Akumulators ir akumulatora veids, kas var uzglabāt ķīmisko enerģiju un pārveidot to elektriskajā enerģijā. To plaši izmanto sadzīves tehnikā, elektroenerģijas sistēmās, transportlīdzekļos un citās jomās. Pašlaik tiek plaši izmantoti dažādi akumulatoru veidi, no kuriem visizplatītākie ir svina-skābes akumulatori, niķeļa-kadmija, niķeļa-metāla hidrīda un litija jonu akumulatori. Šajā rakstā tiks iepazīstināts ar dažādu akumulatoru priekšrocībām un trūkumiem.
Klasifikācija
1. Šķidrās svina-skābes baterijas
Šis ir visizplatītākais svina-skābes akumulatora veids, ko galvenokārt izmanto automašīnās, motociklos un citās iedarbināšanas ierīcēs. Šķidrās svina-skābes akumulatorus var iedalīt parastā tipa, dziļās izlādes tipa un AGM tipa akumulatoros.
2. Gēla svina-skābes akumulatori
Gēla svina-skābes akumulators ar gēlu šķidrā elektrolīta vietā var padarīt akumulatoru izturīgāku un drošāku.
3. Svina-oglekļa akumulatori
Svina-oglekļa akumulators ir jauna veida svina-skābes akumulators. Salīdzinot ar parasto svina-skābes akumulatoru, tam ir lielāks enerģijas blīvums, ilgāks kalpošanas laiks un labāka veiktspēja zemā temperatūrā.
4. AGM svina-skābes akumulators
AGM svina-skābes akumulators (adsorbcijas tipa stikla šķiedras diafragmas svina-skābes akumulators) izmanto īpašu adsorbcijas tipa stikla šķiedras diafragmu, kas var novērst akumulatora noplūdi un uzlabot akumulatora uzlādes efektivitāti.
Pamatīpašības
1. Spriegums: svina-skābes akumulatora tipiskais spriegums ir 12 volti, taču ir arī citi sprieguma līmeņi.
2. Ietilpība: akumulatora ietilpība ir strāvas daudzums, ko akumulators var nodrošināt noteiktā laika periodā, kas izteikts ampērstundās (AH). Svina-skābes akumulatoru ietilpība ir no 1,2 Ah līdz 3000 Ah.
3. Kalpošanas laiks: Parasti svina-skābes akumulatoru kalpošanas laiks ir no 3 līdz 5 gadiem atkarībā no akumulatora kalpošanas laika un uzlādes cikla.
4. Uzlāde: svina-skābes akumulatori uzlādējas lēni un parasti aizņem vairāk nekā 8 stundas.
Piesardzības pasākumu izmantošana
1. Svina-skābes akumulatorus ilgstoši nevajadzētu lietot bez uzlādes vai pārmērīgas uzlādes, pretējā gadījumā tas ietekmēs akumulatora darbības laiku.
2. Iznīcinot baterijas, jums jārūpējas par vidi. Jums jāatrod attiecīgā pārstrādes aģentūra.
3. Uzglabājot svina-skābes akumulatorus, glabājiet tos labi vēdināmā un sausā vietā, lai izvairītos no tiešiem saules stariem.
4. Baterija ir jāizņem vai jānomaina pareizā secībā un veidā, un tā jāglabā starp baterijas pozitīvo un negatīvo elektrodu, lai izvairītos no īssavienojuma.
Īsāk sakot, svina-skābes akumulatori tiek plaši izmantoti daudzās jomās. Dažādiem svina-skābes akumulatoru veidiem ir atšķirīgas īpašības un priekšrocības. Turklāt, lietojot svina-skābes akumulatorus, ir jāievēro noteikti piesardzības pasākumi, lai labāk aizsargātu akumulatoru un pagarinātu tā kalpošanas laiku.
Šeit ir svina-skābes akumulatoru plusi un mīnusi:
Plusi:
1. Zemas izmaksas: svina-skābes akumulatora ražošanas process ir samērā vienkāršs, ražošanas izmaksas ir zemas, tāpēc tā cena ir samērā zema;
2. Augsta uzticamība: svina-skābes akumulatora konstrukcija un materiāla izmantošana ir stabila un uzticama, ar spēju izturēt noteiktu pārmērīgu izlādi un uzlādi.
Mīnusi:
1. Zemāks jaudas blīvums: svina-skābes akumulatoram ir zemāks jaudas blīvums un līdz ar to zemāka izejas jauda;
2. Īss kalpošanas laiks: svina-skābes akumulatora kalpošanas laiks ir relatīvi īss, parasti apmēram 2–3 gadi;
3. Smags: Svina-skābes akumulatori ar vienādu ietilpību ir lielāki un smagāki nekā cita veida akumulatori.
Niķeļa-kadmija akumulators
Niķeļa-kadmija akumulatoriem ir lielāks jaudas blīvums nekā svina-skābes akumulatoriem un ilgāks cikla kalpošanas laiks. Niķeļa-kadmija akumulatorus parasti izmanto militārajā, rūpniecības un kosmosa rūpniecībā. Ni-kadmija akumulatoru priekšrocības un trūkumi ir analizēti šādi:
Plusi:
1. Augsts jaudas blīvums: Ni-Cd akumulatoriem ir lielāks jaudas blīvums nekā svina-skābes akumulatoriem, un tāpēc tiem ir lielāka izejas jauda;
2. Ilgs cikla kalpošanas laiks: niķeļa-kadmija akumulatora darbības laiks ir ilgs, parasti to var pārstrādāt vairāk nekā divus tūkstošus reižu;
3. Var izturēt augstu temperatūru: Ni-Cd akumulators var izturēt augstu temperatūru un darboties temperatūras diapazonā no -20°C līdz 65°C.
Mīnusi:
1. Augstas materiālu izmaksas: Ni-Cd akumulatoros tiek izmantots augstas tīrības pakāpes niķelis un kadmijs, kā arī citi materiāli, un ražošanas izmaksas ir salīdzinoši augstas;
2. Augsta toksicitāte: niķeļa-kadmija baterijas tiek klasificētas kā toksiskas un bīstamas kadmija toksicitātes dēļ, kas nozīmē, ka tām nepieciešama īpaša apstrāde un pārstrāde.
Niķeļa metāla hidrīda akumulators
NI-MH akumulators ir videi draudzīgs akumulators, ko galvenokārt izmanto plaša patēriņa elektronikā un citās jomās. Tam ir lielāks jaudas blīvums nekā svina-skābes akumulatoriem, ilgāks kalpošanas laiks un vieglāks svars. Šeit ir niMH akumulatoru plusi un mīnusi:
Plusi:
1. Augsts jaudas blīvums: Ni-MH akumulatora jaudas blīvums ir lielāks;
2. Vides aizsardzība: Ni-MH akumulators nesatur kaitīgas vielas, nekaitēs videi;
3. Vieglāki: tādas pašas ietilpības NiMH akumulatori ir mazāki un vieglāki nekā svina-skābes akumulatori.
Mīnusi:
1. Augstākas cenas: niķeļa-metāla hidrīda akumulatoru cenas ir salīdzinoši augstas, augstas ražošanas izmaksas;
2. Slikta pasivitāte: kad akumulators netiek lietots, tā pašizlādes ātrums ir lielāks, tāpēc tas ir bieži jāuzlādē, lai saglabātu vislabāko veiktspēju.
Litija jonu akumulators
Litija jonu akumulators ir viens no populārākajiem akumulatoriem tirgū, ko plaši izmanto mobilajās ierīcēs, elektroinstrumentos, elektroniskajos transportlīdzekļos un citās jomās.
Litija jonu akumulatoru pirmo reizi izstrādāja Sony 1990. gadā. Tas ietver litija jonu ievietošanu ogleklī (naftas koksā un grafītā), lai izveidotu anodu (tradicionālajās litija baterijās kā anodu tiek izmantots litijs vai litija sakausējumi). Kā katoda materiāli tika izmantoti LIXCOO2, LixNiO2 un Lixmno4, bet kā elektrolīts - Lipf6 + dietilēnkarbonāts (EC) + dimetilkarbonāts (DMC).
Atkarībā no litija jonu akumulatorā izmantotā elektrolīta veida, litija jonu akumulatorus var iedalīt sašķidrinātā litija jonu akumulatorā (Lib) un litija jonu polimēru akumulatorā (PLB).
Šeit ir litija jonu akumulatoru plusi un mīnusi:
Plusi:
1. Augsts jaudas blīvums: litija jonu akumulatoriem ir lielāks jaudas blīvums nekā svina-skābes akumulatoriem un niķeļa-kodola akumulatoriem;
2. Ilgs kalpošanas laiks: litija jonu akumulatora ilgais kalpošanas laiks ļauj to uzlādēt un izlādēt tūkstošiem reižu;
3. Vieglāks: litija jonu akumulators ir vieglāks nekā svina-skābes akumulators un niķeļa-kadmija akumulators.
Mīnusi:
1. Viegli aizdegties un eksplodēt: litija jonu akumulatora stabilitāte ir slikta, ja tas netiek uzlādēts un lietots pareizi, rodas noplūde, īssavienojums un citas problēmas, kā arī ugunsdrošības un sprādziena problēmas;
2. Augstākas izmaksas: litija jonu akumulatoram ir nepieciešams vairāk iekšējo materiālu, un tā ražošanas izmaksas ir augstākas.
Rezumējot, dažādiem akumulatoru veidiem ir savas priekšrocības un trūkumi, un akumulatora izvēle ir atkarīga no konkrētā pielietojuma un lietošanas vajadzībām. Iegādājoties akumulatoru, pilnībā jāņem vērā izmaksas, ietilpība, jaudas blīvums, kalpošanas laiks, svars, drošība un citi faktori.
