Baterija yra svarbiausia elektronika jūsų aparatinėje įrangoje. Bet kaip užtikrinti, kad pasirinktumėte pritaikytą ličio jonų akumuliatorių, tinkamą jūsų aparatinei įrangai?
Šį straipsnį sudaro dvi dalys, skirtos klausimui parodyti. 1 dalyje aptariami svarbūs aspektai renkantis tinkamą bateriją vartotojui. Tai apima pakartotinį įkrovimą, energijos tankį, galios tankį, galiojimo laiką, saugą, formos koeficientą, kainą ir lankstumą. 2 dalyje bus nagrinėjama, kaip chemija veikia svarbius akumuliatoriaus rodiklius, taigi ir akumuliatoriaus pasirinkimą jūsų programai. 3 dalyje apžvelgsime įprastas antrinių akumuliatorių chemines savybes.
KELETAS SVARBIŲ ATKREIPTAMŲ PASIRENKANT AKUMULIATORIUS:
1. Pirminis ar antrinis – vienas iš pirmųjų baterijų pasirinkimo variantų yra nuspręsti, ar programai reikia pirminių (vienkartinio naudojimo) ar antrinių (įkraunamų) baterijų. Daugeliu atvejų tai yra lengvas dizainerio sprendimas. Retkarčiais su pertrūkiais naudojamoms programoms (pvz., dūmų signalizacijai, žaislui ar žibintuvėliui) ir vienkartinėms programoms, kuriose įkrovimas tampa nepraktiškas, reikia naudoti pagrindinę bateriją. Geri pavyzdžiai yra klausos aparatai, laikrodžiai (išmanieji laikrodžiai yra išimtis), sveikinimo atvirukai ir širdies stimuliatoriai. Jei baterija bus naudojama nuolat ir ilgą laiką, pavyzdžiui, nešiojamajame kompiuteryje, mobiliajame telefone ar išmaniajame laikrodyje, labiau tinka įkraunama baterija.
Pirminių baterijų savaiminio išsikrovimo greitis yra daug mažesnis – patraukli funkcija, kai įkrauti neįmanoma arba praktiška prieš pirmą kartą naudojant. Antrinės baterijos paprastai praranda energiją greičiau. Daugumoje programų tai mažiau svarbu dėl galimybės įkrauti.
2. Energija ir galia – akumuliatoriaus veikimo laikas priklauso nuo akumuliatoriaus talpos, išreikštos mAh arba Ah, ir yra iškrovimo srovė, kurią akumuliatorius gali suteikti laikui bėgant.
Lyginant skirtingos chemijos baterijas, pravartu pažvelgti į energijos kiekį. Norėdami gauti akumuliatoriaus energijos kiekį, akumuliatoriaus talpą Ah padauginkite iš įtampos, kad gautumėte energiją Wh. Pavyzdžiui, nikelio-metalo hidrido akumuliatorius, kurio įtampa yra 1,2 V, ir ličio jonų akumuliatorius, kurio įtampa yra 3,2 V, gali turėti tokią pačią talpą, tačiau didesnė ličio jonų įtampa padidintų energiją.
Atvirosios grandinės įtampa dažniausiai naudojama energijos skaičiavimams (t. y. akumuliatoriaus įtampa, kai nėra prijungta prie apkrovos). Tačiau tiek talpa, tiek energija labai priklauso nuo nutekėjimo greičio. Teorinį pajėgumą diktuoja tik aktyviosios elektrodų medžiagos (chemija) ir aktyvioji masė. Tačiau praktinės baterijos pasiekia tik dalį teorinių skaičių dėl neaktyvių medžiagų ir kinetinių apribojimų, kurie neleidžia visiškai panaudoti aktyvių medžiagų ir ant elektrodų kauptis iškrovos produktams.
Baterijų gamintojai dažnai nurodo talpą esant tam tikram iškrovimo greičiui, temperatūrai ir ribinei įtampai. Nurodyta talpa priklausys nuo visų trijų veiksnių. Lygindami gamintojo talpos įvertinimus, ypač atkreipkite dėmesį į nutekėjimo greitį. Akumuliatorius, kurio talpa techninių duomenų lape atrodo didelė, iš tikrųjų gali veikti prastai, jei dabartinis programos nutekėjimas yra didesnis. Pavyzdžiui, 2 Ah akumuliatorius 20 valandų iškrovimui negali tiekti 2 A 1 valandą, bet suteiks tik dalį talpos.
Didelės galios akumuliatoriai užtikrina greitą išsikrovimą esant dideliam iškrovimo greičiui, pavyzdžiui, elektriniuose įrankiuose ar automobilių starterio akumuliatoriuose. Paprastai didelės galios baterijos turi mažą energijos tankį.
Gera galios ir energijos analogija yra galvoti apie kibirą su snapeliu. Didesnis kibiras gali talpinti daugiau vandens ir yra panašus į daug energijos turintį akumuliatorių. Angos arba snapelio dydis, iš kurio vanduo išeina iš kibiro, yra panašus į galią – kuo didesnė galia, tuo didesnis nutekėjimo greitis. Norėdami padidinti energiją, paprastai padidinkite baterijos dydį (tam tikros cheminės medžiagos atveju), tačiau norėdami padidinti galią, sumažinate vidinį pasipriešinimą. Ląstelių konstrukcija vaidina didžiulį vaidmenį gaunant didelio galios tankio baterijas.
Turėtumėte galėti palyginti teorinius ir praktinius energijos tankius skirtingoms chemijos rūšims iš akumuliatorių vadovėlių. Tačiau, kadangi galios tankis labai priklauso nuo akumuliatoriaus konstrukcijos, šias vertes retai rasite sąraše.
3. Įtampa – Akumuliatoriaus darbinė įtampa yra dar vienas svarbus aspektas, kurį lemia naudojamos elektrodų medžiagos. Naudinga baterijų klasifikacija yra vandens arba vandens baterijų palyginimas su ličio chemija. Švino rūgštis, cinko anglis ir nikelio metalo hidridas naudoja vandens pagrindu pagamintus elektrolitus, o jų vardinė įtampa svyruoja nuo 1,2 iki 2 V. Kita vertus, ličio baterijose naudojami organiniai elektrolitai ir jų vardinė įtampa yra 3,2–4 V (tiek pirminės, tiek antrinis).
Daugelis elektroninių komponentų veikia esant ne mažesnei kaip 3 V įtampai. Didesnė ličio pagrindu pagamintų chemikalų darbinė įtampa leidžia naudoti vieną elementą, o ne du ar tris vandens pagrindu veikiančius elementus nuosekliai, kad būtų sukurta norima įtampa.
Kitas dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra tai, kad kai kurios baterijų cheminės medžiagos, tokios kaip cinko MnO2, turi nuožulnią iškrovos kreivę, o kitos turi plokščią profilį. Tai turi įtakos išjungimo įtampai (3 pav.).
3 pav. Įtampos diagrama, pagrįsta akumuliatoriaus chemija
VTC maitinimo įtampos diagramos baterija apie chemiją
4. Temperatūros diapazonas – akumuliatoriaus cheminė sudėtis lemia programos temperatūros diapazoną. Pavyzdžiui, vandeninių elektrolitų pagrindu pagamintų cinko-anglies elementų negalima naudoti žemesnėje nei 0 °C temperatūroje. Šarminių elementų talpa taip pat smarkiai sumažėja esant tokioms temperatūroms, nors ir mažiau nei cinko anglies. Ličio pirminės baterijos su organiniu elektrolitu gali būti eksploatuojamos iki -40°C, tačiau jų našumas gerokai sumažėja.
Naudojant įkraunamus įrenginius, ličio jonų baterijas galima įkrauti maksimaliu greičiu tik siaurame maždaug 20–45 °C temperatūros lange. Už šio temperatūros diapazono ribų reikia naudoti mažesnes sroves / įtampą, todėl įkrovimo laikas pailgėja. Esant žemesnei nei 5° arba 10°C temperatūrai, gali prireikti įkrovimo, kad būtų išvengta baisios ličio dendritinės dengimo problemos, kuri padidina terminio nutekėjimo riziką (visi girdėjome apie ličio baterijų sprogimą, kuris gali įvykti dėl to perkrovimas, žemos arba aukštos temperatūros įkrovimas arba trumpasis jungimas dėl teršalų).
Į KITI SVARSTYMAI APIE:
5. Tinkamumo laikas – tai reiškia, kiek laiko baterija stovės sandėlyje arba lentynoje prieš naudojant. Pirminių baterijų galiojimo laikas yra daug ilgesnis nei antrinių. Tačiau pirminių baterijų galiojimo laikas paprastai yra svarbesnis, nes antrines baterijas galima įkrauti. Išimtis yra tada, kai įkrovimas nėra praktiškas.
6. Chemija – daugelį aukščiau išvardintų savybių lemia ląstelių chemija. Kitoje šio tinklaraščio serijos dalyje aptarsime dažniausiai prieinamas akumuliatorių chemines medžiagas.
7. Fizinis dydis ir forma – Baterijos paprastai yra šių dydžių formatų: mygtukų / monetų elementai, cilindriniai elementai, prizminiai elementai ir maišelių elementai (dauguma jų standartizuotų formatų).
8. Kaina – kartais gali tekti išleisti bateriją su geresnėmis charakteristikomis, nes programa yra labai jautri sąnaudoms. Tai ypač pasakytina apie didelės apimties vienkartines programas.
9. Transportavimo, utilizavimo taisyklės – Ličio baterijų transportavimas yra reglamentuojamas. Taip pat reglamentuojamas tam tikrų cheminių elementų akumuliatorių išmetimas. Tai gali būti taikoma didelės apimties programoms.
10. Gamintojo ličio baterijų sauga. Kai kurie gamintojai net neatliko jokių saugos ir patikimumo bandymų savo pusėje prieš pradėdami masinę gamybą. Tai kelia didelį pavojų galutiniam panaudojimui.
Renkantis akumuliatorių reikia atsižvelgti į daugybę dalykų. Kai kurie iš jų yra susiję su chemija, o kiti yra susiję su baterijų dizainu, konstravimu ir gamintojo galimybėmis. Pasirinkite labiausiai patyrusį ličio jonų akumuliatorių gamintoją, kuris yra svarbiausias. VTC Power Co.,Ltd specializuojasi ličio jonų akumuliatorių gamyboje 20 metų ir pateikti geriausią pasiūlymą!
VTC Power Co., Ltd
Tel.: 0086-0755-32937425
Faksas: 0086-0755-05267647
Pridėti: No 10, JinLing Road, Zhongkai Industrial Park, Huizhou City, Kinija
El. paštas: info@vtcpower.com
svetainė: http://www.vtcpower.com
raktiniai žodžiai: #pritaikytas ličio jonų akumuliatorius #pirminis ir antrinis akumuliatorius#ličio jonų akumuliatorius #fizinis dydis ir forma #ličio jonų akumuliatoriaus gamyba # cilindriniai elementai# prizminiai elementai # tinkamumo laikas # ličio baterijų transportavimas # ličio baterijų sauga # VTC Power Co ., Ltd
