

Разъемы VP1 и VP2 контролируют напряжение; а THM1 и THM2 (с помощью термисторов) контролируют температуру зарядки каждой аккумуляторной батареи. Клеммы TMR (таймер) и R _SNS (резистор датчика) используются для установки времени зарядки и тока зарядки.Еще одна функция зарядных устройств DS2711 / DS2712 определяет, неисправна ли заряжаемая батарея или вы случайно установили в зарядное устройство первичную щелочную батарею вместо перезаряжаемых батарей. Если это так, зарядное устройство отключается. Это важная особенность, потому что зарядка щелочной батареи может привести к протечке батареи, образованию опасных жидкостей и / или газов. Газы токсичны, а жидкости вступают в реакцию с окружающей средой, часто повреждая схемы и / или корпуса оборудования.

Как обнаруживаются щелочные батареи?

Типичное внутреннее сопротивление для новых NiMH аккумуляторных батарей AA большой емкости составляет от 30 мОм до 100 мОм, а для щелочной батареи оно обычно составляет от 200 мОм до 300 мОм (но может достигать 700 мОм, в зависимости от состояния заряда). Неисправные аккумуляторные батареи имеют гораздо более высокое внутреннее сопротивление. Таким образом, зарядные устройства DS2711 / DS2712 рассчитывают внутреннее сопротивление заряжаемых аккумуляторов, используя измеренные напряжения аккумуляторов (VP1 и VP2) и установленный зарядный ток.

Вывод CTST (для проверки ячеек, установка порога) управляет измерением импеданса ячейки. V _CTST — это разница между напряжением элемента во время заряда за вычетом напряжения холостого хода (OCV) элемента без тока заряда. Это значение равно произведению зарядного тока на импеданс ячейки. Если измерительные контакты (VP1, VP2 и VN1) не подключены к батарее по Кельвину, контактное сопротивление также измеряется и должно учитываться при настройке V _CTST .Формула для расчета значения внешнего резистора R _CTST :

R CTST = 8000 [В² / A] / V CTST , где V CTST = I CHARGE × R ЯЧЕЙКА

(уравнение 2)

Например, при зарядке никель-металлгидридного элемента емкостью 2200 мАч со скоростью C / 2 (1,1 А) и выборе R _CELL = 150 мОм в качестве порога сопротивления отклонению ячейки V _CTST будет:

V _CTST = I _ЗАРЯД × R _ЯЧЕЙКА = 1.1 А × 150 мОм = 0,165 В

Или:

R _CTST = 8000 [В² / А] / 0,165 В = 48 485 Ом
(ближайшее стандартное значение 1% составляет 48,7 кОм)

Если уровень V _CTST (в данном случае> 0,165 В), что указывает на то, что внутреннее сопротивление батареи плюс контактное сопротивление превышает 150 мОм, ИС выдает логическое или оптическое сообщение об ошибке (LED1, LED2) и останавливает процедуру зарядки (, рисунок 4, ).

Рисунок 4. Эта блок-схема иллюстрирует процедуру зарядки, реализованную IC на рисунке 3.

Автономное быстрое зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов

Зарядка литий-ионных аккумуляторов проще, чем зарядка никель-металлгидридных аккумуляторов, поскольку нет необходимости контролировать скорость изменения напряжения (dV / dt). Кроме того, поскольку литий-ионные аккумуляторные батареи чувствительно реагируют на избыточное напряжение, для процесса зарядки требуется точный источник питания 4,2 ± 50 мВ с постоянным зарядным током. Для никель-металлгидридных аккумуляторов зарядное устройство должно иметь дополнительные функции контроля (температура, таймер), а также функцию контроля основного напряжения.

MAX8601, автономное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторных батарей, имеет источник напряжения с внутренним управлением под названием V _BATT , который измеряет 4,2 В ± 0,021 В при + 25 ° C или 4,2 В ± 0,034 В в диапазоне 40 ° C BATT (, рис. 5, ). Внешний резистор (на выводе SETI) и внешний конденсатор (на выводе CT) устанавливают ток зарядки и внутренний таймер.В зарядном устройстве также используется резистор NTC для контроля температуры аккумуляторной батареи.

Рис. 5. Стандартная прикладная схема автономного зарядного устройства MAX8601 для литий-ионных аккумуляторов.

Основным преимуществом зарядного устройства MAX8601 является его способность заряжать аккумулятор через внешний сетевой адаптер (вывод постоянного тока) или порт USB (, рис. 6, ). Порт USB обеспечивает зарядный ток 100 мА или 500 мА (типичный выходной ток USB), в зависимости от настройки контакта USEL.Чип автоматически выбирает внешний источник (сетевой адаптер или USB), и, если доступны оба источника, заряжает аккумулятор через сетевой адаптер. Каждый источник должен иметь минимальное напряжение 4,5 В. Возможность зарядки через порт USB экономит стоимость внешнего блока питания. Силовые блоки часто бывают громоздкими и энергоэффективными.

MAX8601 оптимизирует зарядку литий-ионных элементов с помощью алгоритма управления, который включает в себя предварительную зарядку батареи, быструю зарядку с ограничением по напряжению и току и дозаправку.Он также имеет функцию сброса при включении и непрерывно контролирует аккумулятор на предмет перенапряжения, перегрева / пониженной температуры и времени зарядки. Повышенное напряжение, перегрев или пониженная температура во время зарядки могут необратимо повредить аккумулятор, что приведет к снижению емкости и срока службы аккумулятора и даже к разрядке аккумулятора. В наихудших условиях может произойти протекание или взрыв батарейного отсека. MAX8601 гарантирует отсутствие повреждений во время зарядки, тем самым продлевая срок службы батареи и исключая потенциально опасные условия.

Рисунок 6. Эта блок-схема иллюстрирует процедуру зарядки, реализованную IC на рисунке 5.

Сводка

DS2711 / DS2712 и MAX8601 — это автономные зарядные устройства, для которых многочисленные функции мониторинга (напряжение, мощность, температура и таймер) не требуют ни микроконтроллера, ни сетевого адаптера с защитой от скачков напряжения. Оба устройства обеспечивают четкое и простое внешнее переключение.

Общие вопросы и ответы

1. Можно ли заряжать никель-кадмиевые батареи с помощью зарядного устройства для никель-металлгидридных аккумуляторов?
   Ответ: С умеренным успехом, потому что аккумуляторные батареи имеют разные характеристики отключения.Никель-кадмиевые батареи должны быть отключены, когда dV / dt = 0, а никель-металлгидридные батареи должны быть отключены, когда dV / dt <0.
2. Можно ли установить аккумуляторные батареи разной емкости или установить смесь старых и новых батарей в приборе?
   Ответ: Это можно сделать, но не рекомендуется, поскольку производительность устройства определяется самой слабой батареей.
3. Когда нельзя использовать аккумуляторные батареи?
   Ответ: Не используйте их в таких приложениях, как дистанционное управление и дымовая сигнализация, для которых потребляемая мощность низка и устройство не используется постоянно.Перезаряжаемые батареи, как правило, имеют более высокую скорость саморазряда, чем обычные батареи. Например, никель-металлгидридные батареи теряют 1% своей емкости каждый день. Таким образом, время их работы значительно меньше.
4. Могу ли я зарядить неперезаряжаемую батарею, например щелочную?
   Ответ: Не заряжайте щелочные батареи. Их химия и конструкция несовместимы с зарядкой. Энергия, направляемая в щелочную батарею, генерирует тепло, и при повышении внутренней температуры корпус батареи обычно начинает протекать и иногда может взорваться.Материал внутри ядовит и опасен для большинства сред.
5. Почему важно контролировать температуру аккумуляторной батареи?
   Ответ: Несмотря на то, что химический состав и конструкция аккумуляторной батареи совместимы для зарядки, существуют ограничения на количество энергии и уровень энергии, с которым аккумулятор может справиться. Слишком большое количество энергии слишком быстро увеличивает внутреннюю температуру, и, как и в щелочной батарее, корпус батареи может протечь или даже взорваться.