Avarinio apšvietimo baterijų technologija

Plačiai sutariama, kad elektra, kuri buvo naudojama maždaug nuo XIX amžiaus vidurio, nepaisant to, kad buvo rasta daug anksčiau, yra vienas didžiausių atradimų, padariusių didelę teigiamą įtaką pasaulio gyventojams.

Baterijos yra įprastos ta prasme, kad jos naudojamos visur ir maitina daugybę įrenginių – nuo ​​mažų įrenginių, tokių kaip kompiuteriai ir mobilieji telefonai, iki didesnių, pavyzdžiui, transporto priemonių ir furgonų.

Nors visi cheminį prietaisą su dviem ar daugiau elementų vadina „baterija“, teisingas terminas iš tikrųjų yra „ląstelė“, nes žodis „baterija“ turi karinę reikšmę ir reiškia ginklų veikimą kartu. Šis cheminis prietaisas turi galimybę kaupti cheminę energiją, kuri paverčiama nuolatine srove. Baterijų įvairovė šiandieninėje rinkoje yra beveik neribota – nuo ​​mažyčių pirminių baterijų, naudojamų laikrodžiuose, iki milžiniškų antrinių, megavatų galios baterijų, naudojamų kaip energijos kaupimas ir prireikus maitinti miestus ir miestus.

Iš esmės yra dviejų skirtingų tipų baterijos, ir jas galima priskirti prie pirminių baterijų, o tai reiškia, kad jos nėra įkraunamos ir yra laikomos „naudokite ir išmeskite“ (bet, žinoma, perdirbtos) tipu. gaminys, arba yra antrinė baterija, o tai reiškia, kad ji yra įkraunama ir yra dviejų veikimo sričių. Tokio tipo baterijos naudojamos elektros įrangai, pavyzdžiui, laikrodžiams, laikrodžiams, vaikų žaislams. Pirma, yra baterijų, kurias galima naudoti įkrauti ir iškrauti įrenginius, tokius kaip mobilieji telefonai ar nešiojamieji kompiuteriai, arba, antra, yra baterijų, kurias galima įkrauti ir prireikus tiekti energiją, pavyzdžiui, elektromobiliuose. Šio antrojo tipo, kuris naudojamas avariniam apšvietimui, akumuliatorius yra nuolat įkraunamas ir pasiruošęs tiekti elektrą tuo atveju, jei sugestų pagrindinė pastato elektros sistema, iškraunant reikiamą energijos kiekį.

Pirminėms baterijoms dažnai naudojamos įvairios cheminės medžiagos: šarminis, cinkas/anglis ir pastaruoju metu ličio. Šios cheminės medžiagos yra žinomos kaip „sausieji elementai“, nes joms nereikia šlapio pastos elektrolito, kad tekėtų srovė. Kai švino rūgšties elementų technologija pirmą kartą buvo sukurta antrinėms baterijoms, visos kitos baterijos buvo pirminės. Švino rūgšties akumuliatoriai, taip pat žinomi kaip SLI baterijos (paleidimo / žibintų / uždegimo) baterijos, vadinamos „šlapiomis celėmis“, nes jose yra skysto elektrolito. Jie būna įvairių dydžių – nuo ​​mažiausio 1Ah iki 12,000Ah. Ši technologija buvo naudojama energijai kaupti centralizuotai pastatuose esant įvairiai įtampai, tiekiant energiją centrinėms baterijų sistemoms paleisti, jei reikia avarinių žibintų.

Tobulėjant akumuliatorių technologijoms, buvo pristatytos nikelio-kadmio baterijos, vėliau – nikelio metalo hidrido baterijos, o dar visai neseniai – ličio jonų baterijos, kurios dabar tapo standartu. Įtampa, kurią paprastai gamina akumuliatoriaus elementai, svyruoja nuo labai žemos įtampos iki maždaug 3–4 voltų, o didesnė įtampa ir didesnis srovės tiekimas pasiekiamas sumontavus papildomus elementus. Kolektyviniai elementai, kuriuos gamina lygiagrečioje grandinėje esantys elementai, suteikia daugiau srovės, o nuosekliojoje grandinėje esančių elementų gaminami kolektyviniai elementai sukuria daugiau įtampos, todėl yra didesnės srovės ir padidintos įtampos sprendimas.

NI-Cd (Ni-Cad)=NICKEL CADMIUM Tai viena iš seniausių baterijų technologijų, o šių tipų akumuliatorių pranašumai yra puikus patikimumas, gebėjimas atlaikyti didelį iškrovimą esant įvairioms temperatūroms ir ilgesnis galiojimo laikas ir eksploatavimo laikas. Šios baterijos sukuria apie 1,2 volto įtampą, naudodamos nikelio oksido katodą (NiOOH) ir metalo kadmio (Cd) anodą. Pagrindinis dalinio iškrovimo ir įkrovimo trūkumas yra tas, kad akumuliatorius praras „atmintį“, o tai laikui bėgant sumažins maksimalią įkrovimo galimybę. Be to, jie gali būti sugadinti dėl per didelio įkrovimo. Šių Ni-Cd baterijų pranašumas yra tas, kad jie turi galimybę greitai įkrauti ir iškrauti, taip pat veikti plačiame temperatūrų diapazone.

Ni-MH arba nikelio metalo hidridas yra palyginti nauja technologija, kurioje naudojamas nikelio oksidas (NiOOH) ir metalo lydinys. Įkrovimo proceso metu vandenilis yra laikomas metalo hidrido gamybai, kuris vėliau išsiskiria iškrovimo metu. Šios technologijos gyvenimo trukmė yra 3000 ciklų. Nepaisant to, jis turi tik apie 60 procentų tokio pat dydžio ličio jonų elemento talpos. Nikelio metalo hidrido elementas gali turėti du ar tris kartus didesnę talpą nei ekvivalentiško dydžio nikelio-kadmio akumuliatorius. Priešingai kai kurioms pasenusioms baterijų technologijoms, sakoma, kad jos yra ekologiškos, nes jose nėra kadmio, gyvsidabrio ar švino.

LI-ION – ličio jonai Pirmiausia reikia atkreipti dėmesį į tai, kad yra dviejų tipų baterijos: ličio ir ličio jonų. Pirmoji yra pagrindinė baterija, skirta vienkartiniam naudojimui, o antroji yra antrinė, kurią galima įkrauti. Pastaraisiais metais pramonė patyrė revoliuciją, nes aštuntajame dešimtmetyje atsirado ličio jonų technologija, kuri dabar naudojama įvairiuose įrenginiuose – nuo ​​mobiliųjų telefonų ir nešiojamųjų kompiuterių iki visų rūšių transportavimo. Katodas, kuris apibrėžia ličio jonų akumuliatoriaus talpą, anodas, leidžiantis tekėti srovei, elektrolitas, sudarytas iš druskų, tirpiklių ir priedų, ir galiausiai separatorius, kuris veikia kaip kliūtis kontaktams išlaikyti. atskirai. Iškrovimo proceso metu ličio jonai teka iš neigiamo į teigiamą, o tada atgal, kol akumuliatorius kraunamas. Jo eksploatavimo trukmė yra 500–1,000 ciklai, nes dirbant aukštesnėmis temperatūromis, veikimas gali tapti nestabilus.