Популярни типове батерии

Устройството (с няколко думи), предимства и недостатъци. Оловно-кисели, никел-кадмиеви, никело-метални хидридни и литиево-йонни батерии.

Технологията на батериите тихо и здраво влезе в живота ни. Безжични телефони, мобилни телефони, безжични електроинструменти, фотоапарати, най-различни играчки ... Ако всичко това получи електричество само от обикновени киселинни или алкални батерии, тогава значителен дял от бюджета на всяко руско семейство би се изразходвал за батерии. Затова често се хващате да си мислите: как изобщо живеем без домакински батерии?

Батерии - Това са електрохимични устройства, способни да съхраняват и дават електрическа енергия. Обаче зад такова просто определение се крие голямо разнообразие от дизайни и принципи на работа на различни батерии, Еволюцията и технологичният прогрес са ги повлияли напълно и днес в индустрията има акумулаторни батерииспособен да работи с максимална мощност буквално години без презареждане.

Средният мирянин обаче е познат само няколко вида батерии, Нека се спрем на тях по-подробно.

В бордовите системи за захранване на нашите автомобили се използват стартерни оловни батерии. Модерни батерии Тази група не изисква поддръжка. Електролитът в тях е разтвор на сярна киселина, а активните реагенти са оловен оксид и самия олово. По време на изхвърлянето реагентите се намаляват на анода и катода, за да доведе оловен сулфат, и през електролита преминава електрически ток. При зареждане възниква обратна химическа реакция и токът тече в обратна посока.

Автомобилните акумулатори се наричат ​​стартерни батерии, тъй като се изисква да имат готовност да дават голям първоначален ток дори при най-екстремни условия, например при температура на околната среда от -30 градуса по Целзий или по-ниска.

Стартерните батерии и оловно-киселинните батерии обикновено липсват "Ефект на паметта", Това означава, че абсолютно не им пука с каква честота и до каква степен са заредени, капацитетът им от неравномерно и непълно зареждане не намалява.

В допълнение, оловно-киселинните батерии се саморазреждат в минимална степен, имат сравнително ниска цена и могат да издържат до хиляда цикъла на зареждане.

Но в същото време стартерните батерии също имат недостатъци. Например, капацитетът на оловна батерия, отнасяща се до единица за нейния обем и маса, е малък. Следователно, оловната батерия не може да се нарече компактна и лека. Друг недостатък на този тип батерии е страхът от дълбоки разряди. Оптимално за стартова батерия ще бъде разряд не повече от половината от капацитета.

В домакинските и общо промишлени компактни уреди доскоро се поддържаше абсолютно лидерство в разпространението никел-кадмиеви батерии (Ni-Cd), Това са алкални батерии, те използват калиев хидроксид като електролит. А активните вещества в тях са кадмий и никелов хидроксид (оттук и името).

Никел-кадмиевите батерии са уникални по отношението си към дълбокия разряд. Те го „харесват“ и има благоприятен ефект върху капацитета и броя на възможните цикли на презареждане. Като цяло никел-кадмиевата батерия е добра с това, че може да работи с постоянна мощност през целия цикъл на разреждане, произвеждайки един и същ ток.

Подобно на оловни батерии, никеловите и кадмиевите батерии могат да издържат на температурни промени и са готови за голям брой цикли на презареждане.

Цената на никел-кадмиевите батерии е малко по-висока от цената на оловните батерии, но не може да се каже, че първите са особено скъпи.

Основният недостатък на никел-кадмиевите батерии е изразеният "ефект на паметта". Следователно, такива батерии са много вредни, за да поддържат постоянно "на заряд" и не се разреждат напълно. Не бива да се забравя, че кадмият е отрова, поради която при изхвърляне на никел-кадмиеви батерии може да възникнат някои трудности.

За да се реши проблемът с токсичността на кадмий и да се постигнат по-високи експлоатационни характеристики, в края на 80-те години на миналия век са разработени акумулаторни никелови метални хидридни батерии (Ni-Mh), Разликата между тези батерии и никел-кадмиевите батерии е, че техният катод съдържа абсорбиран водород (интерметален). Никел-металните хидридни батерии са по-малко податливи на „ефекта на паметта“, имат по-голям специфичен капацитет.

Но в същото време тези батерии имат по-висока цена от кадмиевите батерии, те са в състояние да издържат по-малко цикли на заряд и разряд и не са в състояние да дават големи токове за дълго време. Поради тези недостатъци метални хидридни батерии не успяха да се конкурират с кадмиевите батерии.

Един от най-модерните и в същото време популярни видове батерии са литиево-йонни батерии, От тяхна страна са както лекото тегло, така и голям ресурс, както и липсата на „ефект на паметта“ и саморазряд.

Устройство за литиево-йонна батерия доста сложен: катодът е направен от графит, а анодът е от кобалт или манган. По време на работа на батерията литий оксидът се редува или на положителния, или на отрицателния електрод.

K недостатъците на литиево-йонните батерии може да се припише на първо място високата им цена. Можете да добавите към това малък диапазон на работните температури. Тези недостатъци обаче не могат да се считат за значителни и производството на литиево-йонни батерии непрекъснато набира скорост. Освен това по-съвременните видове батерии, като литиево-полимерните, все още не са получили широко разпространение.

Прочетете повече за най-модерните видове батерии тук:

Литиево-йонни батерии

Гел батерии

Обещаващи технологии:

Алуминиеви батерии

Въглеродни батерии

Графенови батерии

Александър Молоков