Akumuliatorius yra tam tikros rūšies baterija, kuri gali kaupti cheminę energiją ir paversti ją elektros energija. Ji plačiai naudojama buitiniuose prietaisuose, elektros energijos sistemose, transporto priemonėse ir kitose srityse. Šiuo metu plačiai naudojami įvairūs baterijų tipai, iš kurių dažniausiai pasitaiko švino rūgšties baterijos, nikelio-kadmio, nikelio-metalo hidrido ir ličio jonų baterijos. Šiame straipsnyje bus pristatyti įvairių baterijų privalumai ir trūkumai.
Klasifikacija
1. Skystos švino rūgšties baterijos
Tai labiausiai paplitęs švino rūgšties akumuliatoriaus tipas, daugiausia naudojamas automobiliuose, motocikluose ir kituose užvedimo įrenginiuose. Skysto švino rūgšties akumuliatorius galima suskirstyti į įprastą tipą, gilaus ciklo tipą ir AGM tipą.
2. Gelio-rūgšties akumuliatoriai
Gelio švino-rūgšties akumuliatorius su geliu vietoj skysto elektrolito gali padaryti akumuliatorių patvaresnį ir saugesnį.
3. Švino-anglies baterijos
Švino-anglies akumuliatorius yra naujo tipo švino-rūgšties akumuliatorius. Palyginti su įprastu švino-rūgšties akumuliatoriumi, jis pasižymi didesniu energijos tankiu, ilgesniu tarnavimo laiku ir geresniu veikimu žemoje temperatūroje.
4. AGM švino rūgšties akumuliatorius
AGM švino-rūgšties akumuliatorius (adsorbcijos tipo stiklo pluošto diafragmos švino-rūgšties akumuliatorius) naudoja specialią adsorbcijos tipo stiklo pluošto diafragmą, kuri gali išvengti akumuliatoriaus nuotėkio ir pagerinti akumuliatoriaus įkrovimo efektyvumą.
Pagrindinės charakteristikos
1. Įtampa: tipinė švino-rūgšties akumuliatoriaus įtampa yra 12 voltų, tačiau yra ir kitų įtampos lygių.
2. Talpa: akumuliatoriaus talpa yra srovės kiekis, kurį akumuliatorius gali tiekti per tam tikrą laiką, matuojamas ampervalandėmis (AH). Švino-rūgšties akumuliatorių talpa svyruoja nuo 1,2 Ah iki 3000 Ah.
3. Tarnavimo laikas: Paprastai švino-rūgštinių akumuliatorių tarnavimo laikas yra nuo 3 iki 5 metų, priklausomai nuo akumuliatoriaus tarnavimo laiko ir įkrovimo ciklo.
4. Įkrovimas: švino rūgšties akumuliatoriai įkraunami lėtai ir paprastai įkraunami per daugiau nei 8 valandas.
Atsargumo priemonių naudojimas
1. Švino rūgšties akumuliatorius reikėtų vengti naudoti ilgą laiką be įkrovimo arba perkrovimo, kitaip tai paveiks akumuliatoriaus veikimo laiką.
2. Sunaikindami baterijas, turite rūpintis aplinka. Turėtumėte susirasti atitinkamą perdirbimo agentūrą.
3. Laikydami švino rūgšties akumuliatorius, laikykite juos gerai vėdinamoje ir sausoje vietoje, kad išvengtumėte tiesioginių saulės spindulių.
4. Bateriją reikia išimti arba pakeisti teisinga tvarka ir būdu, ją reikia laikyti tarp teigiamo ir neigiamo baterijos elektrodų, kad būtų išvengta trumpojo jungimo.
Trumpai tariant, švino rūgšties akumuliatoriai yra plačiai naudojami daugelyje sričių. Skirtingi švino rūgšties akumuliatorių tipai pasižymi skirtingomis savybėmis ir privalumais. Be to, naudojant švino rūgšties akumuliatorius, reikia laikytis tam tikrų atsargumo priemonių, kad būtų geriau apsaugotas akumuliatorius ir pailgintas jo tarnavimo laikas.
Štai švino rūgšties akumuliatorių privalumai ir trūkumai:
Privalumai:
1. Maža kaina: švino rūgšties akumuliatoriaus gamybos procesas yra gana paprastas, gamybos sąnaudos yra mažos, todėl jo kaina yra gana maža;
2. Didelis patikimumas: švino rūgšties akumuliatoriaus konstrukcija ir medžiagos naudojimas yra stabilūs ir patikimi, gebantys atlaikyti tam tikrą per didelį iškrovimą ir įkrovimą.
Minusai:
1. Mažesnis galios tankis: švino rūgšties akumuliatorius turi mažesnį galios tankį ir todėl mažesnę išėjimo galią;
2. Trumpas tarnavimo laikas: švino rūgšties akumuliatoriaus tarnavimo laikas yra gana trumpas, paprastai apie 2–3 metus;
3. Sunkus: Tos pačios talpos švino rūgšties akumuliatoriai yra didesni ir sunkesni nei kitų tipų akumuliatoriai.
Nikelio-kadmio baterija
Nikelio-kadmio akumuliatoriai pasižymi didesniu energijos tankiu ir ilgesniu ciklo tarnavimo laiku nei švino-rūgšties akumuliatoriai. Nikelio-kadmio akumuliatoriai dažniausiai naudojami karinėje, pramonės ir aviacijos bei kosmoso pramonėje. Ni-kadmio akumuliatorių privalumai ir trūkumai analizuojami toliau:
Privalumai:
1. Didelis galios tankis: Ni-Cd akumuliatorių galios tankis yra didesnis nei švino rūgšties akumuliatorių, todėl jie turi didesnę išėjimo galią;
2. Ilgas ciklo tarnavimo laikas: nikelio-kadmio akumuliatoriaus tarnavimo laikas yra ilgas, paprastai jį galima perdirbti daugiau nei du tūkstančius kartų;
3. Gali atlaikyti aukštą temperatūrą: Ni-Cd akumuliatorius gali atlaikyti aukštą temperatūrą ir veikti nuo -20 °C iki 65 °C temperatūroje.
Minusai:
1. Didelės medžiagų sąnaudos: ni-cd baterijose naudojamas labai grynas nikelis, kadmis ir kitos medžiagos, todėl gamybos sąnaudos yra gana didelės;
2. Didelis toksiškumas: nikelio-kadmio baterijos priskiriamos toksiškoms ir pavojingoms dėl kadmio toksiškumo, todėl jas reikia specialiai apdoroti ir perdirbti.
Nikelio metalo hidrido akumuliatorius
NI-MH akumuliatorius yra aplinkai nekenksmingas akumuliatorius, daugiausia naudojamas plataus vartojimo elektronikoje ir kitose srityse. Jis pasižymi didesniu energijos tankiu nei švino rūgšties akumuliatorius, ilgesniu tarnavimo laiku ir lengvesniu svoriu. Štai NIMH akumuliatorių privalumai ir trūkumai:
Privalumai:
1. Didelis galios tankis: Ni-MH akumuliatoriaus galios tankis yra didesnis;
2. Aplinkos apsauga: Ni-MH akumuliatorius neturi kenksmingų medžiagų, nekenks aplinkai;
3. Lengvesnės: tokios pačios talpos NiMH baterijos yra mažesnės ir lengvesnės nei jų švino rūgšties baterijos.
Minusai:
1. Didesnės kainos: nikelio-metalo hidrido akumuliatorių kainos yra gana didelės, gamybos sąnaudos didelės;
2. Prastas pasyvumas: kai akumuliatorius nenaudojamas, jo savaiminio išsikrovimo greitis yra didesnis, todėl norint išlaikyti geriausią našumą, jį reikia dažnai įkrauti.
Ličio jonų akumuliatorius
Ličio jonų akumuliatorius yra vienas populiariausių rinkoje esančių akumuliatorių, plačiai naudojamas mobiliuosiuose įrenginiuose, elektriniuose įrankiuose, elektroninėse transporto priemonėse ir kitose srityse.
Ličio jonų akumuliatorių pirmą kartą sukūrė „Sony“ 1990 m. Tai apima ličio jonų įterpimą į anglį (naftos koksą ir grafitą), kad susidarytų anodas (tradicinėse ličio baterijose kaip anodas naudojamas litis arba ličio lydiniai). Katodo medžiagos buvo LIXCOO2, LixNiO2 ir Lixmno4, o elektrolitas – Lipf6 + dietileno karbonatas (EC) + dimetilkarbonatas (DMC).
Priklausomai nuo ličio jonų akumuliatoriuje naudojamo elektrolito tipo, ličio jonų akumuliatorius galima suskirstyti į suskystinto ličio jonų akumuliatorių (Lib) ir polimerinio ličio jonų akumuliatoriaus (PLB) ličio jonų akumuliatorių.
Štai ličio jonų akumuliatorių privalumai ir trūkumai:
Privalumai:
1. Didelis galios tankis: ličio jonų akumuliatorių galios tankis yra didesnis nei švino rūgšties akumuliatorių ir nikelio-natrio akumuliatorių;
2. Ilgas tarnavimo laikas: ličio jonų akumuliatoriaus ilgas tarnavimo laikas leidžia jį įkrauti ir iškrauti tūkstančius kartų;
3. Lengvesnis: ličio jonų akumuliatorius yra lengvesnis nei švino rūgšties akumuliatorius ir nikelio-kadmio akumuliatorius.
Minusai:
1. Lengva užsidegti ir sprogti: ličio jonų akumuliatoriaus stabilumas yra prastas, jei jis neįkraunamas ir netinkamai naudojamas, kyla nuotėkio, trumpojo jungimo ir kitų problemų, taip pat gaisro ir sprogimo saugos problemų;
2. Didesnės išlaidos: ličio jonų akumuliatoriui reikia daugiau vidinių medžiagų, todėl jo gamybos išlaidos yra didesnės.
Apibendrinant galima teigti, kad skirtingų tipų baterijos turi savų privalumų ir trūkumų, o baterijos pasirinkimas priklauso nuo konkretaus pritaikymo ir naudojimo poreikių. Perkant reikia visapusiškai atsižvelgti į kainą, talpą, galios tankį, tarnavimo laiką, svorį, saugumą ir kitus veiksnius.
