Rafhlaða er tegund rafhlöðu sem getur geymt efnaorku og breytt henni í raforku. Hún er mikið notuð í heimilistækjum, raforkukerfum, ökutækjum og öðrum sviðum. Nú á dögum eru fjölbreyttar gerðir rafhlöðu mikið notaðar, þar af eru algengustu blýsýrurafhlöður, nikkel-kadmíum, nikkel-málmhýdríð og litíum-jón rafhlöður. Þessi grein mun kynna kosti og galla hinna ýmsu rafhlöðu.
Flokkun
1. Fljótandi blýsýrurafhlöður
Þetta er algengasta gerð blýsýrurafhlöðu, aðallega notuð í bíla, mótorhjól og aðrar ræsingar. Fljótandi blýsýrurafhlöður má skipta í almenna gerð, djúphringrásargerð og AGM gerð.
2. Gel blýsýru rafhlöður
Gel-blýsýrurafhlaða með geli í stað fljótandi raflausnar getur gert rafhlöðuna endingarbetri og öruggari.
3. Blý-kolefnisrafhlöður
Blý-kolefnisrafhlöður eru ný tegund af blýsýrurafhlöðum. Í samanburði við hefðbundnar blýsýrurafhlöður hefur hún meiri orkuþéttleika, lengri líftíma og betri afköst við lágt hitastig.
4. AGM blýsýrurafhlaða
AGM blýsýrurafhlaðan (blýsýrurafhlaða með aðsogsglerþindu) notar sérstaka aðsogsglerþindu sem getur komið í veg fyrir leka rafhlöðunnar og bætt hleðslugetu rafhlöðunnar.
Grunnatriði
1. Spenna: Algeng spenna blýsýrurafhlöðu er 12 volt, en það eru til aðrar spennuþrep.
2. Rafmagn: Rafmagn rafhlöðunnar er sá straumur sem rafhlaðan getur veitt á tilteknum tíma, í amperstundum (AH). Blýsýrurafhlöður eru með afkastagetu frá 1,2 AH upp í 3.000 AH.
3. Líftími: Almennt hafa blýsýrurafhlöður líftíma upp á 3 til 5 ár, allt eftir líftíma rafhlöðunnar og hleðsluferli.
4. Hleðsla: Blýsýrurafhlöður hlaðast hægt og það tekur venjulega meira en 8 klukkustundir að endurhlaða þær.
Notkun varúðarráðstafana
1. Forðast skal að nota blýsýrurafhlöður í langan tíma án hleðslu eða ofhleðslu, annars hefur það áhrif á endingu rafhlöðunnar.
2. Þegar þú fargar rafhlöðum þarftu að hugsa vel um umhverfið. Þú ættir að finna viðeigandi endurvinnsluaðila.
3. Þegar blýsýrurafhlöður eru geymdar skal geyma þær á vel loftræstum og þurrum stað til að forðast beint sólarljós.
4. Rafhlöðuna verður að fjarlægja eða skipta út í réttri röð og á réttan hátt og hún ætti að vera á milli jákvæðu og neikvæðu rafskautanna á rafhlöðunni til að koma í veg fyrir skammhlaup.
Í stuttu máli eru blýsýrurafhlöður mikið notaðar á mörgum sviðum. Mismunandi gerðir af blýsýrurafhlöðum hafa mismunandi eiginleika og kosti. Þar að auki, við notkun blýsýrurafhlöða, þarf að fylgja ákveðnum varúðarráðstöfunum til að vernda rafhlöðuna betur og lengja líftíma hennar.
Hér eru kostir og gallar blýsýrurafhlöðu:
Kostir:
1. Lágur kostnaður: Framleiðsluferlið á blýsýrurafhlöðum er tiltölulega einfalt, framleiðslukostnaðurinn er lágur, þannig að verðið er tiltölulega lágt;
2. Mikil áreiðanleiki: Hönnun blýsýrurafhlöðu og notkun efnisins er stöðug og áreiðanleg, með getu til að þola ákveðið magn af óhóflegri útskrift og hleðslu.
Ókostir:
1. Lægri aflþéttleiki: Blýsýrurafhlöðan hefur lægri aflþéttleika og því lægri úttaksafl;
2. Stutt líftími: líftími blýsýrurafhlöðu er tiltölulega stuttur, venjulega um 2-3 ár;
3. Þungar: Blýsýrurafhlöður með sömu afkastagetu eru stærri og þyngri en aðrar gerðir rafhlöðu.
Nikkel-kadmíum rafhlaða
Nikkel-kadmíum rafhlöður hafa meiri orkuþéttleika en blýsýru rafhlöður og lengri líftíma. Nikkel-kadmíum rafhlöður eru almennt notaðar í hernaðar-, iðnaðar- og geimferðaiðnaði. Kostir og gallar nikkel-kadmíum rafhlöðu eru greindir á eftirfarandi hátt:
Kostir:
1. Mikil aflþéttleiki: ni-cd rafhlöður hafa meiri aflþéttleika en blýsýrurafhlöður og því meiri úttaksafl;
2. Langur líftími: Nikkel-kadmíum rafhlöðulíftími er langur, venjulega er hægt að endurvinna meira en tvö þúsund sinnum;
3. Þolir háan hita: ni-cd rafhlaða þolir háan hita og getur virkað á hitastigsbilinu -20°C til 65°C.
Ókostir:
1. Hár efniskostnaður: ni-cd rafhlöður nota nikkel og kadmíum og önnur efni með mikilli hreinleika, framleiðslukostnaðurinn er tiltölulega hár;
2. Mikil eituráhrif: Nikkel-kadmíum rafhlöður eru flokkaðar sem eitraðar og hættulegar vegna eituráhrifa kadmíums, sem þýðir að þær þurfa sérstaka meðhöndlun og endurvinnslu.
Nikkelmálmhýdríð rafhlaða
NI-MH rafhlaða er umhverfisvæn rafhlaða sem er aðallega notuð í neytendarafeindatækni og öðrum sviðum. Hún hefur meiri orkuþéttleika en blýsýrurafhlöður, lengri líftíma og léttari þyngd. Hér eru kostir og gallar NI-MH rafhlöðu:
Kostir:
1. Mikil orkuþéttleiki: Orkuþéttleiki ni-mh rafhlöðu er hærri;
2. Umhverfisvernd: Ni-mh rafhlaða inniheldur ekki skaðleg efni og veldur ekki skaða á umhverfinu;
3. Léttari: NiMH-rafhlöður með sömu afkastagetu eru minni og léttari en blýsýrurafhlöður.
Ókostir:
1. Hærra verð: Verð á nikkel-málmhýdríð rafhlöðum er tiltölulega hátt og framleiðslukostnaðurinn er hár;
2. Léleg óvirkni: Þegar rafhlaðan er ekki í notkun er sjálfhleðsluhraði hennar hraðari, þannig að hún þarf að hlaða hana oft til að viðhalda bestu afköstum.
Lithium-jón rafhlaða
Lithium-ion rafhlaðan er ein vinsælasta rafhlaðan á markaðnum og er mikið notuð í farsímum, rafmagnsverkfærum, rafeindatækjum og öðrum sviðum.
Sony þróaði fyrst litíumjónarafhlöðuna árið 1990. Hún felst í því að litíumjónir eru settar inn í kolefni (jarðolíukóks og grafít) til að mynda anóðu (hefðbundnar litíumrafhlöður nota litíum eða litíummálmblöndur sem anóðu). LIXCOO2, LixNiO2 og Lixmno4 voru notuð sem katóðuefni og Lipf6 + díetýlenkarbónat (EC) + dímetýlkarbónat (DMC) var notað sem raflausn.
Eftir því hvaða tegund rafvökva er notuð í litíum-jón rafhlöðunni má skipta henni í fljótandi litíum-jón rafhlöðu (Lib) og fjölliða litíum-jón rafhlöðu (PLB), sem er einnig þekkt sem litíum-jón rafhlöðu.
Hér eru kostir og gallar litíum-jón rafhlöðu:
Kostir:
1. Mikil orkuþéttleiki: Litíumjónarafhlöður hafa meiri orkuþéttleika en blýsýrurafhlöður og nikkel-kadíóðarafhlöður;
2. Langur líftími: Lithium-ion rafhlöðunnar hefur langan líftíma, hún getur hlaðið og afhlaðið þúsund sinnum;
3. Léttari: Litíumjónarafhlöður eru léttari en blýsýrurafhlöður og nikkel-kadmíumrafhlöður.
Ókostir:
1. Auðvelt að kvikna í og springa: Stöðugleiki litíumjónarafhlöðunnar er lélegur, ef hún er ekki hlaðin og notuð á réttan hátt, getur það valdið leka, skammhlaupi og öðrum vandamálum, sem og vandamálum með bruna- og sprengiöryggi;
2. Hærri kostnaður: Lithium-ion rafhlaðan notar meira efni innvortis og hefur hærri framleiðslukostnað.
Í stuttu máli hafa mismunandi gerðir rafhlöður sína kosti og galla, og val á rafhlöðu fer eftir tilteknu notkunarsviði og þörfum. Kostnaður, afkastageta, orkuþéttleiki, endingartími, þyngd, öryggi og aðrir þættir ættu að vera teknir til greina við kaup.
