Akumulator je vrsta baterije koja može pohranjivati kemijsku energiju i pretvarati je u električnu energiju. Široko se koristi u kućanskim aparatima, elektroenergetskim sustavima, vozilima i drugim područjima. Trenutno se široko koriste razne vrste baterija, od kojih su najčešće olovne baterije, nikal-kadmijeve, nikal-metal hidridne i litij-ionske baterije. Ovaj članak će predstaviti prednosti i nedostatke različitih baterija.
Klasifikacija
1. Tekuće olovno-kiselinske baterije
Ovo je najčešća vrsta olovno-kiselinskih baterija, uglavnom se koristi u automobilima, motociklima i drugim uređajima za paljenje. Tekuće olovno-kiselinske baterije 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 nova vrsta olovno-kiselinske baterije. U usporedbi s konvencionalnim olovno-kiselinskom baterijom, ima veću gustoću energije, dulji 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 učinkovitost punjenja baterije.
Osnovne karakteristike
1. Napon: tipičan napon olovno-kiselinske baterije je 12 volti, ali postoje i druge razine napona.
2. Kapacitet: Kapacitet baterije je količina struje koju baterija može osigurati u određenom vremenskom razdoblju, u amper-satima (AH). Kapacitet olovnih baterija kreće se od 1,2 Ah do 3000 Ah.
3. Vijek trajanja: Općenito, olovno-kiselinske 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 za ponovno punjenje.
Korištenje mjera opreza
1. Treba izbjegavati dulju upotrebu olovnih baterija bez punjenja ili prekomjernog punjenja, jer 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 izravnu 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 područjima. Različite vrste olovno-kiselinskih baterija imaju različite karakteristike i prednosti. Štoviše, prilikom korištenja olovno-kiselinskih baterija potrebno je pridržavati se određenih mjera opreza kako bi se baterija bolje zaštitila i produžio njezin vijek trajanja.
Evo prednosti i nedostataka olovno-kiselinskih baterija:
Prednosti:
1. Niska cijena: proizvodni proces olovnih baterija je relativno jednostavan, troškovi proizvodnje su niski, pa je i cijena relativno niska;
2. Visoka pouzdanost: dizajn olovne baterije i upotreba materijala su stabilni i pouzdani, s mogućnošću da izdrže određenu količinu prekomjernog pražnjenja i punjenja.
Nedostaci:
1. Niža gustoća snage: olovno-kiselinska baterija ima nižu gustoću snage i stoga nižu izlaznu snagu;
2. Kratki vijek trajanja: vijek trajanja olovno-kiselinske baterije je relativno kratak, obično oko 2-3 godine;
3. Teške: Olovne baterije istog kapaciteta su veće i teže od drugih vrsta baterija.
Nikal-kadmij baterija
Nikal-kadmijeve baterije imaju veću gustoću snage od olovnih baterija i dulji vijek trajanja. Nikal-kadmijeve baterije se često koriste u vojnoj, industrijskoj i zrakoplovnoj industriji. Prednosti i nedostaci nikl-kadmijskih 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. Dugi vijek trajanja: Vijek trajanja nikal-kadmijskih baterija je dug, obično se mogu reciklirati više od dvije tisuće 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. Visoki troškovi materijala: Ni-Cd baterije koriste nikal i kadmij visoke čistoće i druge materijale, troškovi proizvodnje su relativno visoki;
2. Visoka toksičnost: nikal-kadmijeve baterije klasificirane su kao otrovne i opasne zbog toksičnosti kadmija, što znači da zahtijevaju poseban tretman i recikliranje.
Nikal-metal-hidridna baterija
NI-MH baterija je vrsta ekološki prihvatljive baterije koja se uglavnom koristi u potrošačkoj elektronici i drugim područjima. Ima veću gustoću snage od olovnih baterija, dulji vijek trajanja i manju težinu. Evo prednosti i nedostataka NIMH baterija:
Prednosti:
1. Visoka gustoća snage: gustoća snage nikl-metal 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 nikal-metal hidridnih baterija su relativno visoke, visoki troškovi proizvodnje;
2. Slaba pasivnost: kada se baterija ne koristi, njezina brzina samopražnjenja je veća, pa ju je potrebno često puniti kako bi se održale najbolje performanse.
Litij-ionska baterija
Litij-ionska baterija jedna je od najpopularnijih baterija na tržištu, a široko se koristi u mobilnim uređajima, električnim alatima, elektroničkim vozilima i drugim područjima.
Litij-ionsku bateriju prvi je put razvio Sony 1990. godine. Uključuje umetanje litijevih iona u ugljik (naftni koks i grafit) kako bi se formirala anoda (tradicionalne litijeve baterije koriste litij ili litijeve legure kao anodu). LIXCOO2, LixNiO2 i Lixmno4 korišteni su kao katodni materijali, a Lipf6 + dietilen karbonat (EC) + dimetil karbonat (DMC) korišten je kao elektrolit.
Ovisno o vrsti elektrolita koji se koristi u litij-ionskoj bateriji, litij-ionska baterija može se podijeliti na tekuću litij-ionsku bateriju (Lib) i polimernu litij-ionsku bateriju (PLB).
Evo prednosti i nedostataka litij-ionskih baterija:
Prednosti:
1. Visoka gustoća snage: litij-ionske baterije imaju veću gustoću snage od olovnih baterija i nikal-kadmijskih baterija;
2. Dugi vijek trajanja: dugi vijek trajanja litij-ionske baterije, može se ciklički puniti i prazniti tisuće puta;
3. Lakše: litij-ionske baterije su lakše od olovnih baterija i nikal-kadmijskih baterija.
Nedostaci:
1. Lako se zapali i eksplodira: stabilnost litij-ionske 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: litij-ionska baterija koristi više materijala interno i ima veće troškove proizvodnje.
Ukratko, različite vrste baterija imaju svoje prednosti i nedostatke, a izbor baterije ovisi o specifičnoj primjeni i potrebama korištenja. Prilikom kupnje treba u potpunosti uzeti u obzir cijenu, kapacitet, gustoću snage, vijek trajanja, težinu, sigurnost i druge čimbenike.
