3 Najlepsze typy baterii wielokrotnego ładowania w dzisiejszych czasach

Do urządzenia, innowacji lub projektu inżynieryjnego będziesz potrzebował niezawodnego i ładowalnego źródła zasilania. Czy wiesz, jakich typów akumulatorów będziesz potrzebował?
Pojemność ładowania akumulatora wyrażana jest w miliamperach (mAh) (miliamperogodzinach). Liczba ta jest wydrukowana na opakowaniu, jak również na samym akumulatorze. Poziom naładowania baterii określa, ile prądu elektrycznego może ona dostarczyć i jak długo może zasilać Twój gadżet.
Konsumenci mogą wybierać spośród trzech różnych typów baterii. Alkaliczne, niklowo-metalowo-wodorkowe (NIMH) i litowo-jonowe to trzy rodzaje baterii. Każda z tych form ma swoje zalety i wady. Każda z nich ma swoje wyjątkowe miejsce w historii technologii.

Baterie NiMH a baterie NiCd

Akumulatorki NiMH są technologicznym postępem w stosunku do długotrwałych, szczelnych baterii NiCD. Zamiast używać metalicznego kadmu jako elektrody ujemnej do podstawowej elektrody ujemnej, absorbuje wodór. Ten typ baterii modyfikacji zwiększył pojemność jednostki wagi i jednostki objętości (obliczane na podstawie Ah, terminologia jest stosunek wagi pojemność i pojemność stosunek objętości), nie było efektu pamięci jak NiCD baterii, i nie było kadmu, więc nie było obaw o toksyczności metalicznego kadmu. Pod innymi względami akumulatory NiMH i NiCD są bardzo podobne. Podczas przechodzenia z akumulatorów NiCD na NiMH nie ma w zasadzie żadnych różnic w charakterystyce zastosowań i nie ma wyraźnych problemów projektowych.

Bateria NiMH a bateria NiCd

Baterie niklowo-kadmowe (NiCAD)

W 1899 roku szwedzki naukowiec wynalazł pierwszą na świecie baterię NiCad. Nie trzeba dodawać, że od tego czasu wiele się zmieniło. Konwencjonalna bateria niklowo-kadmowa składa się z dodatniej elektrody z tlenku niklu, ujemnej elektrody z kadmu, separatora i elektrolitu z wodorotlenku potasu.

powiązany produkt

Akumulator litowy 20V / 2Ah

Akumulator litowy 20V / 4 Ah

Powszechne zastosowania:

Zabawki, światła awaryjne, sprzęt medyczny, artykuły handlowe i przemysłowe, elektryczne maszynki do golenia, radia dwukierunkowe, elektronarzędzia i inne urządzenia wykorzystują baterie NiCAD.

Korzyści wynikające z zastosowania tego typu baterii:

Niektóre z korzyści płynących z zastosowania baterii NiCAD zostały podsumowane poniżej:

• Wysoka liczba cykli ładowania/rozładowania: jeśli bateria NiCd jest prawidłowo konserwowana, może wykonać ponad 1000 cykli ładowania/rozładowania.
• Wyjątkowa wydajność pod obciążeniem: NiCd umożliwia ładowanie w bardzo niskich temperaturach.
• Długi okres trwałości: przy każdym poziomie naładowania.
• Łatwe przechowywanie i transport: większość przewoźników lotniczych akceptuje akumulatory NiCd bez żadnych szczególnych wymagań.
• Wyjątkowa wydajność w niskich temperaturach; wyrozumiały w przypadku nadużycia: NiCd jest jednym z najbardziej wytrzymałych dostępnych akumulatorów.
• Pod względem kosztu na cykl, bateria NiCd jest najbardziej opłacalną opcją.
• Większość ogniw NiCd ma kształt cylindryczny i jest dostępna w różnych rozmiarach i o różnej wydajności.

Wady tego typu baterii : A oto kilka z ich wad:

Niska gęstość energii w porównaniu z nowoczesnymi systemami.

• Efekt zapamiętywania: NiCd musi być regularnie trenowany, aby uniknąć pamięci.
• Szkodliwe dla środowiska: NiCd zawiera niebezpieczne elementy. Stosowanie akumulatorów NiCd jest ograniczone w wielu krajach.
• Charakteryzuje się wysokim współczynnikiem samorozładowania; po przechowywaniu wymaga ponownego naładowania.

BateriaNiMH

Baterie niklowo-metalowo-wodorkowe (NiMH)

Akumulatory NiMH są stosunkowo nowszym typem akumulatorów. Centrum Badawcze Battelle-Geneva rozpoczęło badania i rozwój w 1967 roku i zakończyło je właściwie w 1987 roku. Płyta elektrody dodatniej z wodorotlenku niklu, płyta elektrody ujemnej z jonów wodoru, separator i elektrolit alkaliczny, taki jak wodorotlenek potasu, składają się na skład chemiczny konwencjonalnej baterii niklowo-wodorkowej.

Powszechne zastosowania:

Akumulatory samochodowe, sprzęt medyczny, pagery, telefony komórkowe, kamery, aparaty cyfrowe, elektryczne szczoteczki do zębów i inne tanie produkty konsumenckie to jedne z przykładów zastosowania tego typu baterii.

✔ Zalety tego typu akumulatorów:

Oto tylko kilka korzyści wynikających z zastosowania akumulatora NiMH:

• Około 30-40% większa pojemność niż w przypadku konwencjonalnych baterii NiCd. NiMH oferuje możliwość osiągnięcia znacznie większej gęstości energii.
• W przeciwieństwie do NiCd, jest mniej podatny na pamięć. Okresowe cykle treningowe nie są już konieczne.
• Łatwe przechowywanie i transport: okoliczności przewozu nie są regulowane.
• Przyjazne dla środowiska: obecne są tylko minimalne ilości toksyn; recykling jest opłacalny.

❌ Wady tego typu baterii:

Oto niektóre z wad:

• Ograniczona żywotność: po 200 do 300 cyklach głębokiego rozładowania, szczególnie przy dużych prądach obciążenia, wydajność zaczyna spadać. Głębokie cykle rozładowania są preferowane w stosunku do płytkich cykli rozładowania.
• Niski prąd rozładowania: podczas gdy akumulator NiMH może generować wysokie prądy rozładowania, częste rozładowania z wysokimi prądami obciążenia skracają żywotność akumulatora. Prądy obciążenia od 0,2C do 0,5C zapewniają najlepszą wydajność (jedna piąta do połowy pojemności znamionowej).
• Wymagany jest bardziej zaawansowany algorytm ładowania, ponieważ NiMH wytwarza więcej ciepła podczas ładowania i ładowanie trwa dłużej niż w przypadku NiCd. Ładowanie podtrzymujące jest niezwykle ważne i musi być odpowiednio zarządzane.
• Wysokie samorozładowanie: W porównaniu do NiCd, NiMH ma o 50 procent większe samorozładowanie. Nowe dodatki chemiczne zwiększają samorozładowanie, ale zmniejszają gęstość energii.
• W przypadku przechowywania w wysokich temperaturach wydajność ulega pogorszeniu: Akumulatory NiMH powinny być przechowywane w niskiej temperaturze i naładowane do około 40% pojemności.
• Wysoka konserwacja: Aby uniknąć tworzenia się kryształów, akumulator musi być regularnie w pełni rozładowywany.
• Około 20% droższe niż NiCd: Baterie NiMH przeznaczone do dużego poboru prądu kosztują około 20% więcej niż tradycyjne baterie NiCd.

Który typ baterii jest lepszy

Baterialitowo-jonowa

Bateria litowo-jonowa

Akumulatory litowo-jonowe to pionierska technologia, która z powodzeniem wykorzystywana jest jako źródło energii w szerokim zakresie zastosowań, w tym w przenośnej elektronice i samochodach elektrycznych/hybrydowych.

Bateria litowo-jonowa w szczegółach

Akumulator litowo-jonowy, często znany jako akumulator Li-ion, jest akumulatorem, w którym jony litu przemieszczają się z elektrody ujemnej do dodatniej poprzez elektrolit podczas rozładowywania, a następnie z powrotem podczas ładowania. Elektroda dodatnia baterii litowo-jonowej jest wykonana z interkalowanego związku litu, podczas gdy elektroda ujemna jest zazwyczaj wykonana z grafitu.

Baterie litowe i litowo-jonowe, jaka jest różnica między tymi typami baterii?

Najbardziej znaczącą różnicą pomiędzy bateriami litowymi a litowo-jonowymi jest to, że baterie litowe są jednorazowego użytku i nie mogą być ponownie naładowane po ich użyciu. Baterie litowo-jonowe, z drugiej strony, mogą być używane ponownie, ponieważ są one ładowalne i mogą być ładowane i rozładowywane setki razy.

Baterie litowe żyją znacznie dłużej, gdy spoczywają na półce nieużywane. Baterie litowe mogą wytrzymać od 10 do 12 lat ciągle utrzymując ładunek, natomiast baterie litowo-jonowe tylko od 2 do 3 lat. Możesz nie zdawać sobie sprawy, że te dwa rodzaje baterii litowych nie są jedynymi dostępnymi; dowiedz się więcej o różnicach pomiędzy bateriami litowo-jonowymi i litowo-polimerowymi w naszym poście. Pomimo faktu, że baterie litowo-jonowe wydają się być znacznie lepsze, szczególnie pod względem ilości odpadów, nadal istnieje kilka cech, które sprawiają, że baterie litowe są całkiem użyteczne. Mają one znacznie większą gęstość energii niż baterie litowo-jonowe, co oznacza, że mogą zachować dużo więcej ładunku w stosunku do swoich rozmiarów.
 

Nawet jeśli jest to jedyny ładunek jaki kiedykolwiek będą miały, baterie litowe mogą dostarczyć energii z jednego ładowania. Niestety, nie ma bezpiecznego ani praktycznego sposobu na ponowne naładowanie tego typu baterii, dlatego właśnie zostały one stworzone w pierwszej kolejności. Baterie litowe są również tańsze w zakupie, ponieważ są tańsze i łatwiejsze w produkcji.

Zalety i wady baterii litowo-jonowych

Poniżej przedstawiono niektóre z zalet lub korzyści wynikających z używania tego typu akumulatorów:

• Posiada wysoką gęstość energii, dwa razy większą niż Ni-Cd.
• Bateria litowo-jonowa może być ładowana wielokrotnie.
• Nie ma żadnego rodzaju wpływu pamięci. W związku z tym nie ma potrzeby całkowitego rozładowania ich przed ponownym naładowaniem.
• Akumulator może wytrzymać kilka cykli ładowania/rozładowania;
• Akumulator może utrzymywać ładunek i tracić zaledwie 5% swojego ładunku co miesiąc.

Ten typ akumulatorów mają następujące wady:

• - Wytrzymuje tylko dwa do trzech lat po wyprodukowaniu, jest wrażliwy na temperaturę.
• Gdy bateria zostanie całkowicie rozładowana, nie można jej ponownie naładować.
• Jest przystępna cenowo.
• Jeśli "separator" zostanie uszkodzony, może się zapalić.

Wykres zużycia baterii litowo-jonowej

Akumulatory Li-ion Zastosowanie

Baterie litowo-jonowe są lekkimi źródłami energii o wysokiej gęstości energetycznej, które mogą być wykorzystywane w wielu zastosowaniach. Połączenie wielu małych akumulatorów w obwód równoległy w celu zasilania większych urządzeń, takich jak samochody elektryczne, jest bardziej efektywne i wydajne niż podłączenie pojedynczego ogromnego akumulatora.

• Elektronarzędzia: Akumulatorowe wiertarki, szlifierki, piły oraz szereg narzędzi ogrodowych, takich jak nożyce do cięcia i przycinania żywopłotu, wymagają tego typu akumulatorów.
• Urządzenia przenośne: Telefony komórkowe i smartfony, komputery i tablety, aparaty cyfrowe i kamery, e-papierosy, przenośne konsole do gier i latarki to tylko niektóre z nich (latarki).
• Pojazdy elektryczne: W elektrycznych samochodach, pojazdach hybrydowych, elektrycznych motocyklach i skuterach, elektrycznych rowerach, transporterach osobistych i zaawansowanych elektrycznych wózkach inwalidzkich stosowane są akumulatory. Modele sterowane radiowo, modele samolotów, samoloty i łazik Mars Curiosity są również na wystawie.

Konserwacja i przechowywanie akumulatorów

Ekstremalne temperatury nie są dobre dla tego typu baterii. Unikaj trzymania telefonów i komputerów w gorących samochodach lub zimnych pomieszczeniach, ponieważ te skrajne temperatury mogą skrócić żywotność ich baterii. Przegrzanie podczas ładowania jest coś, aby być ostrożnym o, jednak jeśli telefon lub laptop producent wykonał swoją pracę, to nie powinno być problemem.

Jako dodatkowy środek ostrożności, upewnij się, że używasz oficjalnej ładowarki, która została dostarczona z telefonem lub tabletem, lub kupić w dokładnym zamienniku. To gwarantuje, że ładowarka jest kompatybilna z baterią Twojego urządzenia i że jest dostosowana do ładowania jej tak szybko, jak to możliwe. Zatwierdzona ładowarka będzie stosować najlepsze praktyki dla ogólnego zdrowia Twojej baterii.

Utylizacja i recykling baterii litowo-jonowych

• Typy baterii mają różne zasady utylizacji i recyklingu w zależności od kraju i lokalizacji. Przed pozbyciem się jakiejkolwiek baterii, upewnij się, że sprawdziłeś i postępujesz zgodnie z lokalnymi wymaganiami.
• W wielu krajach wyrzucanie niechcianego sprzętu elektronicznego do normalnych pojemników na śmieci jest zabronione.
• Tylko rozładowane baterie powinny być umieszczane w pojemniku do zbierania baterii. Aby uniknąć zwarć, należy zakryć miejsca podłączenia baterii taśmą elektryczną lub inną odpowiednią osłoną.

FAQ ❓

Dlaczego akumulatorki nie są zalecane?
Akumulatorki mogą się rozpaść, jeśli będą zbyt gorące, powodując dym i pożar, a nadmierne ciepło znacznie zmniejszy pojemność ładowania. Gdy akumulatorki stają się zbyt zimne, spada napięcie i mogą w ogóle nie działać.

Czy można użyć litowo-jonowych ogniw zamiast NiMH?
Ogniwa NiMh są najprawdopodobniej ogniwami wysokoprądowymi, co oznacza, że są one wykonane tak, aby dawać wysoki prąd wymagany przez silnik odkurzacza. Jeśli użyjesz "normalnych" akumulatorów Li-Ion, nie będą one w stanie poradzić sobie z tak dużymi prądami.

Podsumowanie

Istnieją trzy główne typy akumulatorów do użytku domowego, które różnią się pod względem substancji chemicznych, które dostarczają ładunku: niklowo-kadmowe (NiCD), przeciwkwasowe, litowe i niklowo-metalowo-wodorkowe (NiMH). Każda z nich ma swoje zalety i jest wartościowa do różnych celów. W przypadku, gdy wybierzesz jedną lub dwie z różnych odmian do różnych zastosowań w domu, uważaj, aby ich nie mieszać; nigdy nie powinieneś mieszać baterii o różnych składach chemicznych w tym samym urządzeniu.

Więcej na: http://narzedzia-prof.pl