Akumulator je vrsta baterije koja može skladištiti hemijsku energiju i pretvarati je u električnu energiju. Široko se koristi u kućanskim aparatima, elektroenergetskim sistemima, vozilima i drugim oblastima. Trenutno se široko koriste razne vrste baterija, od kojih su najčešće olovne baterije, nikl-kadmijumske, nikl-metal hidridne i litijum-jonske baterije. Ovaj članak će predstaviti prednosti i nedostatke različitih baterija.
Klasifikacija
1. Tečne olovno-kiselinske baterije
Ovo je najčešći tip olovno-kiselinskih akumulatora, koji se uglavnom koristi u automobilima, motociklima i drugim uređajima za paljenje. Tečni olovno-kiselinski akumulatori mogu se podijeliti na uobičajeni tip, tip dubokog ciklusa i AGM tip.
2. Gel olovno-kiselinske baterije
Gel olovno-kiselinska baterija s gelom umjesto tekućeg elektrolita može učiniti bateriju izdržljivijom i sigurnijom.
3. Olovno-ugljične baterije
Olovo-ugljična baterija je novi tip olovno-kiselinske baterije. U poređenju sa konvencionalnim olovno-kiselinskom baterijom, ima veću gustinu energije, duži vijek trajanja i bolje performanse na niskim temperaturama.
4. AGM olovno-kiselinska baterija
AGM olovno-kiselinska baterija (adsorpcijska olovno-kiselinska baterija s dijafragmom od staklenih vlakana) koristi posebnu adsorpcijsku dijafragmu od staklenih vlakana, koja može spriječiti curenje baterije i poboljšati efikasnost punjenja baterije.
Osnovne karakteristike
1. Napon: tipičan napon olovno-kiselinske baterije je 12 volti, ali postoje i drugi nivoi napona.
2. Kapacitet: Kapacitet baterije je količina struje koju baterija može osigurati u određenom vremenskom periodu, izražena u amper-satima (AH). Kapacitet olovnih baterija varira od 1,2 Ah do 3.000 Ah.
3. Vijek trajanja: Općenito, olovne baterije imaju vijek trajanja od 3 do 5 godina, ovisno o vijeku trajanja baterije i ciklusu punjenja.
4. Punjenje: olovne baterije se sporo pune i obično im je potrebno više od 8 sati da se napune.
Upotreba mjera opreza
1. Treba izbjegavati dugotrajnu upotrebu olovnih baterija bez punjenja ili prekomjernog punjenja, u suprotnom će to utjecati na vijek trajanja baterije.
2. Kada uništavate baterije, morate voditi računa o okolišu. Trebali biste pronaći nadležnu agenciju za recikliranje.
3. Prilikom skladištenja olovnih baterija, čuvajte ih na dobro prozračenom i suhom mjestu kako biste izbjegli direktnu sunčevu svjetlost.
4. Baterija se mora ukloniti ili zamijeniti ispravnim redoslijedom i na ispravan način, te se treba držati između pozitivne i negativne elektrode baterije kako bi se izbjegao kratki spoj.
Ukratko, olovno-kiselinske baterije se široko koriste u mnogim oblastima. Različite vrste olovno-kiselinskih baterija imaju različite karakteristike i prednosti. Štaviše, prilikom korištenja olovno-kiselinskih baterija potrebno je pridržavati se određenih mjera opreza kako bi se baterija bolje zaštitila i produžio njen vijek trajanja.
Evo prednosti i mana olovnih baterija:
Prednosti:
1. Niska cijena: proces proizvodnje olovnih baterija je relativno jednostavan, troškovi proizvodnje su niski, tako da je i njihova cijena relativno niska;
2. Visoka pouzdanost: dizajn olovne baterije i upotreba materijala su stabilni i pouzdani, sa sposobnošću da izdrže određenu količinu prekomjernog pražnjenja i punjenja.
Nedostaci:
1. Niža gustoća snage: olovni akumulator ima nižu gustoću snage i stoga nižu izlaznu snagu;
2. Kratak vijek trajanja: vijek trajanja olovnih baterija je relativno kratak, obično oko 2-3 godine;
3. Teške: Olovne baterije istog kapaciteta su veće i teže od drugih vrsta baterija.
Nikl-kadmijumska baterija
Nikl-kadmijumske baterije imaju veću gustinu snage od olovnih baterija i duži vijek trajanja. Nikl-kadmijumske baterije se često koriste u vojnoj, industrijskoj i vazduhoplovnoj industriji. Prednosti i nedostaci nikl-kadmijumskih baterija analizirani su na sljedeći način:
Prednosti:
1. Visoka gustoća snage: Ni-Cd baterije imaju veću gustoću snage od olovnih baterija i stoga imaju veću izlaznu snagu;
2. Dug vijek trajanja: Nikl-kadmijumske baterije imaju dug vijek trajanja, obično se mogu reciklirati više od dvije hiljade puta;
3. Može izdržati visoke temperature: Ni-Cd baterija može izdržati visoke temperature, može raditi u temperaturnom rasponu od -20°C do 65°C.
Nedostaci:
1. Visoka cijena materijala: Ni-Cd baterije koriste visokočisti nikal i kadmijum i druge materijale, troškovi proizvodnje su relativno visoki;
2. Visoka toksičnost: nikl-kadmijumske baterije su klasifikovane kao toksične i opasne zbog toksičnosti kadmija, što znači da zahtevaju poseban tretman i recikliranje.
Nikl-metal-hidridna baterija
NI-MH baterija je vrsta ekološki prihvatljive baterije koja se uglavnom koristi u potrošačkoj elektronici i drugim oblastima. Ima veću gustinu snage od olovnih baterija, duži vijek trajanja i manju težinu. Evo prednosti i nedostataka NIMH baterija:
Prednosti:
1. Visoka gustoća snage: gustoća snage Ni-Mh baterije je veća;
2. Zaštita okoliša: Ni-Mh baterije ne sadrže štetne tvari i neće uzrokovati štetu okolišu;
3. Lakše: nimh baterije istog kapaciteta su manje i lakše od svojih olovnih baterija.
Nedostaci:
1. Više cijene: cijene nikl-metal hidridnih baterija su relativno visoke, visoki troškovi proizvodnje;
2. Loša pasivnost: kada se baterija ne koristi, njena brzina samopražnjenja je veća, pa ju je potrebno često puniti kako bi se održale najbolje performanse.
Litijum-jonska baterija
Litijum-jonska baterija je jedna od najpopularnijih baterija na tržištu, široko korištena u mobilnim uređajima, električnim alatima, elektronskim vozilima i drugim oblastima.
Litijum-jonsku bateriju prvi put je razvila kompanija Sony 1990. godine. Postupak uključuje umetanje litijumovih iona u ugljik (naftni koks i grafit) kako bi se formirala anoda (tradicionalne litijumske baterije koriste litijum ili litijumove legure kao anodu). LIXCOO2, LixNiO2 i Lixmno4 korišteni su kao materijali za katodu, a Lipf6 + dietilen karbonat (EC) + dimetil karbonat (DMC) korišten je kao elektrolit.
U zavisnosti od vrste elektrolita koji se koristi u litijum-jonskoj bateriji, litijum-jonska baterija se može podijeliti na tečnu litijum-jonsku bateriju (Lib) i polimernu litijum-jonsku bateriju (PLB).
Evo prednosti i mana litijum-jonskih baterija:
Prednosti:
1. Visoka gustoća snage: litijum-jonske baterije imaju veću gustoću snage od olovnih baterija i nikal-kadmijskih baterija;
2. Dug vijek trajanja: dug vijek trajanja litijum-jonske baterije, može se puniti i prazniti hiljadama puta;
3. Lakše: litijum-jonske baterije su lakše od olovnih baterija i nikl-kadmijumskih baterija.
Nedostaci:
1. Lako se zapali i eksplodira: stabilnost litijum-jonske baterije je loša, ako se ne puni i ne koristi na ispravan način, može doći do curenja, kratkog spoja i drugih problema, kao i problema sa sigurnošću od požara i eksplozije;
2. Viši troškovi: litijum-jonska baterija koristi više materijala interno i ima veće troškove proizvodnje.
Ukratko, različite vrste baterija imaju svoje prednosti i nedostatke, a izbor baterije zavisi od specifične primjene i potreba korištenja. Prilikom kupovine treba u potpunosti uzeti u obzir cijenu, kapacitet, gustoću snage, vijek trajanja, težinu, sigurnost i druge faktore.
