Specificatii sau standarde baterii
Bateriile au fost dezvoltate pentru o gamă largă de aplicații , folosind o varietate de tehnologii diferite, rezultând într-o gamă largă de caracteristici de performanță disponibile.
Bateriile sant promovate ca Long Life, High Capacity, High Energy, Deep Cycle, Heavy Duty, Fast Charge, Quick Charge, Ultra și alte denumiri, insuficient definite și există puține standarde industriale sau juridice care definesc exact acești termeni. În afară de designul de bază al bateriei, de performanță de fapt depinde de modul în care sunt utilizate bateriile și de asemenea de condițiile de mediu în care acestea sunt utilizate, dar aceste condiții sunt foarte rar, dacă sant vreodată, specificate în publicitate pe piața de masă. Pentru consumator acest lucru poate fi foarte confuz sau chiar il poate induce în eroare .
Următoarea secțiune prezintă parametri -cheie folosite pentru a caracteriza bateriile și arată modul în care acești parametri pot varia în funcție de condițiile de funcționare.
Curba de descărcare
Bateriile au fost dezvoltate pentru o gamă largă de aplicații, folosind o varietate de tehnologii diferite, rezultând o gamă largă de caracteristici si performanță disponibile. Graficele de mai jos prezintă principalii factori ce ar trebui luati in considerare atunci când alegem o baterie pentru a se potrivi cu cerințele de performanță ale aparatului la care se utilizeaza.
Compozitia chimica
Tensiunea nominală a unei celule galvanice se fixează cu caracteristicile electrochimice active care intră în compozitia celulei, așa numitul chimia celulară . Tensiunea reală apare la borne la un anumit moment si depinde de curentul de sarcină și impedanța internă a celulei și acest lucru variază în funcție de temperatura, starea de încărcare și vârsta celulei .
Rețineți că fiecare compozitie chimica a celulei are propria tensiune nominală caracteristică și curba de descărcare de tensiune. Unele biochimice, cum ar fi Litiu-Ion are o curba destul de plata de descărcare de tensiune în timp ce altele , cum ar fi plumb acid au o pantă pronunțată .
Puterea furnizată de celule cu o curbă de descărcare înclinata scade progresiv de-a lungul ciclului de descărcare. Acest lucru ar putea da naștere la probleme pentru aplicațiile de mare putere, spre sfârșitul ciclului . Pentru aplicații de mică putere, care au nevoie de o tensiune de alimentare stabila, poate fi necesar să se încorporeze un regulator de tensiune. Acest lucru nu este de obicei o opțiune pentru aplicații de mare putere, deoarece pierderile de capacitate ar descarca și mai multă putere din baterie .
O curbă de descărcare plata simplifică proiectarea, deoarece tensiunea de alimentare rămâne destul de constantă pe tot parcursul ciclului de descărcare. Celulele moderne litiu-ion au o curbă foarte plata de descărcare și alte metode trebuie utilizate pentru a determina starea de încărcare.
Temperatura de utilizare
Performanțele bateriilor se pot schimba dramatic cu temperatura . La extrema de jos, în baterii cu electroliti apoși, electrolitul poate îngheța si e nevoie de o limită inferioară a temperatura de lucru. La temperaturi scăzute bateriile cu litiu sufera de placarea anodului determinând o reducere permanentă a capacității . La extrema de sus substantele chimice active distruge bateria.
Autodescărcare
Rata de autodescărcare este perioada de timp in care o celula va pierde energia în timp ce sta pe raft ca urmare a acțiunilor chimice nedorite din interiorul celulei . Rata depinde de chimia celulară și temperatura ambientala.
Chimie bateriei si rata de autodescarcare
Zinc Carbon ( Leclanche ) 2 - 3 ani
Alcaline 5 ani
Litiu 10 ani sau mai mult
Ratele tipice de autodescarcare pentru acumulatori sunt:
Plumb Acid 4 % la 6 % pe lună
Nichel Cadmiu 15 % până la 20 % pe lună
NiMH de 30 % pe lună
Litiu 2 % la 3 % pe lună
Impedanta internă
Impedanța internă a unei celule determină capacitatea portantă a curentului . O rezistență internă scăzută permite curenți mari.
Când curentul circulă prin baterie exista o cădere de tensiune IR pe rezistență internă a celulei care scade tensiunea la borne a celulei în timpul descărcării și crește tensiunea necesară pentru a încărca celula reducând astfel capacitatea sa efectivă, precum și reducerea sarcinii sale / descărcare de gestiune eficienta .
Impedanța internă este afectată de caracteristicile fizice ale electrolitului, cand este mai mică mărimea granulară a materialului electrolit si impedanta este mai mică. Dimensiunea particulei este controlată de către producătorul de baterii print-un proces de măcinare.
Construcție in spirală a electrozilor este adesea folosită pentru a maximiza suprafața și astfel se reduce impedanță internă . Acest lucru reduce generarea de căldură și permite încărcare mai rapidă și rate de descărcare de tensiune mai mari.
Astfel bateria poate fi ineficientă la temperaturi scăzute, dar eficiența se îmbunătățește la temperaturi mai ridicate, datorită impedanței interne mai mici, dar și pentru rata crescută a reacțiilor chimice. Cu toate acestea, rezistența internă de jos , din păcate , de asemenea, face ca rata de autodescărcare să crească . De asemenea ciclul de viață se deteriorează la temperaturi ridicate. Unele forme de încălzire și răcire pot fi necesare pentru menținerea celulei într-un interval de temperatură limitată pentru a atinge performanța optimă în aplicații de mare putere .
Ciclul de viata
Acesta este unul dintre parametrii cheie de performanță.
Rezistență la cicluri este definita ca numărul de cicluri al unei baterii înainte să scada la 80 % din capacitatea sa inițială specificată .
Fiecare ciclu încărcare - descărcare, iar ciclul de transformare asociat din substanțele chimice active pe care le aduce , este însoțită de o deteriorare lentă a substanțelor chimice în baterie. Această deteriorare poate fi rezultatul unor acțiuni chimice inevitabile , nedorite în celulă, schimbarea morfologica a particulelor care alcătuiesc electrozii. Ambele evenimente pot avea ca efect reducerea volumului dintre substanțele chimice active în celulă și, prin urmare capacitatea sa, sau de creștere impedanței interne.
Bateria nu moare brusc, la sfârșitul ciclului de viață specificat dar continuă deteriorare lentă a acestuia , astfel încât acesta continuă să funcționeze normal cu excepția faptului că capacitatea sa va fi semnificativ mai mică decât a fost atunci când a fost nouă.
Bateriile au fost dezvoltate pentru o gamă largă de aplicații , folosind o varietate de tehnologii diferite, rezultând într-o gamă largă de caracteristici de performanță disponibile.
Bateriile sant promovate ca Long Life, High Capacity, High Energy, Deep Cycle, Heavy Duty, Fast Charge, Quick Charge, Ultra și alte denumiri, insuficient definite și există puține standarde industriale sau juridice care definesc exact acești termeni. În afară de designul de bază al bateriei, de performanță de fapt depinde de modul în care sunt utilizate bateriile și de asemenea de condițiile de mediu în care acestea sunt utilizate, dar aceste condiții sunt foarte rar, dacă sant vreodată, specificate în publicitate pe piața de masă. Pentru consumator acest lucru poate fi foarte confuz sau chiar il poate induce în eroare .
Următoarea secțiune prezintă parametri -cheie folosite pentru a caracteriza bateriile și arată modul în care acești parametri pot varia în funcție de condițiile de funcționare.
Curba de descărcare
Bateriile au fost dezvoltate pentru o gamă largă de aplicații, folosind o varietate de tehnologii diferite, rezultând o gamă largă de caracteristici si performanță disponibile. Graficele de mai jos prezintă principalii factori ce ar trebui luati in considerare atunci când alegem o baterie pentru a se potrivi cu cerințele de performanță ale aparatului la care se utilizeaza.
Compozitia chimica
Tensiunea nominală a unei celule galvanice se fixează cu caracteristicile electrochimice active care intră în compozitia celulei, așa numitul chimia celulară . Tensiunea reală apare la borne la un anumit moment si depinde de curentul de sarcină și impedanța internă a celulei și acest lucru variază în funcție de temperatura, starea de încărcare și vârsta celulei .
Rețineți că fiecare compozitie chimica a celulei are propria tensiune nominală caracteristică și curba de descărcare de tensiune. Unele biochimice, cum ar fi Litiu-Ion are o curba destul de plata de descărcare de tensiune în timp ce altele , cum ar fi plumb acid au o pantă pronunțată .
Puterea furnizată de celule cu o curbă de descărcare înclinata scade progresiv de-a lungul ciclului de descărcare. Acest lucru ar putea da naștere la probleme pentru aplicațiile de mare putere, spre sfârșitul ciclului . Pentru aplicații de mică putere, care au nevoie de o tensiune de alimentare stabila, poate fi necesar să se încorporeze un regulator de tensiune. Acest lucru nu este de obicei o opțiune pentru aplicații de mare putere, deoarece pierderile de capacitate ar descarca și mai multă putere din baterie .
O curbă de descărcare plata simplifică proiectarea, deoarece tensiunea de alimentare rămâne destul de constantă pe tot parcursul ciclului de descărcare. Celulele moderne litiu-ion au o curbă foarte plata de descărcare și alte metode trebuie utilizate pentru a determina starea de încărcare.
Performanțele bateriilor se pot schimba dramatic cu temperatura . La extrema de jos, în baterii cu electroliti apoși, electrolitul poate îngheța si e nevoie de o limită inferioară a temperatura de lucru. La temperaturi scăzute bateriile cu litiu sufera de placarea anodului determinând o reducere permanentă a capacității . La extrema de sus substantele chimice active distruge bateria.
Autodescărcare
Rata de autodescărcare este perioada de timp in care o celula va pierde energia în timp ce sta pe raft ca urmare a acțiunilor chimice nedorite din interiorul celulei . Rata depinde de chimia celulară și temperatura ambientala.
Chimie bateriei si rata de autodescarcare
Zinc Carbon ( Leclanche ) 2 - 3 ani
Alcaline 5 ani
Litiu 10 ani sau mai mult
Ratele tipice de autodescarcare pentru acumulatori sunt:
Plumb Acid 4 % la 6 % pe lună
Nichel Cadmiu 15 % până la 20 % pe lună
NiMH de 30 % pe lună
Litiu 2 % la 3 % pe lună
Impedanta internă
Impedanța internă a unei celule determină capacitatea portantă a curentului . O rezistență internă scăzută permite curenți mari.
Când curentul circulă prin baterie exista o cădere de tensiune IR pe rezistență internă a celulei care scade tensiunea la borne a celulei în timpul descărcării și crește tensiunea necesară pentru a încărca celula reducând astfel capacitatea sa efectivă, precum și reducerea sarcinii sale / descărcare de gestiune eficienta .
Impedanța internă este afectată de caracteristicile fizice ale electrolitului, cand este mai mică mărimea granulară a materialului electrolit si impedanta este mai mică. Dimensiunea particulei este controlată de către producătorul de baterii print-un proces de măcinare.
Construcție in spirală a electrozilor este adesea folosită pentru a maximiza suprafața și astfel se reduce impedanță internă . Acest lucru reduce generarea de căldură și permite încărcare mai rapidă și rate de descărcare de tensiune mai mari.
Astfel bateria poate fi ineficientă la temperaturi scăzute, dar eficiența se îmbunătățește la temperaturi mai ridicate, datorită impedanței interne mai mici, dar și pentru rata crescută a reacțiilor chimice. Cu toate acestea, rezistența internă de jos , din păcate , de asemenea, face ca rata de autodescărcare să crească . De asemenea ciclul de viață se deteriorează la temperaturi ridicate. Unele forme de încălzire și răcire pot fi necesare pentru menținerea celulei într-un interval de temperatură limitată pentru a atinge performanța optimă în aplicații de mare putere .
Ciclul de viata
Acesta este unul dintre parametrii cheie de performanță.
Rezistență la cicluri este definita ca numărul de cicluri al unei baterii înainte să scada la 80 % din capacitatea sa inițială specificată .
Fiecare ciclu încărcare - descărcare, iar ciclul de transformare asociat din substanțele chimice active pe care le aduce , este însoțită de o deteriorare lentă a substanțelor chimice în baterie. Această deteriorare poate fi rezultatul unor acțiuni chimice inevitabile , nedorite în celulă, schimbarea morfologica a particulelor care alcătuiesc electrozii. Ambele evenimente pot avea ca efect reducerea volumului dintre substanțele chimice active în celulă și, prin urmare capacitatea sa, sau de creștere impedanței interne.
Bateria nu moare brusc, la sfârșitul ciclului de viață specificat dar continuă deteriorare lentă a acestuia , astfel încât acesta continuă să funcționeze normal cu excepția faptului că capacitatea sa va fi semnificativ mai mică decât a fost atunci când a fost nouă.
