Акумулятор є найважливішою електронікою у вашому апаратному забезпеченні. Але як переконатися, що ви виберете індивідуальний літій-іонний акумулятор, який підходить для вашого обладнання?
Ця стаття складається з двох частин, щоб продемонструвати питання. Частина 1 обговорює важливі міркування під час вибору правильної батареї для споживача. До них належать можливість перезаряджання, щільність енергії, щільність потужності, термін зберігання, безпека, форм-фактор, вартість і гнучкість. Частина 2 розгляне, як хімія впливає на важливі показники акумулятора, а отже, і на вибір акумулятора для вашої програми. У частині 3 ми розглянемо типові хімічні склади вторинної батареї.
ДЕЯКІ ВАЖЛИВІ МІРКУВАННЯ ЩОДО ВИБОРУ БАТАРЕЇ:
1. Первинний проти вторинного. Один із перших варіантів вибору батареї полягає в тому, щоб вирішити, чи потрібна програма: первинна (одноразова) чи вторинна (перезаряджувана) батарея. Здебільшого це легке рішення для дизайнера. Програми з періодичним використанням (наприклад, димова сигналізація, іграшка чи ліхтарик) і одноразові програми, у яких заряджання стає непрактичним, вимагають використання основної батареї. Гарними прикладами є слухові апарати, годинники (розумні годинники є винятком), вітальні листівки та кардіостимулятори. Якщо батарею потрібно використовувати безперервно та протягом тривалого часу, наприклад, у ноутбуці, мобільному телефоні чи смарт-годиннику, краще підійде акумуляторна батарея.
Первинні батареї мають набагато нижчий рівень саморозряду - приваблива особливість, коли зарядка неможлива або практична перед першим використанням. Вторинні батареї, як правило, втрачають енергію з більшою швидкістю. У більшості програм це менш важливо через можливість перезаряджання.
2. Енергія проти потужності. Тривалість роботи батареї залежить від ємності батареї, вираженої в мАг або Аг, і є струмом розряду, який батарея може забезпечити з часом.
Порівнюючи батареї різного хімічного складу, корисно дивитися на вміст енергії. Щоб отримати енергоємність батареї, помножте ємність батареї в А-год на напругу, щоб отримати енергію в Вт-год. Наприклад, нікель-метал-гідридна батарея з напругою 1,2 В і літій-іонна батарея з напругою 3,2 В можуть мати однакову ємність, але вища напруга літій-іонної батареї збільшить енергію.
Напруга холостого ходу зазвичай використовується в розрахунках енергії (тобто напруга акумулятора, коли він не підключений до навантаження). Однак і потужність, і енергія сильно залежать від швидкості зливу. Теоретична ємність визначається лише матеріалами активного електрода (хімією) та активною масою. Проте практичні батареї досягають лише частки теоретичних цифр через наявність неактивних матеріалів і кінетичних обмежень, які перешкоджають повному використанню активних матеріалів і накопиченню продуктів розряду на електродах.
Виробники акумуляторів часто вказують ємність при заданій швидкості розряду, температурі та напрузі відключення. Зазначена потужність буде залежати від усіх трьох факторів. Порівнюючи рейтинг ємності виробника, переконайтеся, що ви звернули увагу на швидкість зливу. Батарея, яка має високу ємність за специфікаціями, може насправді працювати погано, якщо споживаний струм для програми є вищим. Наприклад, батарея з номінальною ємністю 2 Ач для 20-годинного розряду не може забезпечити 2 А протягом 1 години, але забезпечить лише частину ємності.
Батареї високої потужності забезпечують здатність швидкого розряду за високої швидкості розряду, наприклад, в електроінструментах або в автомобільних стартерних батареях. Як правило, батареї високої потужності мають низьку щільність енергії.
Гарною аналогією для порівняння потужності з енергією є відро з носиком. Більше відро може вмістити більше води і схоже на акумулятор з високою енергією. Розмір отвору або носика, з якого вода виходить із відра, схожий на потужність – чим вища потужність, тим вища швидкість зливу. Щоб збільшити енергію, зазвичай потрібно збільшити розмір батареї (для даної хімії), але щоб збільшити потужність, ви зменшуєте внутрішній опір. Конструкція елемента відіграє величезну роль в отриманні акумуляторів з високою щільністю потужності.
Ви повинні вміти порівнювати теоретичні та практичні значення густини енергії для різних хімічних речовин з підручників з акумуляторів. Однак, оскільки щільність потужності дуже сильно залежить від конструкції батареї, ви рідко знайдете ці значення в списку.
3. Напруга. Робоча напруга батареї є ще одним важливим моментом, який залежить від використовуваних матеріалів електродів. Корисна класифікація акумуляторів тут полягає в тому, щоб розглянути акумулятори на водяній або водяній основі проти хімікатів на основі літію. Свинцево-кислотні, вуглецево-цинкові та нікель-металгідридні використовують електроліти на водній основі та мають номінальну напругу від 1,2 до 2 В. З іншого боку, літієві батареї використовують органічні електроліти та мають номінальну напругу від 3,2 до 4 В (як первинна, так і вторинний).
Багато електронних компонентів працюють при мінімальній напрузі 3 В. Більш висока робоча напруга хімікатів на основі літію дозволяє використовувати одну комірку, а не дві або три водяні комірки, з’єднані послідовно, щоб отримати бажану напругу.
Інша річ, яку слід зазначити, це те, що деякі хімічні елементи батареї, такі як Zinc MnO2, мають похилу криву розряду, тоді як інші мають плоский профіль. Це впливає на напругу відсічення (рис. 3).
Малюнок 3: Діаграма напруги на основі хімічного складу батареї
VTC Силова схема напруги акумулятора по хімії
4. Діапазон температур – хімічний склад батареї визначає температурний діапазон застосування. Наприклад, цинково-вуглецеві елементи на основі водного електроліту не можна використовувати при температурі нижче 0°C. Лужні елементи також виявляють різке зниження ємності при цих температурах, хоча менше, ніж у цинк-вуглецевих. Літієві первинні батареї з органічним електролітом можуть працювати до -40°C, але зі значним зниженням продуктивності.
У акумуляторних системах літій-іонні батареї можна заряджати з максимальною швидкістю лише у вузькому діапазоні приблизно від 20° до 45°C. За межами цього температурного діапазону потрібно використовувати нижчі струми/напруги, що призводить до довшого часу заряджання. При температурах нижче 5° або 10°C може знадобитися крапельне заряджання, щоб запобігти страшній проблемі літієвого дендритного покриття, яка збільшує ризик перегріву (ми всі чули про вибух літієвих батарей, що може статися в результаті надмірного заряджання, заряджання при низькій або високій температурі або короткого замикання через забруднення).
ІНШІ МІРКУВАННЯ ВКЛЮЧАЮТЬ:
5. Термін придатності – Це означає, як довго акумулятор буде знаходитися в складі або на полиці до використання. Первинні батареї мають набагато довший термін зберігання, ніж вторинні. Однак термін придатності, як правило, важливіший для первинних батарей, оскільки вторинні батареї мають можливість перезаряджатися. Винятком є випадки, коли підзарядка непрактична.
6. Хімічний склад – багато властивостей, перерахованих вище, продиктовані хімічним складом клітини. У наступній частині цієї серії блогів ми обговоримо загальнодоступні хімічні речовини акумуляторів.
7. Фізичний розмір і форма – батареї, як правило, доступні в таких форматах розміру: кнопкові/монетні елементи, циліндричні елементи, призматичні елементи та пакетні елементи (більшість із них у стандартизованих форматах).
8. Вартість – іноді вам може знадобитися відмовитися від батареї з кращими характеристиками продуктивності, оскільки програма дуже чутлива до вартості. Це особливо вірно для одноразових застосувань великого обсягу.
9. Транспортування, правила утилізації – Транспортування літієвих батарей регулюється. Також регулюється утилізація певних хімікатів акумулятора. Це може бути міркуванням для додатків великого обсягу.
10. Безпека літієвої батареї виробника. Деякі виробники навіть не проводили жодного тесту на безпеку та надійність перед масовим виробництвом. Це становить велику небезпеку в кінцевому застосуванні.
При виборі батареї враховується багато факторів. Деякі з них пов’язані з хімією, тоді як інші пов’язані з проектуванням, конструкцією та можливостями виробника акумулятора. Найважливішим є вибір найдосвідченішого виробника літій-іонних акумуляторів. VTC Power Co., Ltd спеціалізується на виробництві літій-іонних акумуляторів протягом 20 років і дайте найкращу пропозицію для вас！
VTC Power Co., Ltd
Тел.: 0086-0755-32937425
Факс: 0086-0755-05267647
Додати: No 10, JinLing Road, Zhongkai Industrial Park, Huizhou City, China
Електронна адреса: info@vtcpower.com
веб-сайт: http://www.vtcpower.com
ключові слова: #індивідуальний літій-іонний акумулятор #Первинний або вторинний акумулятор#Літій-іонний акумулятор #Фізичні розміри та форма #виробництво літій-іонних акумуляторів # циліндричні елементи# призматичні елементи #термін придатності#Транспортування літієвих акумуляторів#безпека літієвих акумуляторів#VTC Power Co .,ТОВ
