|
|
Каждый производитель химических источников тока имеет в своей производственной гамме как гальванические элементы (первичные элементы, "батарейки"), так и аккумуляторы (вторичные, или перезаряжаемые, элементы питания). Которые, в свою очередь, могут иметь разнообразные типоразмеры (ААА, АА, А, В, С, D и т. д.), химический состав и конструктив. Все это в совокупности обуславливает широкую номенклатуру данного оборудования. Разнообразия в ассортимент добавляет возможность собирать из элементов батареи на различные напряжения и токи кратные напряжениям и токам элементов питания.
Аккумуляторы
Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы
В массовом производстве литий-ионных аккумуляторов сейчас используются три класса катодных материалов: кобальтат лития LiCoO2 и твёрдые растворы на основе никелата лития LiNiO2, литий-марганцевая шпинель LiMn2O4 , литий-феррофосфат LiFePO4.
литий-полимерные аккумуляторы это усовершенствованная конструкция литий-ионного аккумулятора. В качестве электролита используется полимерный материал, что позволяет производить аккумуляторы произвольных форм.
Общие плюсы литиевых аккумуляторов: большая плотность энергии, низкий саморазряд, достаточно большое количество циклов заряд-разряд, почти полное отсутствие эффекта «памяти».
Общие минусы литиевых аккумуляторов: узкий рабочий температурный диапазон (-20...+60С), старение (потеря емкости со временем (до 20% в год при +25С). Критичность к процессам заряда- разряда (глубокий разряд выводит и строя батарею, перезаряд вызывает перегрев и деградацию).
Применение: смартфоны, планшеты, радиоуправляемые модели, аккумуляторный электротранспорт, системы резервирования питания.
Производители: SAFT, Panasonic, Minamoto, Toshiba.
Щелочные аккумуляторы
Самое большое распространение получили никель-кадмиевые и никель-металгидридные аккумуляторы, в которых электролитом служит гидроксид калия KOH с добавкой гидроксида лития LiOH.
Плюсы: Длительный срок хранения, длительный срок службы (до 25 лет) стабильная работа до -40 °C, невозможность возгорания при разгерметизации в сравнении с литиевыми, малый удельный вес в сравнении со свинцовыми и дешевизна в сравнении с серебряно-цинковыми, меньшее внутренне сопротивление, большая надёжность и морозостойкость в сравнении с NiMH.
Минусы: Экологическая опасность кадмия, эффект «памяти»
Применение: Тяговые и стартерные аккумуляторы, системы хранения и резервирования электроэнергии. питание радио и другой аппаратуры,питание аккумуляторного электроинструмента.
Производители: Panasonic, SAFT, Arts Energy, Minamoto, Toshiba, Maxell, Sony, kodak, Eveready, Daewoo, Duracell, Energizer.
Свинцовые (кислотные) аккумуляторы
Наиболее распространенный тип аккумуляторов. Электролитом является раствор серной кислоты, а электродами - свинцовые решётки, заполненные оксидом свинца. Варианты со связанным электролитом: AGM (пористый пропитанный кислотой материал) и гелевые (раствор кислоты и оксида кремния).
Плюсы: простота, дешевизна, способность отдавать большие токи.
Минусы: Достаточно узкий температурный диапазон (-40...+40С), малое количество циклов заряд-разряд (200-300). Критичность к глубокому разряду (микродеформации). Неэкологичность (свинец).
Применение: Тяговые и стартерные аккумуляторы, системы хранения и резервирования электроэнергии.
Производители: Panasonic, Minamoto, FAAM
Гальванические элементы
Литиевые элементы
Напряжения от 1,5 до 3,6 В., Высокая удельная энергоемкость. Меньшая, чем у серебра и ртути, дефицитность металлов. Малые токи саморазряда(от 1 % в год). Длительные сроки эксплуатации (до 20 лет). Широкий температурный диапазон (-60...+85С)
Применение: Энергозависимая память (BIOS), системы учета расхода газа и жидкости с дистанционной передачей информации. Автономные устройства, работающие в труднодоступных местах при жестких климатических условиях.
Производители: SAFT, Panasonic, Minamoto, Toshiba, Maxell, Sony, kodak, Eveready, Daewoo, Duracell, Energizer.
Щелочные марганцево-цинковые элементы
«Алкалиновые батарейки».
Напряжение 1,5 В., по сравнению с солевыми элементами: больше емкость, лучше работают при низких температурах и больших токах нагрузки.
Применение: Там где энерговооруженности солевых батареек не хватает. Фотоаппараты, игрушки.
Производители:Panasonic, Minamoto, Toshiba, Maxell, Sony, kodak, Eveready, Daewoo, Duracell, Energizer.
Солевые марганцево-цинковые элементы
«Солевые батарейки»
Стандартное напряжение 1,5 В., самый дешевый вариант, небольшая емкость, плохая морозостойкость.
Применение: там где не требуется большая энергия. Часы, звонки, пульты управления, радиоприемники и т. д.
Производители: Panasonic, Minamoto, Toshiba, Maxell, Sony, kodak, Eveready, Daewoo.
Серебряно-цинковые элементы
"Часовые батарейки".
Напряжение 1,55 В., остается стабильным до конца разряда, хорошие низкотемпературные характеристики, низкое и стабильное внутреннее сопротивление. Дорогие. По этой причине выпускаются в основном в «монетном» типоразмере.
Применение: Часы, брелки сигнализаций, пульты управления
Производители: Sony, Maxell, Duracell, Energizer
Воздушно-цинковые элементы
Напряжение 1,4-1,45В., Отличается весьма высокой удельной энергоёмкостью. Широкому распространению препятствует короткий срок эксплуатации, связанный с высыханием электролита. Узкая сфера применения.
Применение: слуховые аппараты
Производители: Sony, Toshiba
Сводная таблица технологий и производителей химических источников тока
|
