Виды и типы радиаторов отопления. Академия РДС
Современные производители таких отопительных приборов, как радиаторы, на сегодняшний день предлагают широкий ассортимент товаров. Виды радиаторов отопления теперь зависят не только от технических характеристик, но и от внешнего вида. Разберемся подробнее с тем, какие виды радиаторов отопления бывают.
Виды батарей отопления в зависимости от материала
Алюминиевые радиаторы
Отличное преимущество радиаторов из алюминия – это высокая теплопроводность. Но стоит отметить, что такие радиаторы для индивидуального отопления являются очень чувствительными к качеству носителя тепла. Если вода будет хоть немного грязной, они тут же выйдут из строя.
Конструкция батареи позволяет встраивать терморегуляторы, термоклапаны, которые способствуют экономному расходу тепла, регулируя нагрев теплоносителя до необходимой температуры.
Алюминиевые радиаторы противопоказаны к установке на промышленных предприятиях по причине высокого давления в отопительной системе.
Стальные радиаторы отопления
Стальные батареи могут быть трубчатыми и панельными. Панельные варианты относятся к категории бюджетных, но они имеют высокую теплоотдачу. Панельные модели довольно неприхотливые, поэтому они широко используются не только в домах, но и в офисах, и на производствах.
Трубчатые стальные батареи – это отопительные приборы разряда премиум. Такие характеристики достались этим моделям не только благодаря отличным техническим параметрам – высокому уровню теплоотдачи и большому сроку работы (около 25 лет). Помимо всего этого, такие батареи имеют отличный внешний вид.
Модели стальных радиаторов различаются по типу подключения — оно может быть боковым или нижним. Универсальным считается нижнее подключение.
Чугунные радиаторы
Чугунные радиаторы изготавливаются из нескольких одинаковых секций, вылитых из чугуна и герметично соединенных друг с другом.
При установке подобного отопителя необходимо определиться с количеством секций, которое зависит от площади помещения, количества окон, высоты этажа, углового размещения квартиры.Обычно от чугунных радиаторов отпугивает их внешний вид – в современные комнаты их очень трудно вписать. Главным преимуществом радиаторов из чугуна является то, что они не требовательны к носителю тепла. Так, технические характеристики радиаторов отопления радиаторов из чугуна позволяют использовать в них воду любого качества.
Биметаллические радиаторы
Биметаллические радиаторы — устройства с алюминиевым корпусом и стальными трубами внутри. Они наиболее распространены при установке в жилых помещениях. Такие батареи являются очень прочными, а их срок эксплуатации также большой – из-за того, что устройства комплектуются металлическими трубами. Единственным недостатком биметаллических радиаторов является их высокая стоимость.
Для правильной эксплуатации теплообменника из биметалла рекомендуется устанавливать кран для отвода воздуха и запорную арматуру на подводящую и отводящую трубу.
Конструкция радиаторов
В зависимости от конструктивных особенностей, радиаторы можно разделить на несколько подвидов:
- Секционные радиаторы отопления – такие батареи имеют несколько секций, поэтому вы сможете собрать радиатор нужного размера и мощности. Размеры и формы секций могут быть различными.
- Трубчатые радиаторы – это цельная конструкция из металла, которая имеет верхний и нижний горизонтальный коллектор и приваренные к нему вертикальные трубки. Такие батареи – это прерогатива централизованного отопления, для которого они и были разработаны.
- Панельные батареи – могут быть как стальными, так и бетонными. Бетонные встраивают внутри стен, они могут передавать тепло только излучением.
- Пластинчатые батареи – обладают конвективным теплообменом, представляют собой сердечник и насаженные на него ребра из металлических тонких пластин.
Как выбрать модель радиатора
Выбирая типы батарей отопления, прежде всего, следует определиться со сроком их эксплуатации. Такой показатель будет зависеть от того, какое качество имеет изделие и в каких условиях оно эксплуатируется.
Стоит отметить, что существует еще один показатель, который нужно особенно учитывать, — это возможность выдерживать давление теплоносителя. Минимальный показатель – 7 атмосфер, однако специалисты рекомендуют выбирать радиаторы отопления с вентилятором на 15 атм – если система потерпит гидравлический удар.
На сегодняшний день многие потребители при выборе разновидности батарей отопления очень часто обращают внимание на такой параметр, как дизайн. Конечно, это также важно. Но помните, что красота радиаторов ни в коем случае не должна быть в ущерб качеству и функциональности.
С уважением,
Команда Факультета Сантехники и водоснабжения
#РДС-Академия
Радиаторы для отопления: виды и характеристики радиаторов отопления
Радиаторы отопления: виды и характеристики радиаторов отопления
Радиаторы отопления. Что это? Какие бывают радиаторы и в чем преимущества тех или иных моделей? Ответы на эти вопросы мы постараемся осветить в данной статье.
Радиаторы отопления (батареи) весьма простая конструкция, предназначенная для обогрева максимальной площади жилого помещения. Принцип любого радиатора отопления — обогрев окружающего пространства путем естественной конвекции (свободной циркуляции нагреваемого воздуха) и теплового излучения.
Горячая жидкость поступает по трубам и нагревает секции радиаторов, которые, в свою очередь, излучают тепло в окружающее пространство. При этом батареи излучают до 60% тепла, остальное отдавая естественной конвекцией.
Радиаторы изготавливаются из разных материалов, что определяет их свойства и технические характеристики:
1.
Чугунные радиаторы.Основным и главным их преимуществом является надежность. Чугунные радиаторы выдерживают высокое давление, что позволяет применять их в многоквартирных домах. Также рабочая температура жидкости может достигать высоких температур в этих батареях. Чугунные радиаторы неприхотливы, они не бояться загрязненной ржавчиной и песком воды. Именно их неприхотливость делает их самыми долговечными. Минусами чугунных радиаторов являются низкая теплопроводность (нагреваются дольше, но остывают медленнее) и необходимость в покраске.
2. Стальные радиаторы отопления
Вес таких радиаторов меньше, а теплоотдача выше. Рабочее давление в стальных радиаторах от 6 до 10 атм. Панельные стальные радиаторы выполнены из специальной штампованной стали, устойчивой к коррозии. Два листа такой стали образуют панель, внутри которой есть ряд вертикальных каналов, по ним идет теплоноситель (вода). Такие батареи не затрачивают времени на обогрев самих себя, а сразу проводят тепло в помещение. В сравнении с чугунными – стальные радиаторы более экономично выгодные. Внешний вид стальных радиаторов отопления гораздо эстетичнее, а также ровная внешняя панель не требует покраски и облегчает процесс очистки батарей от пыли.
3. Алюминиевые радиаторы
Легкие, с высокой теплоотдачей, алюминиевые радиаторы отопления легко впишутся в любой интерьер, однако они имеют ряд недостатков: алюминиевые радиаторы чувствительны к повышенной кислотности теплоносителя, также они требуют особенной внимательности при подключении в систему. Алюминий активный металл, поэтому при прямом контакте с другими металлами алюминий быстро коррозирует и изнашивается. Именно поэтому в системах с алюминиевыми радиаторами нельзя применять медные фитинги – это способствует быстрому изнашиванию металла.
4. Биметаллические радиаторы
Батареи данного типа объединяют в своей конструкции два металла- алюминий и сталь. Как и стальные, биметаллические радиаторы отопления способны выдерживать большое давление, а также у них высокая теплопроводность, как у алюминия. Пожалуй, единственным существенным недостатком является их цена. Весьма затратный процесс производства биметаллических радиаторов держит высокую ценовую планку. Дешевые биметаллические радиаторы отопления – подделка. А в случае покупки подделки, вы рискуете всей системой отопления.
Поделиться полезной информацией
Рекомендуем обратить внимание
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
Нет в наличии
различных типов батарей | Использование и применение
— Реклама —В настоящее время батареи являются одним из наиболее важных компонентов электронных устройств и используются почти во всех портативных электронных устройствах. От дронов до телефонов, от планшетов до автомобильных электромобилей, одним распространенным электронным компонентом, который вы найдете, является аккумулятор.
Текущий рынок аккумуляторов достиг примерно 113,4 млрд долларов США. И этот рынок продолжает расти с развитием электромобилей и распространением портативной электроники и носимых электронных устройств.
Различные типы аккумуляторовВ различных устройствах, таких как телефоны, EVS, беспилотники и автомобили, аккумулятор и тип также различаются и зависят от вариантов использования.
— Реклама —Итак, давайте разберемся в глубине этих типов аккумуляторов.
Первая основная классификация батарей включает два типа, т. е. первичные батареи и вторичные батареи.
Первичная батареяПервичная батарея представляет собой неперезаряжаемые одноразовые батареи. После полного разряда первичные элементы не могут быть перезаряжены, и вы можете сказать, что это батарея с одним циклом. Они состоят из химического вещества внутри, которое расходуется со временем и использованием, и как только оно полностью сливается, вам необходимо избавиться от него.
Типы основных батарей Щелочные батареи:Этот тип батарей вырабатывает энергию за счет реакции металлического цинка и оксида марганца, и мы назвали ее щелочной батареей, потому что вместо кислотного электролита мы используем щелочной электролит, такой как гидроксид калия (KOH).
Щелочные батарейкиПреимущества:
- Больше жизни
- Срок годности более
- Малый размер
- Высокоэффективный
- Низкое внутреннее сопротивление, поэтому состояние разряда в режиме ожидания меньше
- Утечка низкая
Это батарея с самой высокой плотностью энергии, которая вырабатывает энергию в результате реакции кислорода с алюминием. Как только алюминий израсходуется и весь алюминий прореагирует с кислородом воздуха, мы не сможем использовать эту батарею дальше, и нам нужно будет утилизировать ее после однократного использования.
Сухие элементы:Это другой тип первичных батарей, и большинство из нас использовали его в своих игрушках и пультах дистанционного управления телевизорами, но эти батареи сейчас заменяются щелочными батареями из-за их более длительного срока службы и плотности энергии по сравнению с сухими элементами. Сухой элемент назван в честь типа электролита, поскольку мы используем в нем сухой электролит вместо жидкого или влажного электролита.
Сухая батареяСуществует много других типов первичных батарей, но мы в основном используем упомянутые выше батареи.
Существуют следующие другие виды первичных батарей или вы можете сказать одноразовые однотактные батареи .
- Лимонно-картофельная батарея
- Литиевая батарея
- Литий-воздушная батарея
- Магниевая батарея
- Ртутный аккумулятор
- Батарея с расплавленной солью
- Аккумулятор с оксигидроксидом никеля
- Аккумулятор Oxyride
- Батарея органических радикалов
- Бумажная батарейка
- Цепь Пульвермахера
- Аккумулятор из оксида серебра
- Твердотельный аккумулятор
- Сахарная батарея
- Вольтов столб
- Пенни-батарейка
- Батарея желоба
- Активируемая водой батарея
- Уэстон сотовый
- Воздушно-цинковая батарея
- Цинк-угольная батарея
- Цинк-хлоридная батарея
- Свая Zamboni
Тип батареи | Плотность энергии (Втч/кг) | Жизненный цикл | Токсичность |
Литий-ионный | 126-190 | 500-1000 | Низкий |
Ni-Cd | 45-80 | 1000 | |
Никель-металлогидридный | 100 | 300-500 | Низкий |
Литий-ионный полимер | 185 | 300 – 500 | Низкий |
Свинцово-кислотный | 30-50 | 200-300 | Высокий |
Литий-сера | 55 | 50-100 | Нетоксичный |
Аккумуляторы такого типа являются многотактными. Мы можем заряжать эти батареи и использовать такие батареи во многих циклах перезарядки. В основном мы используем такие батареи в электромобилях, телефонах, автомобилях, портативных гаджетах и во многих других областях.
В зависимости от условий окружающей среды, потребностей и использования у нас также есть различные типы вторичных батарей; одними из самых популярных вторичных батарей, которые мы используем в большинстве мест, являются литий-ионные батареи, литий-полимерные батареи и свинцово-кислотные батареи.
Типы вторичных аккумуляторов Литий-ионные аккумуляторыВ этом типе аккумуляторов используется металлический литий, так называемый Li-Ion аккумулятор. Эти батареи состоят из ячеек, и ионы лития от отрицательного электрода перемещаются к положительному электроду, и когда мы заряжаем, ионы возвращаются на свое место; этот цикл происходит в каждом процессе зарядки и разрядки.
Литий-ионные аккумуляторыПлотность мощности литий-ионных аккумуляторов составляет 126 Втч/кг.
Читайте также: Литий-ионные аккумуляторы могут выдерживать низкие температуры
Литий-полимерные аккумуляторыЛитий-полимерные аккумуляторы литий-полимерные аккумуляторы, и мы назвали их полимерными аккумуляторами, поскольку в них используется полимерный электролит вместо жидкого электролита. Используется гелеобразная полимерная форма электролита с высокой электропроводностью. Эти батареи обладают высокой плотностью энергии по сравнению с их весом.
Аккумуляторы Li-PoОни в основном используются в дронах из-за их легкого веса и высокой плотности энергии. Его удельная мощность составляет 185 Втч/кг.
Ni-MH аккумуляторыNi-MH (никель-металлогидридные) аккумуляторы используют гидроксид оксида никеля, и они очень похожи на NiCd-кадмиевые аккумуляторы Nikel, но здесь они используют сплав, поглощающий водород, вместо кадмия и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с другими.
Ni-MH батареиУдельная мощность этих батарей составляет 100 Втч/кг.
Свинцово-кислотные аккумуляторыЭлектроды свинцово-кислотных аккумуляторов погружены в сернокислотные электролиты. Эти батареи довольно громоздки и в основном используются в автомобилях, ИБП, электростанциях и т. д.
Свинцово-кислотные аккумуляторыЧитайте также: Самодельное зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов
Существуют следующие другие типы вторичных аккумуляторов:
- Алюминий-ионный аккумулятор
- Кальциевая батарея
- Проточная батарея
- Ванадиевая окислительно-восстановительная батарея
- Цинк-бромная батарея
- Цинк-цериевая батарея
- Литий-ионный литий-кобальтовый оксидный аккумулятор (ICR)
- Литий-кремниевая батарея
- Литий-ионная батарея на основе оксида марганца (ЖМО)
- Литий-ионный полимерный аккумулятор (LiPo)
- Литий-железо-фосфатная батарея (LFP)
- Оксиды лития-никеля-марганца-кобальта (NMC)
- Оксиды лития-никеля-кобальта-алюминия (NCA)
- Литий-серный аккумулятор
- Литий-титанатная батарея (LTO)
- Тонкопленочный литий-ионный аккумулятор
- Литий-керамическая батарея[2][3]
- Литий-металлический аккумулятор
- Ионно-магниевый аккумулятор
- Электрохимические элементы металл-воздух
- Литий-воздушная батарея
- Воздушно-алюминиевый аккумулятор
- Германий-воздушная батарея
- Воздушно-бериллиевая батарея
- Литосолевая батарея
- Микробный топливный элемент
- Никель-кадмиевая батарея
- Никель-кадмиевая батарея вентилируемого типа
- Никель-водородная батарея
- Никель-железный аккумулятор
- Песчаная батарея
- Серебряно-цинковая батарея
- Серебряно-кальциевая батарея
- Серебряно-кадмиевая батарея
- Натрий-ионный аккумулятор
- Цинк-ионный аккумулятор
Полное руководство по выбору правильной батареи для EV Design
Рассчитайте время работы от батареи.
Кроме того, проверьте, как спроектировать BMS
Если мы пропустили какие-либо батареи, напишите нам по адресу [email protected], и мы включим это в эту статью.
Какие существуют типы батарей? Первичный, перезаряжаемый, литий-ионный
В этом уроке мы узнаем об одном из важных компонентов электрических и электронных систем: аккумуляторе. Мы увидим некоторую основную информацию о батарее, рассмотрим различные типы батарей, а также руководство о том, какой тип батареи подходит для вашего приложения.
Outline
ToggleВведение
Независимо от того, являетесь ли вы инженером-электриком или нет, вы, возможно, сталкивались в своей жизни как минимум с парой различных типов батарей. Некоторые из распространенных мест, где вы используете батареи, — это настенные часы, сигнализация или детекторы дыма, в которых используются небольшие одноразовые батареи, или автомобили, грузовики или мотоциклы, в которых используются относительно большие перезаряжаемые батареи.
Батареи стали очень важным источником энергии за последнее десятилетие или около того. Еще до этого они были неотъемлемой частью нашей жизни и питали несколько портативных устройств, таких как транзисторные радиоприемники, Walkman, портативные игры, камеры и т. д.
Но с развитием современных смартфонов, планшетов, ноутбуков, солнечной энергии и электромобилей исследования мощных батарей, которые могут работать дольше и могут обеспечивать необходимую энергию, достигли своего пика.
На самом деле, 2019Нобелевская премия по химии была присуждена трем ученым Джону Б. Гуденафу, М. Стэнли Уиттингэму и Акире Йошино за разработку литий-ионных аккумуляторов.
Что такое батарея?
Батарея представляет собой химическое устройство, которое накапливает электрическую энергию в виде химических веществ и посредством электрохимической реакции преобразует накопленную химическую энергию в электрическую энергию постоянного тока (DC). Алессандро Вольта, итальянский физик, изобрел первую батарею в 1800 г.
Электрохимическая реакция в батарее включает перенос электронов из одного материала в другой (называемый электродами) посредством электрического тока.
Ячейка и батарея
Несмотря на частое использование термина «батарея», основная электрохимическая единица, отвечающая за реальное хранение энергии, называется ячейкой. Ячейка, как только что упоминалось, является фундаментальной электрохимической единицей, которая является источником электрической энергии, производимой путем преобразования химической энергии.
В своей базовой форме элемент обычно содержит три основных компонента: два электрода и электролит, а также состоит из клемм, сепаратора и контейнера. Говоря об электродах, существует два типа электродов, называемых анодом и катодом.
Анод — это отрицательный электрод (также называемый топливным электродом или восстановительным электродом). Он отдает электроны во внешнюю цепь и в электрохимической реакции окисляется.
Катод, с другой стороны, представляет собой положительный электрод (также называемый окислительным электродом). Он принимает электроны из вечной цепи и в электрохимической реакции восстанавливается. Следовательно, преобразование энергии в батарее происходит за счет электрохимической окислительно-восстановительной реакции.
Третьим важным компонентом элемента является электролит. Электролит действует как среда для переноса заряда в виде ионов между двумя электродами. Следовательно, электролит иногда называют ионным проводником. Здесь важно отметить, что электролит не является электропроводным, а имеет только ионную проводимость.
Аккумулятор часто состоит из одной или нескольких «ячеек», которые электрически соединены последовательно или параллельно для обеспечения необходимых уровней напряжения и тока.
Различные типы батарей
В основном все гальванические элементы и батареи делятся на два типа:
- Первичные (неперезаряжаемые)
- Вторичный (перезаряжаемый)
Несмотря на то, что существует несколько других классификаций этих двух типов батарей, эти два типа являются основными. Проще говоря, первичные батареи — это неперезаряжаемые батареи, т. е. они не могут быть перезаряжены электрически, в то время как вторичные батареи являются перезаряжаемыми батареями, т. е. их можно перезаряжать электрически.
Первичные батареи
Первичные батареи являются одним из простых и удобных источников питания для нескольких портативных электронных и электрических устройств, таких как фонари, фотоаппараты, часы, игрушки, радиоприемники и т. д. Поскольку их нельзя заряжать от электричества, они «пригодны для использования». его, а когда разрядится, выбросьте».
Обычно первичные батареи недороги, легки, малы и очень удобны в использовании, практически не требуют обслуживания. Большинство первичных батарей, которые используются в бытовых целях, относятся к одноэлементному типу и обычно имеют цилиндрическую форму (хотя их очень легко производить в различных формах и размерах).
Общие типы первичных батарей
Вплоть до 1970-х годов преобладающими типами первичных батарей были батареи на основе цинкового анода. В 1940-х годах, во время Второй мировой войны и после войны батареи на основе цинка и углерода имели среднюю емкость 50 Втч/кг.
Наиболее значительное развитие аккумуляторной технологии произошло в период с 1970 по 1990 годы. Именно в это время были разработаны знаменитые цинково-щелочные батареи с диоксидом марганца, которые постепенно заменили старые цинко-углеродные батареи в качестве основных первичных батарей.
Цинк-оксид ртути и кадмий-оксид ртути также использовались в течение этого периода, но из-за экологических проблем, связанных с использованием ртути, эти типы батарей постепенно выходили из употребления.
Именно в этот период была начата разработка батарей с литием в качестве активного материала анода, что считается крупным достижением благодаря высокой удельной энергии и более длительному сроку хранения литиевых батарей по сравнению с традиционными цинковыми батареями.
Литиевые батарейки изготавливаются в виде кнопочных и плоскощелевых элементов для определенного диапазона применений (например, для часов, резервного копирования памяти и т. д.), а также доступны более крупные батареи цилиндрического типа.
В следующей таблице показаны различные типы первичных батарей, а также их характеристики и области применения.
Тип батареи | Характеристики | Применение |
Цинк – углерод | Обычный, недорогой, различных размеров | Радиоприемники, игрушки, инструменты |
Магний (Mg/MnO2) | Высокая производительность, длительный срок хранения | Военные и авиационные радиостанции |
Ртуть (Zn/HgO) | Очень высокая производительность, длительный срок хранения | Медицина (слуховые аппараты, кардиостимуляторы), фотография |
Щелочные (Zn/щелочные/MnO2) | Очень популярный, умеренная стоимость, высокая производительность | Самые популярные первичные батареи |
Серебро/цинк (Zn/Ag2O) | Высокая производительность, высокая стоимость, плоский выпуск | Слуховые аппараты, фотографии, пейджеры |
Литий/растворимый катод | Высокая плотность энергии, хорошая производительность, широкий диапазон температур | Широкий спектр приложений с емкостью от 1 до 10 000 Ач |
Литий/твердый катод | Высокая плотность энергии, низкотемпературные характеристики, длительный срок хранения | Замена кнопочных и цилиндрических ячеек |
Литий/твердый электролит | Низкая мощность, чрезвычайно длительный срок хранения | Схемы памяти, медицинская электроника |
Вторичные батареи
Вторичная батарея также называется перезаряжаемой батареей, так как после разрядки ее можно электрически перезаряжать. Химическое состояние гальванических элементов можно «перезарядить» до их исходного состояния, пропуская через элементы ток в направлении, противоположном их разряду.
В основном вторичные батареи можно использовать двумя способами:
- В первой категории приложений вторичные батареи в основном используются в качестве накопителей энергии, где они электрически связаны с основным источником энергии, а также заряжаются от него, а также подача энергии при необходимости. Примерами таких приложений являются гибридные электромобили (HEV), источники бесперебойного питания (ИБП) и т. д.
- Вторая категория применения вторичных батарей — это те применения, в которых батарея используется и разряжается как первичная батарея. После полной разрядки (или почти полной разрядки) аккумулятор не выбрасывается, а заряжается с помощью соответствующего зарядного механизма. Примерами таких приложений являются все современные портативные электронные устройства, такие как мобильные телефоны, ноутбуки, электромобили и т. д.
Плотность энергии вторичных батарей относительно ниже, чем у первичных батарей, но они имеют другие хорошие характеристики, такие как высокая плотность мощности, плоские кривые разряда, высокая скорость разряда, низкотемпературные характеристики.
Общие типы вторичных батарей
Две самые старые батареи на самом деле являются вторичными батареями, называемыми свинцово-кислотными батареями, которые были разработаны в конце 1850-х годов, и никель-кадмиевыми батареями, которые были разработаны в начале 1900-х годов. До недавнего времени существовало только два типа вторичных батарей.
Первые и наиболее часто используемые перезаряжаемые батареи называются свинцово-кислотными батареями. Они основаны на электрохимической паре свинец — диоксид свинца (Pb — PbO2). Электролит, используемый в этих типах батарей, представляет собой очень распространенную серную кислоту.
Второй тип аккумуляторов называется никель-кадмиевыми. Они основаны на оксигидроксиде никеля (оксиде никеля) в качестве положительного электрода и отрицательном электроде на основе металлического кадмия. В качестве электролита используется щелочной раствор гидроксида калия.
В последние десятилетия появилось два новых типа перезаряжаемых батарей. Это никель-металлгидридная батарея и литий-ионная батарея. Из этих двух литий-ионный аккумулятор изменил правила игры и стал коммерчески превосходным благодаря своим высоким показателям удельной энергии и плотности энергии (150 Втч / кг и 400 Втч / л).
Существуют и другие типы вторичных батарей, но есть четыре основных типа:
- Свинцово-кислотные батареи
- Никель-кадмиевые батареи
- Никель-металлогидридные батареи
- Литий-ионные батареи
Давайте теперь кратко рассмотрим эти типы батарей по отдельности.
Свинцово-кислотные батареи
Свинцово-кислотные батареи на сегодняшний день являются самыми популярными и наиболее часто используемыми перезаряжаемыми батареями. Они были успешным продуктом на протяжении более века. Свинцово-кислотные аккумуляторы доступны в нескольких различных конфигурациях, от небольших герметичных элементов емкостью 1 Ач до больших элементов емкостью 12 000 Ач.
Одним из основных применений свинцово-кислотных аккумуляторов является автомобильная промышленность, поскольку они в основном используются в качестве аккумуляторов SLI (запуск, освещение и зажигание).
Другие области применения свинцово-кислотных аккумуляторов включают хранение энергии, аварийное питание, электромобили (даже гибридные транспортные средства), системы связи, системы аварийного освещения и т. д.
Широкий спектр применения свинцово-кислотных аккумуляторов является результатом их широкий диапазон напряжений, различные формы и размеры, низкая стоимость и относительно простое обслуживание. По сравнению с другими технологиями вторичных батарей свинцово-кислотные батареи являются наименее дорогим вариантом для любого применения и обеспечивают очень хорошую производительность.
Электрический КПД свинцово-кислотных аккумуляторов составляет от 75 до 80%. Это значение эффективности подходит для накопителей энергии (источники бесперебойного питания – ИБП) и электромобилей.
Никель-кадмиевые батареи
Никель-кадмиевые батареи или просто никель-кадмиевые батареи являются одним из старейших типов батарей, доступных сегодня, наряду со свинцово-кислотными батареями. Они имеют очень долгий срок службы, очень надежны и прочны.
Одним из основных преимуществ никель-кадмиевых аккумуляторов является то, что они могут подвергаться высокой скорости разряда и работать в широком диапазоне температур. Кроме того, срок годности Ni-Cd аккумуляторов очень велик. Стоимость этих аккумуляторов выше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов на базовый ватт-час, но меньше, чем у других типов щелочных аккумуляторов.
Как упоминалось ранее, в Ni-Cd батареях используется оксигидроксид никеля (NiOOH) в качестве катода и металлический кадмий (Cd) в качестве анода. Типичные аккумуляторы потребительского класса имеют напряжение 1,2 В. В промышленных применениях никель-кадмиевые батареи уступают только свинцово-кислотным батареям из-за их низкотемпературных характеристик, постоянного напряжения разряда, длительного срока службы, низких эксплуатационных расходов и превосходной надежности.
К сожалению, у Ni-Cd аккумуляторов есть одна важная характеристика, называемая «эффектом памяти», которая является их единственным недостатком. Когда Ni-Cd элементы частично разряжаются, а затем перезаряжаются, они постепенно теряют свою емкость, то есть цикл за циклом. «Кондиционирование» — это процесс восстановления утраченной емкости батарей.
В этом процессе элементы полностью разряжаются до нуля вольт, а затем полностью перезаряжаются.
Никель-металлогидридные батареи
Это относительно новый тип батарей, представляющий собой расширенную версию никель-водородных электродных батарей, которые использовались исключительно в аэрокосмической технике (спутники). Положительный электрод представляет собой оксигидроксид никеля (NiOOH), а отрицательный электрод ячейки представляет собой металлический сплав, в котором водород накапливается обратимо.
Во время зарядки металлический сплав поглощает водород с образованием гидрида металла, а при разрядке гидрид металла теряет водород.
Одним из основных преимуществ никель-металлгидридных аккумуляторов по сравнению с Ni-Cd является более высокая удельная энергия и плотность энергии. Герметичные никель-металлгидридные батареи доступны в продаже в виде небольших цилиндрических элементов и используются в портативной электронике.
Литий-ионные батареи
Появление литий-ионных батарей за последние пару десятилетий было весьма феноменальным. Более 50% потребительского рынка приняло использование литий-ионных аккумуляторов. В частности, ноутбуки, мобильные телефоны, фотоаппараты и т. д. являются наиболее распространенными областями применения литий-ионных аккумуляторов.
Литий-ионные аккумуляторы имеют значительно большую плотность энергии, высокую удельную энергию и более длительный срок службы. Другими основными преимуществами литий-ионных аккумуляторов являются низкая скорость саморазряда и широкий диапазон рабочих температур.
Применение аккумуляторов
За последние несколько десятилетий использование небольших герметичных аккумуляторов в бытовых устройствах росло в геометрической прогрессии. Первичные или перезаряжаемые батареи малого форм-фактора используются в огромном количестве бытовой техники. Некоторые из них упомянуты ниже.
- Портативные электронные устройства: часы, фотоаппараты, мобильные телефоны, ноутбуки, видеокамеры, калькуляторы, испытательное оборудование (мультиметры).
- Развлечения: Радиоприемники, MP3-плееры, CD-плееры, все инфракрасные пульты дистанционного управления, игрушки, игры, клавиатуры.
- Домашнее хозяйство: часы, будильники, детекторы дыма, фонари, источники бесперебойного питания, аварийное освещение, зубные щетки, триммеры и бритвы, тонометры, слуховые аппараты, кардиостимуляторы, переносные электроинструменты (дрели, отвертки).
Как выбрать аккумулятор?
При выборе аккумулятора для вашего приложения можно указать всего две характеристики: производительность и стоимость. Но если копнуть немного глубже, то следующие факторы являются определяющими при выборе правильной батареи для вашего приложения.