Prezentare generală a principalelor tipuri de baterii.

Baterii cu plumb-acid

Acesta este cel mai comun sistem electrochimic, deoarece este cea mai fiabilă și mai ieftină sursă de energie electrică. Aceste baterii sunt utilizate în mașini, sisteme solare, cărucioare de golf, stivuitoare, transport de apă și surse de alimentare neîntreruptibile. În bateriile plumb-acid, plumbul este prezent sub formă de aliaje cu metale precum antimoniu, calciu, staniu, seleniu, cadmiu, arsenic acest lucru se face pentru a menține structura bateriei, deoarece plumbul este un metal foarte moale. Aliajele diferite dau proprietăți diferite ale bateriei, cum ar fi descărcarea profundă, încărcările ciclice, timpul de încărcare sau descărcare etc.  Structura și grosimea diferită a plăcilor le împarte în baterii de pornire și baterii cu descărcare profundă, astfel încât fiecare tip trebuie utilizat în scopul propus. Bateriile cu plumb au o serie de dezavantaje: o greutate mare, un număr mic de cicluri de descărcări profunde-încărcări în comparație cu bateriile pe bază de nichel sau litiu. Bateriile cu plumb-acid sunt împărțite în două tipuri: scurgeri și sigilate.

LA (Lead Acid Battery) Bateriile cu plumb lichid scurs sunt utilizate în autovehicule (baterii de pornire), stivuitoare, surse de alimentare neîntreruptibile. Acest tip de baterie necesită întreținere, poziție verticală și, de asemenea, nu poate fi utilizat în încăperi închise slab ventilate. Ele sunt supuse unei auto-descărcări ridicate. Tensiunea bateriei este de 6-12V.

Baterii plumb-acid sigilate (fără întreținere). Acestea pot fi numite sigilate condiționat, deoarece o supapă este utilizată pentru a egaliza presiunea din interiorul bateriei VR (supapă reglată) ceea ce aduce independent presiunea la normal, toate tipurile de baterii plumb-acid fără întreținere sunt echipate cu o supapă de presiune. Acest tip de baterii are o serie de avantaje față de bateriile plumb-acid neetanșe, și anume, acestea nu necesită întreținere, pot fi utilizate în interior, se utilizează mai puțin electrolit, datorită acestui fapt au găsit o aplicare largă în diverse domenii. Bateriile plumb-acid sigilate sunt împărțite în mai multe tipuri:

VRLA (Valve Regulated Lead Acid Battery) datorită fiabilității ridicate și prețului scăzut, au găsit aplicații în surse de alimentare neîntreruptibile, echipamente medicale, iluminat de urgență. De regulă, acest tip de baterie este disponibil cu o capacitate de până la 100amp/h, tensiunea este de 2-4-6-12V.

AGM VRLA (Absorbet Glass Mat) Un tip modern de baterie în care electrolitul este într-o stare absorbită (nu lichidă) și un sorbent poros din fibră de sticlă este utilizat ca separator care protejează plăcile de plumb de distrugere. Această soluție a redus semnificativ timpul de încărcare a bateriei, deoarece curentul de încărcare poate ajunge la 20-25 mai puțin de 30% din capacitatea nominală. Bateriile AGM VRLA au multe modificări de adâncime pentru descărcări profunde frecvente, uz general standard, rată ridicată oferă o caracteristică de descărcare mai bună de până la 30% și sunt potrivite pentru surse de alimentare neîntreruptibile puternice, modulare vă permite să creați dulapuri mari de baterii. Tensiunea bateriei este de 4-6-12V.

GEL VRLA (GEL Valve Regular Lead Acid Baterie) una dintre cele mai recente modificări ale bateriilor plumb-acid  în acest tip, electrolitul este sub forma unei substanțe asemănătoare gelului, care permite un contact maxim cu plăcile negative și pozitive ale elementelor și păstrează o consistență uniformă pe tot volumul. Acest tip de baterie solicită încărcătorul "drept", care va asigura curentul și tensiunea necesare, numai în acest caz este posibil să obțineți toate avantajele în comparație cu AGM VRLA. Tensiunea bateriei este de 2-4-6-12V.

OpzV и OpzS încă un tip de baterii plumb-acid. OpzV tipul de baterie care nu este deservit constă din plăci tubulare speciale de plumb cu adaos de calciu și un electrolit asemănător gelului cu acid sulfuric. Datorită adăugării de calciu la anod și catod, bateria durează mai mult și este mai rezistentă la descărcări profunde, ceea ce crește durata de viață de până la 20 de ani. La fabricarea acestor baterii, numai materiale de înaltă calitate sunt utilizate pentru a asigura o funcționare extrem de eficientă în modul ciclic. OpzV Bateriile sunt solicitate în stațiile Fotovoltaice, Surse de alimentare neîntreruptibile, instalații de telecomunicații, iluminat de rezervă, echipamente de navigație. OpzS Baterii cu întreținere redusă. Staționare, umplute, sunt realizate cu plăci anodice tubulare cu adăugarea de antimoniu, antimoniu este de asemenea utilizat în catod. Catodul și anodul sunt separate prin separatoare microporoase care împiedică un scurtcircuit. OpzS bateriile au cele mai înalte caracteristici printre bateriile cu plumb-acid, durata de viață poate ajunge până la 25 de ani și oferă până la 1800 de cicluri de descărcare profundă de 80%.

Tabelul Nr. 1. Principalele caracteristici ale bateriilor plumb-acid.

Analizând datele din tabel, ajungem la concluzia că bateriile plumb-acid au caracteristici și modele largi, ceea ce le permite să fie utilizate în diferite zone și condiții diferite. Pentru analiză, au fost utilizate datele medii ale bateriei de pe piața CSI.

Baterii Li-ion litiu-ion (litiu).

Bateriile litiu-ion au o densitate mare de energie și, datorită acestui fapt, cu o dimensiune compactă și greutate redusă, au o capacitate de 2-4 ori mai mare decât o baterie plumb-acid. Fără îndoială, marele avantaj al unei baterii litiu-ion este viteza mare a unei reîncărcări complete de 100% în 1-2 ore. Li-ion a fost utilizat pe scară largă în dispozitive multimedia moderne de înaltă tehnologie, comunicații, echipamente electronice ,industria auto, generarea de energie solară. Modern Li-ion АКБ ei au multe subtipuri, principala diferență fiind compoziția catodului. Compoziția anodului se poate schimba, de asemenea, înainte de înlocuirea completă a grafitului sau de utilizarea grafitului cu adăugarea altor materiale. Diferite tipuri Li-ion АКБ acestea sunt împărțite în funcție de compoziția lor chimică, le vom descrie pe scurt mai jos.

LiCoO2 ((Oxid de litiu-cobalt) acest tip are o energie specifică ridicată, ceea ce face ca acest tip să fie aplicabil în dispozitivele compacte. Acest tip poate fi încărcat și descărcat cu un curent care depășește capacitatea nominală. Avantajul acestui tip este energia specifică ridicată, rata de descărcare a încărcăturii. Dezavantajul este o durată de viață scăzută, preț ridicat, șanse mari de aprindere la sarcină mare, nu tolerează temperaturi scăzute.

LiMn2O4 (Oxid de mangan de litiu) este utilizat în echipamente medicale, mașini hibride și electrice, scule electrice puternice. Rezistența scăzută oferă posibilitatea încărcării cu curenți de până la 50A. avantajele acestui tip de baterie includ o putere specifică ridicată, o energie specifică ridicată, indicatori de temperatură stabili la sarcini mari. Dezavantaje preț ridicat, durată scurtă de viață, nu tolerează temperaturi scăzute.

LiNiMnCoO2 (Litiu nichel mangan oxid de cobalt) această combinație de elemente asigură o energie și o putere specifică ridicată pentru o lungă perioadă de timp într-o stare de încărcare moderată. Combinația proporțională diferită de elemente oferă caracteristici diferite ale bateriei, ceea ce le permite să fie utilizate în zone mai largi, precum și vă permite să obțineți un preț mai mic pentru baterie.  Dezavantaje: pierderi semnificative la temperaturi scăzute, durată medie de viață.

LiFePo4 (Fosfat de fier de litiu) acest tip de baterie este proiectat pentru a înlocui bateriile plumb-acid, nichel-cadmiu, hidrură de nichel metal. LiFePo4 ele sunt mult mai tolerante la descărcarea completă și sunt mai puțin susceptibile la îmbătrânire în comparație cu alte baterii cu litiu. Datorită rezistenței scăzute, acestea asigură curenți mari de încărcare/descărcare. Acest tip are o putere specifică ridicată, un nivel ridicat de siguranță. Dezavantaje: performanță redusă la temperaturi scăzute, energie specifică scăzută.

LiNiCoAlO2 (Litiu nichel Cobalt oxid de aluminiu) acest tip de baterie are o energie specifică ridicată și o putere specifică suficientă, precum și o durată lungă de viață. Dezavantajele sunt un nivel scăzut de securitate și costuri ridicate.

Li5Ti4O12 (Titanat de litiu) acest tip de baterie are o serie de avantaje semnificative față de altele Li-ion АКБ anume, un indice ridicat de descărcare/încărcare de 10C, puteți încărca și descărca bateriile cu curenți mari de 10 ori mai mari decât capacitatea. Nivel ridicat de siguranță, temperaturi stabile la curenți mari. Sunt capabili să lucreze la temperaturi scăzute (-30) fără modificări semnificative ale caracteristicilor. Dezavantajul este energia specifică scăzută. Cost ridicat.

Tabelul Nr. 2. Caracteristici principale Li-Ion АКБ.

Ni-Cd  Baterii de nichel-cadmiu și derivații săi

Nichel-cadmiu Ni-Cd  Bateriile sunt de tip foarte durabil și fiabil. Acolo sunt deservite și nesupravegheat baterii cu o capacitate de 5-1.500/h. În ciuda similitudinii cu bateriile plumb-acid, baterii nichel-cadmiu au o serie de avantaje, cum ar fi funcționarea stabilă la-40gr.Cu, capacitatea de a rezista la curenți mari de intrare și, de asemenea, modele optimizate pentru descărcare rapidă. Ni-Cd Bateriile sunt rezistente la descărcare profundă, supraîncărcare și nu necesită o încărcare instantanee, cum ar fi bateriile plumb-acid. Acest tip este cel mai adesea utilizat în industrie, unde sunt necesare sarcini mari și condiții extreme de temperatură.

Principalele dezavantaje sunt toxicitatea cadmiului și prețul ridicat.

Hidrură de nichel-metal  NiMH Bateriile sunt concepute pentru a înlocui cele neecologice  Ni-Cd  Baterie. Ca parte a NiMH Numai metalele moderat toxice sunt utilizate în baterii. Ele sunt utilizate în echipamente medicale, centrale electrice hibride, echipamente industriale. De asemenea, au găsit aplicații în tipurile de uz casnic AA și AAA.

Tabelul Nr. 3. Caracteristici principale NiCd/NiMH АКБ.

Acest material oferă o idee de bază consumatorului despre caracteristicile bateriei, puteți contacta consultantul nostru pentru informații detaliate despre produs. Numărul de telefon pentru consultări este +373 79407110.