Baterijos: konservai iš elektros 2006-10-27 17:50:46

Statyba ir rekonstrukcija.

Baterijos: konservai iš elektros energijos

2006-10-27 17:50:46

2Pb + O2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O. Žinoma, kada nors ir šios reakcijos ateis pabaiga, bet jei tokių atvejų ir yra išleidimo vožtuvas. Свінцовие baterijos skiriasi didesne mase, mažo tankio elektros ir trumpas valstybėje vadovas (200, max 500 ciklų). Kas traukia pirkėjus, kad tai yra aukštos įtampos elementą (6 arba 12 v), žema kaina ir неприхотливость SLA. Jie nėra atminties efekto'яти, o greitis саморазрядки ne didesnė kaip 40% per metus. Saugoti juos reikia tik заряженном būklę, nes giliai разряде prasideda procesas сульфитации, labai ухудшает rodikliai baterijos. Gana neseniai SLA-baterijas galima įkrauti tik naudojant metodą, mažu krovimo (6 - 12 valandų). Tačiau naujausių modelių (ypač, Panasonic) gali naudoti ir greitai režimo (1 - 2 valandas). Diapazonas leistinas temperatūros imti nuo 0 iki +40 ° C, skambinti nuo - 15 iki +50 ° C. Свінцовие baterijos paraiškų į разнообразном nešiojamojo kompiuterio aparatūrą, įskaitant profesinės видеокамерах ir galingų mobiliųjų telefonų klasės "Атташе" ( перевозятся į кейсах arba apvijoje transporto). Nikelio-kadmio baterijos (NiCd) Šarminės baterijos, kurių sudėtyje yra nikelio, ko gero, labiausiai populiarus šiandien. Bet kokiu atveju, tarp tiekėjų ir pirkėjų mobiliųjų telefonų, kišeninių kompiuterių ir nešiojamųjų KOMPIUTERIŲ. Nikelio-kadmio baterijos buvo sugalvotas dar 1899 Вальдмаром Джунгнером (Waldmar Jungner). Pakeliui plačiai taikyti, jie praėjo visus etapus evoliucijos, kurie įveikė savo laiką ir свинцовые baterijas. Pirmiausia išsiskiria įkrovimo metu į teigiamus электроде deguonis мешал sukurti герметичного korpuso, tačiau 1947 m. inžinieriai додумались padaryti neigiamas elektrodas daugiau teigiamo - dabar visas dujos absorbuojamas прореагировала jo dalis. Tuo atveju, jei krovimo procesas затянется į yra neprognozuojama ilgą laiką, projektavimas, baterijos paprastai yra предохранительный vožtuvas, kuris išleis deguonies perteklius iš korpuso. Tačiau, kaip nesunku atspėti, "выхлоп" bus mažai panašus į "kvėpavimas зефира", ir kartu su dujomis выплеснется солидная порция щелочного elektrolitų, kad nėra labai gerai, kad prietaisas, kuriame įdiegta baterija. Pagrindiniai jos elementai yra teigiamas ir neigiamas, elektrodai, свернутые į cilindras kartu su разделяющим sluoksnis, dedamas metalinis korpusas ir залиты электролитом. Teigiamas elektrodas yra гидрооксид nikelio (NiOOH), o neigiamas - kadmis, sudarytas компаунда. Разделяющий sluoksnis tradiciškai pagamintas iš нетканого medžiagos, tvaraus poveikio šarmai. Metu ciklų aktyvūs nikelio ir кадмійсодержащіе dalys elektrodų transformuojasi į atitinkamus гидроксиды - Ni (OH) 2 ir Cd (OH) 2. Šarminės электролит nedalyvauja reakcija. Greitis саморазрядки - viena iš labiausiai silpnų vietų NiCd-baterijos. Nuostolis mokestis siekia 10% per pirmuosius parą, tada iki 10% per mėnesį. Bet čia vartotojų подстерегает коварная prigimties dvilypumas nikelio-кадмиевого cheminių procesų. Viena vertus, negalima leisti gilaus iškrovimo bateriją (tai yra sumažinti išėjimo įtampos žemiau ribos, pažymėto į prietaiso pase), bet iš kitos - įkrauti jį anksčiau, nei jis pasieks šią sieną, - sau pakenkti. Tapęs jau miesto per языцех "atminties efekto'яти" sukels likusi talpos, kitaip tariant, talpos, išsilaikęs metu pradėti krauti. Poveikis skatina atsiradimo кристаллических nuosėdos, кадмиево электроде, kad veda prie sumažinti jo naudingą plotą. Norėdami to išvengti, visada reikia imtis siekiant visiškai iškrauti akumuliatorių. Gamintojai paprastai pataria kas mėnesį atlikti vadinamąjį atkūrimo ciklai (keletą pilnų разрядок / v). Laikantis šių нехитрых, nors ir gana утомительные naudojimo taisyklių, jūs galėsite pratęsti tarnybos nikelio-кадмиевого baterijos saugų 500 - 1000 ir daugiau kartų. Atsižvelgiant į jo nedidelę kainą, ekonominiu požiūriu - tai labai pelningas variantas. Напряженіе vieno nikelio-кадмиевого elemento vos 1, todėl jų surinkti baterijas. Rekomenduojama galia srovės ciklų 0, 1 - 0, 5 [mA * baterijos talpa]. Energijos tankis ~ 60 W • h / kg. Temperatūros diapazonas krauti: nuo 0 iki +45 ° C, ciklų - nuo - 20 iki +65 ° C. Leidžiama greitas įkrovimas. Нікельметаллгідрідние baterijos (NiMH) Sukurti su tikslu заменисвоіх netobulų nikelio-kadmio bičiulių, tačiau toli gražu ne visi задуманное pavyko. Pagal konstrukcijos нікельметаллгідрідние baterijas, kaip jūs suprantate, yra labai panašus į savo предшественніков. Tačiau šį kartą neigiamas elektrodas yra gaminama iš lydinių, sugeria tai vandenilis. Šie двухкомпонентные сплавы buvo atvertos daugiau nei prieš 20 metų ir gali, ir paspauskite select'įpareigoti kiekiai vandenilio, tūkstančius kartų daugiau savo. Metalai, įeinantys į sudėtį medžiagos, priimtas обозначать raidėmis A ir B, o visus įmanomus derinius классифицируют pagal nustatytu pagal kraštinių dalių, pvz., AB, AB2, A2B, AB5 ir t. t. Šiuo metu geriausiais laikomi variantai AB2 (TiNi2, ZnMn2) ir AB5 (pvz., LaNi5). Visų pirma, сплавы, пов', susijusių su paskutinio tipo, naudojamos produktų Matsushita Electric", kuriai priklauso prekės ženklas " Panasonic". Šarminės электролит dar nedalyvauja reakcija, pagrįsta juda vandenilio jonų tarp elektrodais. Atliekant krovimo гидрооксид nikelio (Ni (OH) 2) virsta оксігідріт (NiOOH), mokėjimo vandenilis lydinio neigiamo elektrodo. Padidinti vandenilio nėra изотермической reakcija, todėl metalai norėdami lydinio visada подбирают todėl, kad vienas iš jų, kai ir paspauskite select'язуванні dujų выделял šilumos, o kita, atvirkščiai, поглощал. Teoriškai tai turėjo užtikrinti, kad šilumos balansą, tačiau нікельметаллгідрідние baterijos греются žymiai stipresnis, nei nikelio-kadmio. Ne padidėjo ir tarnavimo laikas: naujo tipo, kaip ir senojo, jis yra 500 циклам. Be to, pasireiškia net ir poveikis pastaba'яти nors nėra kadmio. Atkurti прежнюю talpa galite paleisdami ciklą visiško iškrovimo / įkrovimo. Саморазряд norėdami NiMH technologija - ypatinga problema, jis į 1, 5 - 2 kartus didesnis, nei NiCd-baterijos. Įtampa, получаемое viename elemente, lygus 1, 2, tačiau rekomenduojamas iškrovimo srovė vos 0, 3 [mA * baterijos talpa]. Ko pavyko pasiekti, todėl tai yra didinti elektros tankio baterija (iki ~ 90 W • h / kg). Tačiau ir kaina jų, atitinkamai, taip pat daugiau. "Olympus " NiMH baterijos turi laikyti заряженном būklės, nėra leidžiami giliai разрядка ir pernelyg didelis įkrovimas. Dėl stipraus šildymo daugelis modelių ateiti su integruota elektronika, контролирующей temperatūrą. Šiuolaikinės vystymosi srityje, tobulinti NiMH-baterija skirta, iš esmės, padidinti efektyvumą ciklų, talpos ir kiekio darbo ciklų. Pavyzdžiui, jau упомянутая bendrovė " Matsushita " užsiima aktyviais tyrimais naujų lydinių tipo AB5, kur, kaip sudedamoji A naudojamas vadinamasis мішметалл, sudarytas iš mišinio kelių редкоземельных elementų. Сингапурская bendrovė " GP Batteries International " jau tiekia prekybos apimties нікельметаллгідрідние akumuliatorius be atminties efekto'яти ir su garantija 1000 įkrovimo ciklų / ciklų, kuriuos, visų pirma, jau " mobilieji telefonai " Micro Tac " Motorola. Іонолітіевие baterija (Li-Ion) Labiausiai įsipareigoję ir brangios baterijos - svajonė savininkas mobiliosios technologijos. Pagrindinis trūkumas - apriboti veikimo laiką už laiku. Li-Ion-baterijos проработает pusantrų ar dvejus metus, trukmė ir jos veikimo niekaip пов'susijęs su daug darbo ciklų. Kaip aktyvųjį elementą yra naudojami ličio, kuris, būdamas taip lengva diskai, suteikia didžiausią tankis электрохимического mokestis (iki 200 W • h / kg). Ji mažai skiriasi nuo dviejų aptarti anksčiau veislių. Priešingai - химическом procese. Teigiamas elektrodas pagamintas iš літійкобальтоксіда (LiCoO2). Metu reakcijos įkrovimo jonos lithium migruoja ir paspauskite select'įsipareigoja medžiagų neigiamo elektrodo, sudarytas iš anglies. Kaip veikia elektrolitų organinis tirpiklis. Įtampa, kad užtikrinamas cheminių procesų, toks didelis (3, 7), kad paprastai baterija yra tik vienas elementas. Ізобретенние 1912 m. іонолітіевие akumuliatorius dingo tik prieš dešimt metų. Problema buvo дендритах - šie древовидные kristalinė struktūra, auga ant paviršiaus литиевого elektrodo ir po kelių darbo ciklų pasiekia paviršiaus neigiamo elektrodo, todėl trumpasis jungimas ir sprogti baterijos. 1991 m. įgyvendinant gamybos ličio lydinių specialistai " microsoft", " Sony " sugebėjo įveikti visus sunkumus. Ir vis dėlto ličio visada užtikrinama, kontroliuoja elektronika, kuri išjungia elementą nuo apkrovos atveju nenormalu reikšmių temperatūros ir įtampos. Štai kodėl savininkai tokių baterijų gali ne nerimauti trukmę apmokestinimo. Maža to, kad іонолітіевие baterija turėtų laikyti заряженном valstybės, tiek ir už juos virš priemonių dėka įmontuotu schemų, nepavyks. Leidžiama greitas įkrovimas. Šiuo metu yra du pagrindiniai veislių Li-Ion-baterijos: графитовые ir коксовые. Pastaraisiais gaminami Sony, jų trūkumas yra tai, kad неравномерном kreivė ciklų. Kaip matyti iš grafiko, naudojant коксового elektrodo sukelia sunkus mažėjančios įtampos ciklo pabaigoje разрядкі. Dar vienas esminis privalumas іонолітіевой technologija yra mažo greičio саморазрядки - tik 2 - 5% per mėnesį. Rekomenduojamas iškrovimo srovė yra lygi talpos baterijos, apatinė pagal įtampos - 3 (grafito), 2, 5 (cox). Temperatūros diapazonas įkrovimo yra tarp 0 ir +45 ° C, ciklų - tarp - 20 ir +60 ° C. Giliai разрядка neleidžiama. Šiuo metu vyksta intensyvūs darbai kurti naujų veislių іонолітіевих baterijų. Visų pirma, bendrovė " Fujifilm sukūrė аморфный композиционный окисный medžiaga remiantis alavo gamybos neigiamų elektrodų. Jo įvedimo žada žymiai padidinti (~50%) ir be to nusižengimą ir ne mažas energijos talpos baterijas, šio tipo, paspartinti procedūras mokestis, gerinti iškrovimo esant žemai temperatūrai. Kita naujiena, jau gavo pakankamai plačiai, - літійполімерние (Li-Pol) baterijas. Jie yra labai пластичностью, kuris leidžia laikytis suteikti bet kokią formą, ir kad geriausia naudoti vidaus erdvė kompaktiškas mobiliojo prietaiso. Электролит, Li-Pol-varomų - gelis, kuris pašalina galimybę jį вытекания. Tipai, įkrovikliai ir metodikos įkrovimo свинцово acid baterijos герметичных yra trys pagrindiniai būdai apmokestinimo. Vienas iš geriausių yra metodas, nuolatinės įtampos, kai kraunasi per programą į ją įtampos 2, 45. Po to, kai per tris valandas išlieka stabilus lygis įtampos, krovimas nutraukiamas. Manoma, kad šis metodas leidžia pasiekti didžiausią efektyvumą SLA-baterijos. Taip pat plačiai taikomas metodas nuolatinės srovės / dc įtampos. Įtampa kontroliuojama lygio 2, 45, o srovė - lygio 0, 4 [A * baterijos talpa]. Greito įkrovimo skirtas двухшаговый metodas nuolatinės įtampos. Pirmajame etape naudojamas prietaisas, skirtas įkrauti aukštos įtampos: kai srovė sumažėja iki tam tikros vertės, prietaisas įsijungia lėtai krauti (trickle charge) žemos įtampos. Kiti du būdai taikomi blokai nepertraukiamo maitinimo šaltiniai. Vienas iš jų numato išjungimas baterijos nuo apkrovos ir медленную jos подзарядку nuo elektros tinklo. Pagal kitų baterija подключают lygiagrečiai apkrovai iki bendro maitinimo bloko, kuris užtikrina, kad nuolatinė įtampa. Tokiu atveju užsakovas turi pasirūpinti pakankamai galios maitinimo bloko. Metodas vadinamas "plaukiojantieji kraudami" (float charge). Krauti nikelio-kadmio ir нікельметаллгідрідних baterijas galima atlikti, naudojant daug įvairių politikos. Labiausiai normalus variantas - jau упомянутая ilgas įkrovimas, kuri mano prašymas blokai nepertraukiamo maitinimo ir vykdomas mažas nuolatinės srovės: 0, 02 - 0, 05 [mA * baterijos talpa], neturi laiko apribojimų ir vyksta, kai akumuliatorius atjungtas nuo apkrovos. Pagrindinis jos paskirtis - kompensacija саморазряда (todėl kartais yra pavadinimas "компенсационной įkrovimo"). Metodas полупостоянной srovės (semi-constant-charge current) skirtas krovimui per 15 val. Jei grandinė tarp akumuliatoriaus ir įkrovimo prietaisas apima varža, стабилизирующий srovė; vykdomas mažas smūgio (~ 0, 1 [mA * baterijos talpa]), taip, kad baterija mažai įkaista. Tai pašalina būtinybę naudoti kontroliuojančius sistemų. Prietaiso įgyvendinti šio tipo krovimo, paprastas, todėl pigesni. Šiek tiek greičiau (apie 6 val) galite įkrauti bateriją, vairavimo atvirkščiai įkrovimo (timer-controlled charge). Šiuo atveju proceso pradžioje paleisti laikmatį, kuris отсчитывает tam tikrą laiką, per kurį įkrovimas vykdomas smūgio 0, 2 [mA * baterijos talpa]. Po laikmačio suveikimo srovė sumažėja iki 0, 05 [mA * baterijos talpa] - prietaisas yra įtrauktas į režimas lėtai зарядкі. Yra dar du būdai, kurie leidžia atlikti greitą krovimą: už 1 - 2 val. Labiausiai plačiai rado metodas nustatymo thread kritimo įtampa ( V cut-off charge). Jis remiasi детектировании smarkiai sumažėjo įtampos bateriją iš karto, kai pasiekti maksimalų lygį nemokamai, atliekamas smūgis nuo 0, 5 iki 1, 0 [mA * baterijos talpa]. Baigus pagrindinio proceso prietaisas persijungia į pasyvųjį režimą, mažu krovimo. Reikia atsižvelgti buvimas taip vadinamą "laikmatis pradžios vėlavimo", kuris suteikia įsijungti detektorius. Tai leidžia išvengti jo pradžioje klaidingo suveikimo dėl galimų svyravimų, įtampos, paleisties proceso metu. Yra keletas metodus, kurie naudoja valdymo įtampa (įtampos-controlled), tačiau jie nėra naudingi, jei norite NiCd-baterijos. Tikrai, jau nuo apibūdinti tampa aišku, kad šie būdai nėra visiškai patikimas. Prietaiso šios klasės pereina į režimą lėtai krauti po pasiekti tam tikro lygio stresas. Kadangi aplinkos būklę didelės įtakos maksimali įtampa baterijos, tenka įvesti pataisą, pagalbos schemų температурной kompensacijos. Metodas nėra gera imti лежалых baterijų. Be to, trumpalaikius флуктуации stresas dažnai sukelia nepilna įkrauti net ir naujų baterijų. Kitą разновидностью valdymas yra "metodas убывающего įtampos" (V-taper controlled charge). Jis panašus вышеописанному būdo, išskyrus tai, kad po nustatymo thread tam tikro lygio įtampos srovė mažėja ne iš karto, o per tam tikrą laiką. Metodas убывающего įtampos rekomenduojama свинцово acid baterija. Greitas įkrovimas taip pat atliekamas naudojant metodą, kontrolės temperatūros (dT / dt charge). Stebima augimo tempai temperatūros baterijos - kaip tik ji viršija 1 - 2 ° C per minutę, įsijungia režimas lėtai зарядкі. Іонолітіевие baterija - apskritai tai ypatingas atvejis, nes jie patys galėtų kontroliuoti savo pagrindinius parametrus (temperatūrą ir įtampa). Diapazonas leistinas pabrėžia, (2, 3 - 4, 3) pasirinktas todėl, kad suteikti galimybę tinkamai спроектированном įkroviklio nutraukti procesą (3, 0 - 4, 2), kol suveiks elektronika saugumo, integruotas į bateriją. Kroviklis Li-Ion-baterijos turėtų apimti ir atgalinės atskaitos laikmatis, kuris stebi, kad bendras įkrovimo laikas neturi viršyti tam tikros vertės (informacijos Matsushita " - 720 min.). Įkrovimas atliekamas metodas nuolatinės srovės / dc įtampos ir susideda iš dviejų etapų: iki įtampa 2, 9, naudojama srovė galia 0, 1 [mA * baterijos talpa], po įveikti šio slenksčio srovė pakyla iki 0, 7 [mA * baterijos talpa]. Rinka ir Rinkos kūrimo перезаряжаемых baterija sparčiai auga. Tuo tarpu inžinieriai ir mokslininkai nesugeba pasiūlyti naujų tipų baterijas, gamintojai žaidžia kainas. Pvz., informacijos tyrimų bendrovės Darnell Group, vidutiniškai kaina нікельметаллгідрідних baterijų sumažėja, 8, 2%, o nikelio-kadmio - 4, 1% kasmet. Tokiu atveju net tarp trijų pagrindinių tipų baterijų (NiCd, NiMH, Li-Ion) pastebimas požymių rimta konkurencija. "bent jau to, kaip pirkėjai eina su NiCd -, NiMH ir Li-Ion-baterijos, mes ir toliau didinti pardavimus tose rinkos srityse, kur jie (NiCd-baterijos) vis dar atneša pelną", -- sako Joe Карконе (Joe Carcone), vice-prezidentas kompanijos Sanyo Energy USA. Lempos nelaimės apšvietimo, buitinė technika ir mobilieji telefonai -- daugumoje šių įrenginių vis dar esate rasite senus gerus nikelio-kadmio baterijų. Tuo pačiu metu slėgis aplinkosaugos organizacijų, ypač JAV ir Europoje, didėja. Todėl vis dažniau gamintojai priversti склоняться prie paraiškos NiMH technologija, priešingai, yra gana didelės jos kainos. Tačiau pastarasis savo ruožtu, vis dar gresia pavojus, ir iš šono Li-Ion-baterijos. Rinkos likimas металлгидридных akumuliatorių visiškai priklauso nuo to, kaip greitai bus pereiti akcentai naudai ионолитиевой technologijos. Kainos sumažės spaudimą kinijos gamintojai: "Jie сбивают kainos, kai bando padidinti savo rinkos dalį", -- teigia Карконе. Tačiau kalbant apie kainą, tai, pasak Линнеа Браш (Linnea Brush) iš Darnell Group, никельметаллгидридные baterijos (nekalbant apie ионолитиевых) niekada negalės net prisiartinti prie nimh кадмиевым. Likimas reikalingų veikimo NiMH-baterija elektroninių schemų vertė yra čia lemiamas veiksnys. Saugumas-tai viena iš pagrindinių problemų, kurios pramonė greitai pasiekti didelio tankio energijos baterijų. Praėjusiais metais gavo platų atgarsį incidentas, kai " Dell " ir " Compaq " buvo priversti atšaukti dešimtys tūkstančių parduodami komplekte su nešiojamieji kompiuteriai Li-Ion-baterijos gamybos " Sony " ir " Sanyo. Į gaminius su trūkumais kildavo reali grėsmė trumpojo jungimo, kad tuo atveju, didelio tankio energijos gali sukelti gaisrą ar net sprogimą. Литийполимерная technologija leis iš dalies nuimti saugumo klausimas. Ką galima pasakyti išvados? Pažanga technologijų srityje gamybos baterijų подстать pažangą ir šiuolaikinės kompiuterinės technologijos. Kaip gamintojai, perdirbėjai ir sąsajų "выжимают pastaruosius sultys" iš tradicinių metodus ir požiūrių, taip ir kūrėjai baterija gailesčio išnaudoja cheminiai procesai sena senaties. Lieka tik pasitikėti kainų mažinimas, taip viskas pigiau lustai ir LCD ekranai.

ŠALTINIS: Comp'kompiuterių apžiūra

Šaltinis: http://stroymart. com. ua