Аккумуляторные батарейки как зарядить: Заряжаем АА, ААА и другое цилиндрическое и аккумуляторное / Хабр

Содержание

Аккумуляторные батареи нового ID.3 и будущих моделей семейства ID

  • Гарантийный срок службы аккумуляторных батарей моделей ID. марки Volkswagen составляет 8 лет или 160.000 километров пробега
  • Даже через 8 лет эксплуатации или после 160.000 километров пробега они сохранят не менее 70% емкости
  • Аккумуляторные батареи семейства ID. могут заряжаться при мощности до 125 кВт
  • Новые настенные модули Volkswagen для быстрой зарядки

Марка Volkswagen запустит модель ID.3 в серийное производство до конца этого года. Автомобиль компактного класса станет первым в семействе ID. — новом поколении электромобилей. Литий-ионные аккумуляторные батареи позволяют проехать на одном заряде до 550 км. Volkswagen гарантирует, что они сохранят не менее 70% емкости даже через 8 лет эксплуатации или после 160.000 километров пробега.

Центр передового опыта
В 2017 году марка Volkswagen сосредоточила разработку аккумуляторных батарей в Центре передового опыта в Зальцгиттере (Salzgitter). Центр работает над тем, чтобы аккумуляторные батареи для автомобилей семейства ID. сохраняли максимальную емкость в течение всего срока службы. «Мы ставим перед собой цель добиться того, чтобы аккумуляторные батареи служили так же долго, как и сами автомобили ID.», — отметил Франк Бломе (Frank Blome), руководитель Центра передового опыта.

Высокая мощность для быстрой зарядки
Для моделей ID. будут предложены аккумуляторные батареи различных размеров. Если водитель не собирается преодолевать большие расстояния (например, совершает в основном короткие поездки в пределах города), то может выбрать блок питания сравнительно небольшой энергоемкости. При этом цена электромобиля будет значительно ниже. А те клиенты, у которых есть необходимость в дальних поездках, могут приобрести автомобиль с более емкой аккумуляторной батареей. Благодаря этому электромобиль становится более универсальным в эксплуатации. В зависимости от емкости аккумуляторной батареи максимальный запас хода составляет от 330 до 550 км (в соответствии с циклом WLTP). Специалисты Volkswagen разработали эти устройства с зарядной мощностью до 125 кВт, что является максимальным показателем в сегменте.

Удобная зарядка дома и быстрая зарядка в пути
В Volkswagen разработана новая линейка настенных зарядных модулей. Установленные дома или на работе, они обеспечат быструю зарядку при мощности до 11 кВт (переменный ток), и скорость ее будет значительно выше, чем при заряде от сети с напряжением 230 В. Мощности настенного модуля хватает, чтобы полностью зарядить аккумуляторную батарею за ночь или в течение рабочего дня. А после 30-минутной ее зарядки от быстрой зарядной станции можно проехать еще примерно 260 километров (в соответствии с циклом WLTP).

QuantumScape заявил о революции в производстве аккумуляторов

Американская компания QuantumScape представила результаты тестирования новой ячейки для аккумуляторной батареи электромобиля. Главные особенности разработки таковы: во-первых, зарядка до 80% емкости за 15 мин, что почти вдвое быстрее, чем у литий-ионной батареи электромобиля Tesla Model 3, одной из лидеров по этому показателю.

Во-вторых, сохранение свыше 80% емкости после 800 циклов заряда и разряда, что говорит о потенциальном сроке службы батареи в несколько сотен тысяч километров (Tesla дает гарантию до 240 000 км). И в-третьих, объемная плотность энергии в 1000 Вт ч/л, что примерно на 80% больше, чем у самых современных литий-ионных ячеек. Это значит, что и емкость батареи будет соответствующей, а по запасу хода электромобили на таких батареях сравняются с автомобилями с ДВС. Что не менее важно, ячейка сохраняет свои характеристики до температур около -30 градусов по Цельсию, в то время как литий-ионные батареи демонстрируют снижение показателей в таких условиях. Да, и новая батарея не воспламеняется.

Ячейка QuantumScape построена по технологии твердотельных батарей: в них используется твердый электролит, а не жидкий, как в наиболее часто используемых сегодня литий-ионных батареях. Твердотельные батареи уже несколько десятков лет считаются одной из самых перспективных технологий, однако нерешенные технические проблемы пока не позволяли исследователям говорить о коммерческих перспективах.

Калифорнийский стартап QuantumScape был основан в 2010 г. профессором Стэнфордского университета Фрицем Принцем и выпускником этого университета Джагдипом Сингхом. С 2012 г. компания начала работать с Volkswagen, а в 2018 г. немецкий автогигант вложил в стартап $100 млн, став крупнейшим акционером. В том же году представители обеих компаний заявили, что начинают подготовку к массовому производству твердотельных батарей. В июне 2020 г. Volkswagen инвестировал в QuantumScape еще $200 млн. В ноябре 2020 г. QuantumScape провела IPO на Нью-Йоркской бирже путем слияния с уже вышедшей на биржу специализированной компанией для поглощений (SPAC). Сделка помогла стартапу привлечь еще $700 млн, которые будут направлены на организацию производства, а котировки акций компании с тех пор выросли уже втрое до уровня в $75 за акцию. По словам представителей QuantumScape и Volkswagen, производство начнется в 2025 г.

Ячейку QuantumScape отличает ряд особенностей. Для формирования анода ей не требуется даже минимальное количество лития, что удешевляет процесс производства. Кроме того, в ячейке используется особый тончайший керамический сепаратор, который разделяет электроды. На его разработку компании потребовалось пять лет, и точное описание материалов, используемых для его изготовления, является главной коммерческой тайной компании. А основной задачей QuantumScape теперь будет создание многослойных ячеек и составление из них целой аккумуляторной батареи. Как отмечают специалисты, эта задача не так проста, как может показаться, поэтому компания еще может столкнуться со сложностями, которые могут привести к сдвигу заявленных сроков начала производства и даже к полной неудаче проекта.

QuantumScape и Volkswagen не единственные компании, которые проводят исследования в этой области. Японский автопроизводитель Toyota ранее заявлял о планах наладить выпуск электромобилей с твердотельными аккумуляторными батареями к 2025 г. Другой американский стартап, Solid Power, основанный шесть лет назад, заручился поддержкой таких автокомпаний, как BMW, Ford и Hyundai, и рассчитывает запустить производство в 2026 г. Однако до демонстрации работающего аккумулятора дело пока не дошло ни у кого.

Зарядка и работа с аккумулятором — Документация Pioneer November update

Для зарядки аккумуляторной батареи квадрокоптера используйте штатный кабель microUSB из комплекта поставки и разъем microUSB на плате квадрокоптера.

При наличии группового зарядного устройства (поставляется опционально), вы можете заряжать одновременно до 4-х аккумуляторов.

Установка аккумулятора

Вставьте аккумуляторную батарею в отсек в нижней части квадрокоптера, аккуратно продвинув батарею до упора. Подключите разъем АКБ к разъему питания на плате квадрокоптера. Чтобы не перепутать полярность питания, разъемы снабжены ключами.

Процесс зарядки через USB-разъем квадрокоптера

Является основным способом зарядки. Установите и подключите аккумулятор в квадрокоптер. Возьмите кабель microUSB из комплекта поставки и подключите его к USB-разъему вашего компьютера или к адаптеру питания USB, например от зарядки смартфона.

Внимание

Напряжение 5 В, рекомендуемая сила тока не более 2 А. При зарядке с большей силой тока через micro-USB квадрокоптера может вывести его из строя.

Настройка группового зарядного устройства

Без аккумуляторов подключите групповое зарядное устройство к USB-адаптеру питания или USB-порту компьютера. Если групповое зарядное устройство исправно, четыре светодиода должны загореться зеленым и загораться по очереди. Важно убедиться в том, что выбра режим напряжения 4,2 В, это можно понять по направлению мигания светодиодов и специальной стрелке на корпусе прибора. В противном случае необходимо нажать специальную кнопку на обратной стороне прибора и удерживать её в течение 3-х секунд во включенном состоянии.

Внимание

Убедитесь, что светодиоды зарядного устройства загораются в направлении напряжения 4,2 В, прежде чем подключать аккумуляторы!

Процесс зарядки через групповое зарядное устройство

Извлеките аккумулятор из квадрокоптера. Аккуратно подключите разъем аккумуляторной батареи к соответствующему разъему зарядного устройства. Всего можно подключить до 4 аккумуляторов. Для того, чтобы не перепутать полярность, разъемы снабжены ключами.

Если светодиод канала горит зеленым – батарея заряжена, дополнительная зарядка не требуется. Если светодиод мигает зеленым, это значит, что начался процесс зарядки.

Внимание

Напряжение 5 В, рекомендуемая сила тока не более 2 А.

Чтобы узнать об индикации и включении коптера перейдите на страницу Первое включение

Информация об аккумуляторных батареях ASUS

Жизненный цикл батареи

  1. Из-за химических свойств ионов лития емкость батареи постепенно уменьшается с течением времени. Это нормальное явление.
  2. Срок службы литий-ионной батареи составляет примерно 300-500 циклов. При нормальных условиях использования и температуре окружающей среды (25 ℃) литий-ионный аккумулятор должен нормально разряжаться и заряжаться в течение 300 циклов (или около одного года). После этого емкость аккумулятора падает до 80% от первоначальной.
  3. Снижение срока службы батареи зависит от конструкции системы, модели, энергопотребления системы, потребления программ и операционного программного обеспечения, а также настроек управления питанием. Высокие / низкие рабочие температуры и ненормальная работа могут привести к быстрому сокращению срока службы батареи на 60% или более за короткое время.

  1.  Скорость разряда аккумулятора зависит от программного обеспечения ноутбука или планшета и настроек управления питанием. Например, выполнение требовательных к вычислениям программ, таких как графическое программное обеспечение, игровое программное обеспечение и воспроизведение видео, потребляет больше энергии, чем выполнение обычного программного обеспечения для обработки текстов. Когда ноутбук с заряженным аккумулятором подключается к дополнительным устройствам USB или Thunderbolt извне, аккумулятор также разряжается быстрее.

 

 

Механизмы защиты аккумулятора

  1. Частая зарядка аккумулятора под высоким напряжением ускоряет ее старение. Чтобы продлить срок службы батареи, батарея поддерживает уровень заряда 90% -100% после полной зарядки, в этом диапазоне система может не заряжаться из-за механизмов защиты батареи.

*Емкость инициирования заряда батареи (%) обычно устанавливается между 90% -99%. Фактическое значение будет отличаться в зависимости от модели.

  1. Аккумуляторы, заряженные или хранящиеся при высоких температурах окружающей среды, могут повредиться и ускорить сокращение срока службы батареи. Когда температура батареи слишком высокая и аккумулятор перегревается, зарядная емкость батареи будет ограничена или прекращена совсем. Это часть механизмов защиты батареи системы.
  2. Несмотря на то, что устройство было выключено, а адаптер переменного тока удален, системе по-прежнему требуется небольшое энергопотребление, поэтому это нормальный сценарий, когда уровень заряда батареи все еще падает.

 

Износ аккумулятора

  1. Батареи по сути это расходные материалы. Литий-ионные аккумуляторы с непрерывными химическими реакциями естественным образом разряжаются и теряют емкость.
  2. После использования аккумулятора в течение некоторого времени, при определенных условиях аккумулятор может незначительно вздуться. Это не создаст проблем безопасности.
  3. Вздутые батареи должны быть заменены и выброшены должным образом, даже если они не влияют на безопасность. При замене вздувшихся батарей не выбрасывайте старую батарею в бытовые отходы. Обратитесь в местную службу поддержки ASUS для утилизации батарей.

 

Стандартный уход за аккумулятором

  1. Если ноутбук, мобильный телефон или планшет не будут использоваться в течение длительного времени, зарядите аккумулятор до 50%, выключите устройство и отсоедините источник питания переменного тока (адаптер). Подзаряжайте аккумулятор каждые три месяца до 50%, чтобы предотвратить повреждение аккумулятора из-за чрезмерной разрядки из-за длительного хранения без использования.
  2. Когда источник питания переменного тока постоянно используется для ноутбука, мобильных телефонов или планшетов, пользователь должен разряжать аккумулятор до 50% не реже одного раза в две недели, чтобы освободить аккумулятор от постоянного высокого напряжения, что может сократить срок его службы. Пользователи ноутбуков могут продлить срок службы батареи с помощью программного обеспечения ASUS Battery Health Charging.
  3. Наилучшими условиями хранения аккумуляторов являются температура окружающей среды от 10 до 35 ° C, поддержание заряда на уровне 50% и увеличение срока службы батареи с помощью программного обеспечения ASUS Battery Health Charging.
  4. Избегайте хранения батарей во влажной среде, которая может привести к увеличению скорости разряда батареи. Среда с более низкой температурой будет вредить внутренним химическим веществам батареи, в то время как батареи, хранящиеся при более высокой температуре, подвергаются риску взрыва.
  5. Не размещайте компьютер, мобильный телефон или аккумулятор рядом с радиаторами, каминами, печами, электронагревателями или другими источниками тепла выше 60 ℃ (140 ° F). Перегрев аккумулятора может привести к его взрыву или протечке, что может привести к возгоранию.
  6. Поскольку в ноутбуках используется встроенный аккумулятор, аккумулятор не будут получать питания, если компьютер не использовался или не заряжался, а затем время и настройки BIOS вернутся к значениям по умолчанию. Если вы не собираетесь использовать компьютер в течение длительного времени, заряжайте аккумулятор раз в месяц.

 

Оптимальные настройки Батареи

Держа адаптеры переменного тока подключенными к ноутбукам, сотовым телефонам или планшетам во время использования, аккумуляторы остаются слишком заряженными, что может сократить срок их службы. Чтобы защитить аккумулятор при таком использовании, пользователи ноутбука могут продлить срок его службы с помощью программного обеспечения ASUS Battery Health Charging.

Введение ASUS Battery Health Charging

https://www.asus.com/ru/support/FAQ/1032726/

Поставки моделей с 4 квартала 2017 содержат это приложение.

 

Условия гарантии на аккумуляторы ASUS

  1. ASUS заменит новую аккумуляторную батарею в следующих случаях (применяются условия гарантии https://www.asus.com/ru/support/Article/606/):
    • (a) батарея не заряжается;
    • (b) батарея вызывает самопроизвольное включение/выключение/перезагрузку ноутбука;
    • (c) батарея быстро разряжается;
    • (d) батарея не определяется системой;
    • (e) система неоднократно предупреждает пользователя о необходимости замены батареи;
    • (f) индикатор зарядки батареи работает некорректно;

 

Обзор аккумуляторов ASUS

Литий-ионные батареи

Преимущества литий-ионных аккумуляторов включают высокую плотность энергии, большую емкость, малый вес, длительный срок службы, отсутствие эффекта памяти и быструю зарядку. Они широко используются в потребительских товарах, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и планшеты.

Из полипептидов сделали перерабатываемые аккумуляторы

Nguyen et al. / Nature, 2021

Американские материаловеды изготовили перерабатываемые органические аккумуляторы с электродами на основе полипептида. Отработанный аккумулятор можно полностью гидролизовать за 24 часа, а полученную аминокислоту использовать для получения новых аккумуляторов. Пока что стабильность новых аккумуляторов недостаточна для коммерческого использования, но у авторов есть идеи, как можно будет улучшить ее в дальнейшем. Если им это удастся, рынок носимых аккумуляторов может измениться. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Литий-ионные аккумуляторы сейчас используются повсеместно — на них работают смартфоны, ноутбуки и даже электромобили. Однако, запасы материалов (главным образом лития, никеля и кобальта) для таких батарей на нашей планете ограничены и быстро истощаются, а перерабатывать их все еще сложно и дорого. Поэтому ученые ищут альтернативные материалы для легких перезаряжаемых аккумуляторов, и один из вариантов — органические полимеры.
Чтобы изготовить перезаряжаемый аккумулятор, нужны материалы, которые обратимо принимают и отдают электроны, оставаясь стабильным и в окисленном и в восстановленном виде. В органических аккумуляторах чаще всего используют углеводородные полимеры с редокс-активными группами в боковых цепях. Такие аккумуляторы недорогие и сделаны без кобальта, никеля и других дорогостоящих металлов, однако у них есть и существенный недостаток. Перерабатывать подобные редокс-активные полимеры трудно — по строению и свойствам они похожи на пластик, причем самые «проблемные» для переработки виды, такие как полипропилен и полистирол. Если полимерные аккумуляторы будут использоваться так же широко, как литий-ионные, накопление отработанных катодных и анодных материалов может стать серьезной экологической проблемой. Поэтому ученые хотят заменить полимеры с углеводородные каркасом на менее токсичные и более удобные для переработки аналоги. Но найти такой материал не так просто, ведь он должен удовлетворять двум почти противоречащим требованиям: быть стабильным во время зарядки и разрядки и быстро разлагаться после окончания использования.

Большой шаг вперед удалось сделать американским материаловедам под руководством Карен Вули (Karen L. Wooley) из Университета Техаса. Вместо углеводородного каркаса катодных и анодных материалов они использовали каркас из полипептидов — биополимеров, которые состоят из остатков аминокислот, соединенных пептидной (—C(O)NH—) связью. Полярная пептидная связь в составе полипептидов более реакционно способна, чем связи углерод-углерод, из которых состоит каркас углеводородов, поэтому такие материалы легче переработать — например с помощью реакции гидролиза. К полипептидному каркасу ученые присоединили функциональные группы, участвующие в зарядке и разрядке — для катода они использовали (2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-ил)оксил (TEMPO), а для анода — метилбипиридиновый фрагмент (viol-Cl).

Нужные полипептиды авторы синтезировали из L-глутаминовой аминоксилоты. Сначала к аминокислоте добавляли различные спирты, чтобы с помощью этерификации ввести алкильный или хлоралкановый фрагмент, который в дальнейшем можно будет заменить на другую группу, а после этого проводили циклизацию и последующую полимеризацию с раскрытием цикла. Затем в боковую цепь полученного полипептида вводили нужные функицональные группу — viol-Cl или два фрагмента TEMPO. Всего для синтеза катодного материала с TEMPO потребовалось девять стадий превращения, а для анодного с viol-Cl — семь.

Сначала оба материала испытали по отдельности — с помощью циклической вольтамперометрии и в составе полуячеек с литиевым противоэлектродом. Убедившись, что оба полипептида окисляются и восстанавливаются обратимо, авторы изготовили прототип полимерного аккумулятора без металлов — ячейку типа сэндвич с разделителем из фильтровальной бумаги, пропитанной электролитом.

Максимальная разрядная емкость пептидной батарейки — 37,8 миллиампер-час на грамм катодного материала (в несколько раз ниже, чем у традиционных органических аккумуляторов и более чем на порядок ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов). Стабильность аккумулятора тоже явно недостаточна: спустя 250 циклов зарядки разрядки емкость снизилась более, чем в пять раз — до 7,5 миллиапмер-час на грамм катодного материала. Снижение емкости происходит потому, что в процессе зарядки и разрядки полипептиды постепенно растворяются в электролите. Чтобы улучшить емкость и стабильность аккумуляторов, авторы планируют стабилизировать полипептиды с помощью кросс-линкеров — мостиковых групп, которые соединяют соседние полимерные цепи друг с другом.

А вот успешно переработать использованные устройства авторам удалось уже сейчас. Они помещали отработанные аноды и катоды в соляную кислоту — концентрацию кислоты и температуру варьировали. Уже при температуре 110 градусов Цельсия материалы полностью разложились за 24 часа. Среди продуктов разложения — L-глутаминовая аминоксилота, которую можно очистить и использовать для получения новых полипептидов. А вот боковые фрагменты цепей, с viol-Cl и TEMPO в процессе гидролиза деформировались сильнее, так что их нельзя использовать вторично. Вули и ее коллеги планируют попробовать более мягкий способ гидролиза полипептидов, чтобы его можно было полностью воссоздать из продуктов разложения.

Смогут ли полимерные аккумуляторы в будущем стать полноценной заменой литий-ионным, пока сказать нельзя. Поэтому параллельно ученые продолжают искать новые простые способы переработки литий-ионных аккумуляторов. Например, в прошлом году химики из Франции и Сингапура предложили использовать для извлечения металлов препарат апельсиновой кожуры. Благодаря сочетанию нескольких восстанавливающих сахаров и антиоксидантов можно извлечь из отработанного катода более 90 процентов кобальта без образования вредных побочных продуктов.

Наталия Самойлова

Зарядка аккумуляторов

Химические источники постоянного тока сегодня используются повсеместно. С некоторыми из видов аккумуляторов Вы, безусловно, стакивались и имеете о них какое-то представление. При этом, какой бы информацией Вы не владели, всегда стоит вопрос о правильной подзарядке того или иного типа аккумулятора. Ведь при неправильном совершении заряда срок службы и качество работы может существенно снизиться.

В данной статье мы Вам расскажем о том, как нужно правильно заряжать каждый тип аккумулятора.


Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы следует заряжать постоянным током, величина которого (А) не более 10% показателя емкости батареи (А•ч). Данный способ зарядки является наиболее безопасным и уже стал традиционным. Тем не менее, многие производители сегодня стремятся указывать точный допустимый показатель для определенного аккумулятора. Как правило, данный показатель достигает 30% от показателя емкости. Важно помнить о том, что показатель напряжения 1-ой ячейки такого типа аккумулятора не должен превышать 2,3 В. То есть, при заряде батареи необходимо отслеживать напряжение Приведем пример: двенадцативольтовая батарея включает в себя шесть ячеек, следовательно, общий показатель напряжения в конце подзарядки не должен переступать порог в 13,8 В.

В случае, если емкость аккумулятора равняется 100 (А•ч), а постоянный ток подзарядки – 20 А, то спустя около шести-семи часов 90% заряда будет достигнуто. После достижения данного показателя нужно перейти на режим постоянного напряжения и по истечении 17 часов процесс зарядки будет закончен. Возникает вопрос – почему так много времени уходит на заряд? Все потому, что ток постепенно будет понижаться, а напряжение при этом медленно, но верно будет идти к показателю в 13,8 В. В итоге, аккумулятор будет безопасно заряжен и надежен и для буферной эксплуатации, и для цикличной.

Другой метод заряда свинцово-кислотных аккумуляторов позволяет достигнуть 100% емкости за короткое время (около шести часов) и подходит для цикличного режима использования.

Заключается данный способ в следующем: сила тока заряда устанавливается на 20% от емкости батареи, а напряжение фиксируется на 14,5 В.

Последние модели зарядных устройств от надежных производителей не допускают возникновения критических ситуаций при осуществлении заряда аккумулятора.


Никель-кадмиевые аккумуляторы

Никель-кадмиевый аккумулятор требует к себе очень осторожной подзарядки, поскольку нельзя допускать возникновения перезаряда. Перезаряд провоцирует образование кислорода, а использование тока при этом медленно понижается. Таким образом, заряд никель-кадмиевого аккумулятора характеризуется ростом его давления внутри корпуса. Специалисты советуют заряжать данный тип аккумулятора при температурном режиме +10 — +30 градусов по Цельсию. При таких показателях происходит поглощение выделяемого кислорода кадмиевым электродом.

Цилиндрические рулонные НК-аккумуляторы допускают заряд при быстрой скорости, ведь электроды внутри них расположены очень плотно друг к другу. При стандартном режиме заряда в течение 16 ч происходит полный заряд от 1В до 1,35В. Сила тока при этом равняется 0,1С.

Для того, чтобы увеличить скорость заряда современные НК-аккумуляторы имеют возможность использования тока постоянной величины. Но в таком случае нужен постоянный контроль во избежание перезарядов.

Как правило, никель-кадмиевые аккумуляторы заряжаются при постоянном токе величиной 0,2С-0,3С в течение трех-шести часов. При этом допускается перезаряд до 140%.

Важно отметить, что никель-кадмиевые аккумуляторы отличаются эффектом памяти, то есть обратимая потеря емкости. Именно поэтому заряжать необходимо полностью разрядившийся аккумулятор до 0%. Иначе в следствие возникнувшего «недозаряда2 аккумулятор лишается возможности отдавать полноценно заряд. Хранение НК-аккумуляторов происходит в абсолютно разряженном состоянии. В осуществлении заряда никель-кадмиевого аккумулятора применяются специальные зарядные устройства.


Никель-металл-гидридный аккумулятор

Никель-металл-гидридный аккумулятор – современная разработка, которая признана служить заменой выше описанных никель-кадмиевых аккумуляторов. При аналогичных габаритах данные аналоги отличаются большей емкостью (на 20%) и не имеют эффекта памяти. То есть, возможно осуществление дозаряда. Особенность данного типа аккумулятора заключается в том, что для заряда никель-металл-гидридного аккумулятора, хранившегося частично разряженным больше тридцати суток, его нужно полностью разрядить. При этом хранение осуществляется при неполном заряде – до 40%. Новый никель-металл-гидридный аккумулятор, который ранее не использовался, перед зарядом необходимо «потренировать». То есть, нужно осуществить полный заряд и полный разряд устройства около четырех-пяти раз. Такая «тренировка» позволит увеличить емкость аккумулятора. 

Никель-металл-гидридныеаккумуляторы очень чувствительны к повышению температуры, поэтому не следует допускать их перегрева более 50 градусов по Цельсию. Заряжать данные аккумуляторы необходимо постоянным током с напряжением 1,4В-1,6В на одну ячейку. Разряженным никель-металл-гидридный аккумулятор считается при достижении напряжения 0,9В. В дальнейшем разряд характеризуется как вредный. При полноценной зарядке таких аккумуляторов начинается их сильный нагрев из-за того, что выделяемая энергия не расходуется на процесс заряда. Благодаря использованию специального температурного датчика осуществляется контроль заряда. Допустимый показатель температуры при этом не должен превышать 60 градусов по Цельсию. 


Никель-цинковый аккумулятор 

Номинальный показатель напряжения такого типа аккумулятора – 1,6В, ток – 0,25С. Специально предназначенное для таких аккумуляторов зарядное устройство способно за 12 часов осуществить 100%-ую зарядку. Кроме того, никель-цинковые батареи не имеют эффекта памяти. При этом заряжать аккумулятор нужно до 90%. Такая особенность позволяет увеличить число рабочих циклов и продлить период службы. Допустимая температура нагрева – 40 градусов по Цельсию. 


Литий-ионный аккумулятор 

Постоянный ток заряда таких аккумуляторов равняется 0,2-1С с напряжением 4-4,2В. При таких показателях заряд происходит в течение 40 минут. По истечении этого времени аккумулятор заряжают при напряжении 4,2В. При заряде током 1С 100%-ая зарядка достигается за два-три часа. При выходе напряжения за обозначенные границы (более 4,2В) потенциальные свойства батареи существенно сокращаются. Важно знать, что литий-ионные батареи ни в коем случае нельзя подвергать перезаряду, поскольку это чревато скоплением на отрицательном электроде металлического лития. На аноде, кстати, осуществляется активное выделение кислорода. В результате всего этого возникает высокая вероятность теплового разгона, роста давления в корпусе и, как следствие, разгерметизация. Наиболее целесообразным и с наименьшими рисками опасности является подзарядка, напряжение которой не превышает рекомендованное. 

Современные модели ЛИ-аккумуляторов имеют схемы защиты, предназначенные для предотвращения перезаряда. Данная защита приходит в действие при достижении температуры до 900. Существуют модели, которые оснащены встроенным механическим выключателем, который реагирует на рост давления в корпусе. Но даже современные способы безопасности не умоляют возникновения чрезвычайных ситуаций. Именно поэтому к процессу зарядки стоит относиться очень осторожно. Химические источники постоянного тока сегодня используются повсеместно. С некоторыми из видов аккумуляторов Вы, безусловно, сталкивались и имеете о них какое-то представление. При этом, какой бы информацией Вы не владели, всегда стоит вопрос о правильной подзарядке того или иного типа аккумулятора. Ведь при неправильном совершении заряда срок службы и качество работы могут существенно снизиться.

Торговая сеть «Планета Электрика» имеет в своем ассортименте широкий выбор аккумуляторов и батареек.

Аккумуляторы в вопросах и ответах — журнал За рулем

Из-за чего разряжается батарея? Как выбрать режим заряда? Всегда ли правы гарантийщики? Ищем ответы на различные «аккумуляторные» вопросы.

Зарядка для кошелька называется работой. Заряжается месяц, садится за неделю. (анекдот)

Популярные вопросы на тему «Какую батарею купить?» всё чаще уступают место другим — из серии «А чой-то с ней случилось?». Иными словами, прежде чем бежать за новым аккумулятором, хочется убедиться, что он не помрет через пару дней вслед за старым. Это вполне разумный подход, особенно в кризисные времена.

Мы высказываем свое мнение по поводу наиболее типичных ситуаций из жизни аккумуляторов.

Каким должно быть напряжение на клеммах аккумулятора и как его правильно замерить?

Следует измерять так называемое напряжение разомкнутой цепи (НРЦ). Его контролируют при холодном двигателе; снимать клемму при этом не нужно. НРЦ должно составлять не менее 12,5 В для аккумулятора любого типа. Если оно ниже, батарею нужно зарядить в теплом помещении. После заряда и выдержки (хранение отключенной от зарядного устройства батареи в течение 10–15 часов) НРЦ должно составлять 12,5- 12,7 В. В противном случае следует обратиться на сервис: пусть батарею попробуют оживить там. В любом случае это будет дешевле, чем сразу бросаться покупать новую.

Материалы по теме

Можно ли говорить о напряжении на клеммах как о критерии заряженности батареи? Как получается, что на сервисе потребителю часто отдают недозаряженную батарею, хотя фирменный тестер при этом показывает нормальное напряжение?

Можно: именно НРЦ — главный критерий заряженности. К сожалению, многие фирменные тестеры часто показывают лишь, что батарея «заряжена и в хорошем состоянии». Важный момент: если измерение проводится сразу после окончания заряда, то полученное значение — это не НРЦ, а напряжение при заряде. Например, в конце заряда безнагрузочный тестер дает оценку состояния батареи при 12,8 В, а после суток хранения батареи НРЦ составляет уже 12,3 В.

Чем зарядка на сервисе принципиально отличается от зарядки в домашних условиях?

Разница — в наличии мощного оборудования, которое в зависимости от состояния батареи обеспечит любой теоретически возможный режим заряда, например определенным током или при определенном напряжении. В идеале процесс должен быть комбинированным, сочетая в себе оба режима; именно поэтому предпочтительнее, чтобы неспециалист перепоручил такую работу сервису. Важно знать, что при разряде батареи на поверхности пластин оседает сульфат свинца с высоким электрическим сопротивлением — а в процессе заряда вся активная масса должна вернуться из сульфата в рабочее состояние. Недорогие импульсные зарядники с такой задачей, как правило, не справляются.

Если зарядному устройству нужна большая мощность, то не следует ли из этого вывод, что зарядники предыдущего поколения были эффективнее нынешних, малогабаритных?

Да, предыдущее поколение мощных трансформаторных выпрямителей эффективнее поднимало заряженность аккумулятора, но приходилось мириться с выкипанием воды и постоянно ее подливать. Современный автоматический режим (точнее, алгоритм заряда) бережно восстанавливает батарею, предотвращая потерю воды из электролита.

Зачем вообще нужны зарядные устройства, если машину удалось-таки пустить от внешнего источника? Достаточно ли просто проехать какое-то расстояние, чтобы батарея пришла в себя?

Да, достаточно, если разряд батареи произошел прошлой ночью, например из-за невыключенных фар. Нет, если разряд батареи накапливался постепенно в процессе эксплуатации. Такое бывает при коротких поездках или толкании в пробках с включенными энергопотребителями, когда батарее просто некогда нормально зарядиться.

Руководство по уходу за аккумуляторными батареями

Вот несколько полезных советов, которые помогут максимально эффективно использовать аккумуляторные батареи.

Используйте хорошее зарядное устройство

Интеллектуальные или «умные» зарядные устройства лучше всего, поскольку они не будут чрезмерно или недостаточно заряжать ваши батареи. Старайтесь избегать использования сверхбыстрых зарядных устройств (зарядные устройства на 15–30 минут), так как этот тип зарядного устройства вырабатывает чрезвычайно высокий ток, который нагревает аккумуляторную батарею и может привести к ее быстрому выходу из строя.Подсчитано, что никель-металлгидридная аккумуляторная батарея может прослужить всего 50–75 циклов перезарядки вместо средних 500 циклов перезарядки при регулярном использовании со сверхбыстрым зарядным устройством.

Всегда выбирайте правильное зарядное устройство для своих аккумуляторов

Зарядные устройства разных типов предназначены для разных типов аккумуляторных батарей и обычно не являются взаимозаменяемыми. У нас есть никель-металлгидридные аккумуляторные батареи и зарядные устройства для никель-металлгидридных аккумуляторов, поэтому все наши аккумуляторные батареи и зарядные устройства совместимы.

Всегда заряжайте одинаковую химию и напряжение

Например, не следует смешивать никель-металлгидридные аккумуляторные батареи с никель-кадмиевыми или неперезаряжаемыми щелочными батареями, а также батареи с различным напряжением.

При попарной зарядке батарей две батареи должны иметь одинаковую емкость и уровень заряда, чтобы обеспечить эффективную зарядку. Например, при зарядке полностью разряженной батареи большой емкости от батареи меньшей емкости, заполненной наполовину, различное требуемое время зарядки приведет к перезарядке.Это не должно быть проблемой для интеллектуальных зарядных устройств, которые допускают зарядку по индивидуальному каналу, то есть заряд регулируется индивидуально для каждой батареи.

Избегайте зарядки аккумуляторов разной емкости в стандартных зарядных устройствах

Так как это может сократить срок службы батареи. Попытайтесь перезарядить свои батареи, когда они начинают показывать, что они разряжены, или если устройство начинает тускнеть и т. Д.

Следите за чистотой контактных поверхностей аккумулятора и контактов аккумуляторного отсека

Протирая их чистым ластиком для карандашей или грубой тканью каждый раз при замене батареек.

Не оставляйте аккумуляторы в зарядном устройстве более 24 часов

Хотя большинство интеллектуальных зарядных устройств настроены на непрерывную подзарядку после полной зарядки аккумуляторной батареи, во избежание повреждения аккумуляторной батареи все же лучше вынимать аккумуляторы из зарядного устройства после их зарядки.

Не оставляйте аккумуляторную батарею в устройстве, которое включается после того, как батарея полностью разрядится

Продолжительный разряд разряженной батареи в течение нескольких недель может привести к изменению полярности батареи и прекращению работы.Всегда извлекайте аккумулятор из устройства, которое не будет использоваться в течение длительного периода времени.

Не храните аккумуляторные батареи в очень теплых местах

Это сокращает количество циклов перезарядки ваших батарей. Хранение батарей при более низких температурах снижает скорость саморазряда и сохраняет первоначальную энергию, запасенную в батарее.

Будьте терпеливы с новыми батареями

Новые аккумуляторные батареи могут занять 3-5 циклов перезарядки, чтобы достичь заявленной емкости батареи, но после этого должны работать в обычном режиме.

Попробуйте Восстановление батареи , если ваши аккумуляторные батареи не держат заряд, как раньше.

Восстановление батарей — это метод восстановления утраченных характеристик аккумуляторных батарей, который также может быть полезен в тех случаях, когда кажется, что батареи не заряжаются полностью, поскольку иногда может потребоваться « запустить » химическую реакцию должным образом, чтобы батареи могли нормально функционировать. полная мощность.

Чтобы восстановить аккумулятор: сначала полностью разрядите аккумулятор при нормальном использовании — с помощью такого устройства, как фотоаппарат, игрушка или фонарик, до точки, при которой устройство не работает.

Затем полностью зарядите аккумулятор (не используя сверхбыстрые зарядные устройства) как обычно. Повторите этот цикл 3-4 раза, чтобы вернуть полную мощность.

Старайтесь избегать разряда сверх нормального уровня с помощью интеллектуального зарядного устройства, так как существует риск того, что аккумулятор может быть чрезмерно разряжен и поврежден, что еще больше снизит производительность.

Выполняйте полный цикл зарядки и разрядки аккумуляторных батарей каждые несколько месяцев или если они хранились какое-то время.Эти рекомендации не являются важными, поскольку батареи по-прежнему будут работать без них, но их производительность и общий срок службы можно улучшить, следуя этим рекомендациям; следовательно, увеличение емкости означает большее время между зарядками, а также общее количество циклов зарядки.

Аккумуляторы: факты, мифы и взрывы

Стоит ли полностью разряжать телефон перед зарядкой? Почему взрываются литиевые батареи? И разве они не вредны для окружающей среды?

Аккумуляторы уже используются в наших телефонах, ноутбуках и зубных щетках.С накоплением солнечных батарей и появлением электромобилей, пришло время отделить факты о батареях от вымысла.

Литий-ионные батареи

Десятилетие назад никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторные батареи были довольно распространены в телефонах и ноутбуках, но со стремлением к увеличению энергии в более легких и небольших мобильных устройствах литий-ионные батареи взяли верх.

Литий своим доминированием на рынке обязан своей легкости. Занимая третье место в периодической таблице, это самый легкий металл, который действительно помогает ему накапливать больше энергии при том же весе и объеме.

Смартфоны, планшеты и новые ноутбуки используют литий-ионные батареи. А с электромобилями и новыми солнечными системами хранения, использующими литий-ионные батареи, технология будет еще какое-то время.

И высокая энергия для ее размера и веса (удельная энергия) — не единственное преимущество, которое предлагают литиевые батареи.

Как работают аккумуляторные батареи

Аккумуляторы питают устройства так же, как и одноразовые батареи — за счет химических реакций на положительном и отрицательном электродах.Эти реакции позволяют положительно заряженным ионам перемещаться от одного электрода к другому внутри батареи, а отрицательным электронам перемещаться по проводам в цепи, создавая ток.

Но с аккумуляторными батареями подключение зарядного устройства к внешнему источнику питания заставляет эти химические реакции происходить в обратном порядке. Положительные ионы (Li + в литий-ионных батареях) рекомбинируют с электронами на поверхности отрицательного электрода, готовые начать все сначала, когда батарея подключена к цепи.

Типичная литий-ионная аккумуляторная батарея. Батарея состоит из положительного электрода (зеленый) и отрицательного электрода (красный), разделенных слоем (желтый). При использовании ионы лития (Li +, синий) перемещаются от отрицательного электрода (анода) к положительному (катод). Во время зарядки процесс обратный, и ионы лития переносятся обратно на анод. (

Getty

)

Зарядка: у литиевых батарей нет проблем с «памятью»

Раньше мы все покорно позволяли нашим телефонам и семикилограммовым ноутбукам полностью разряжаться перед подзарядкой, чтобы избежать ужасной батареи » проблема с памятью — батареи со временем держали все меньше и меньше заряда, если вы заряжали их до того, как они полностью разрядились.

Как максимально эффективно использовать литий-ионные батареи:

  • Не разряжайте их полностью — это сокращает срок их службы.
  • Их химический состав не превышает 45 градусов Цельсия, а работа при высоких температурах сокращает их жизнь.
  • При хранении устройства зарядите его примерно до половины перед выключением. Полная зарядка оказывает давление на материал электрода.
  • Проверяйте дату изготовления при покупке — они начинают терять емкость, чтобы держать заряд с первого дня.

Проблема с памятью была вызвана скоплением кристаллов на электродах в батарее, что оставляет меньше места для химических реакций во время зарядки. Это была настоящая проблема для никелевых батарей, но из-за разного химического состава литий-ионные батареи показывают лишь очень незначительный эффект.

На самом деле, если дать им полностью разряжаться, они фактически выйдут из строя, поэтому батареи в ваших устройствах имеют цепь, которая отключает их до того, как они достигнут этой точки.Электромобили и солнечные накопители имеют целые системы управления, предназначенные для предотвращения смерти от разряда отдельных батарей.

Так что заряжайте свои устройства, когда захотите, но время от времени старайтесь полностью заряжать их (пусть батарея становится красной), чтобы заново откалибровать показания уровня заряда батареи.

Полный разряд — не единственный враг литиевых батарей — тепло также может быть для них смертельным.

… но они иногда взрываются

Химические реакции, лежащие в основе всех батарей, выделяют некоторое количество тепла, и литий-ионные батареи попали в заголовки газет, когда это тепло выходит из-под контроля и загорается — совсем недавно в ховербордах и электронных сигаретах.Но они также были причиной пожаров в Боингах, электромобилях и ноутбуках Tesla за последние 10 лет.

Производители управляют теплом с помощью систем управления, выпускных клапанов и вентиляторов для контроля и регулирования температуры, при которой работают батареи, и отзыва продукции, если что-то выходит из-под контроля.

Риск пожара / взрыва не ограничивается литий-ионными батареями. Свинцово-кислотные (автомобильные) аккумуляторы, канистры с бензином и все другие энергоемкие материалы тоже могут взорваться.

Но стремление сделать портативные батареи легкими добавляет литий-ионным батареям дополнительный риск.Компоненты, такие как разделители, разделяющие положительный и отрицательный электроды батареи, имеют тонкую конструкцию, чтобы снизить вес батареи, но если их проткнуть, между электродами может образоваться короткое замыкание и быстро нагреться. Искра от короткого замыкания может вызвать пожар, а повышение давления при повышении температуры может буквально взорвать аккумулятор.

Литиевые батареи не изящно изнашиваются

С момента изготовления литиево-ионные батареи начинают терять способность накапливать заряд и генерировать напряжение с течением времени.Это называется старением, и это происходит независимо от того, используются они или нет, поэтому проверяйте дату изготовления, когда покупаете литий-ионный аккумулятор.

Старение вызвано химическими изменениями на электродах. Положительный электрод не представляет собой твердый кусок — он сделан из микроскопических частиц материала на основе лития. Со временем эти частицы сливаются вместе, образуя более крупные комки, поэтому площадь поверхности для реакции высвобождения лития меньше, когда батарея используется (разряжается).

И при подзарядке 100 процентов ионов лития не отправляется обратно на отрицательный электрод — некоторые ионы всегда навсегда остаются на положительном электроде.Таким образом, со временем в батарее становится меньше положительных ионов лития.

Экологические проблемы

Как и все элементы технологии, литиевые батареи обычно связаны с добычей / производством / обработкой, что является частью их воздействия на окружающую среду.

С точки зрения токсичности для человека ионно-литиевые батареи вдвое менее токсичны, чем свинцово-кислотные батареи на единицу энергии. Самый большой билет — это кобальт и никель в положительном электроде (катоде) в некоторых батареях, а также растворители, используемые при изготовлении электродов.Хранение аккумуляторов вне свалки с помощью программы утилизации — лучший способ предотвратить попадание этих токсинов в водные пути.

С точки зрения выбросов парниковых газов, их энергоемкое производство означает, что литий-ионным аккумуляторным батареям требуется много времени, чтобы восстановить энергию, которая ушла на их создание, поэтому важно максимально продлить срок службы батареи — избежать избыточного тепла и поддерживать высокий заряд.

А с учетом самых больших залежей лития в какой-то красивой стране Южной Америки (Боливия и Чили) есть опасения по поводу экологического ущерба, наносимого горнодобывающей промышленностью.

Следующая мелочь: альтернативы ионно-литиевым батареям

В мире аккумуляторов нет недостатка в технологических достижениях: алюминиевые батареи, воздушно-литиевые батареи и проточные батареи с окислительно-восстановительным потенциалом — это многообещающие технологии.

Но от впечатляющих лабораторных результатов до крупномасштабного производства и использования — долгий путь. Литий-ионным батареям потребовалось 20 лет, чтобы превратиться из лаборатории 1970-х в коммерческий продукт, и еще 15 лет, чтобы действительно доминировать на рынке.

Это больше, чем срок службы любых существующих перезаряжаемых батарей, так что, по крайней мере, на данный момент литий-ионные батареи (и их более дорогие литий-полимерные собратья) популярны в отечественном мире.

Спасибо доценту Энтони О’Муллэйну, заведующему отделением электрохимии Королевского австралийского химического института.

Хотите больше науки из всей азбуки?

Наука в вашем почтовом ящике

Получите все последние научные истории со всего ABC.

Как работают аккумуляторы — видео и стенограмма урока

Компоненты батареи

Батарея — это электрохимический элемент или серия элементов, в которых участвуют электрохимические окислительно-восстановительные реакции, называемые окислением и восстановлением. Окисление — это процесс, при котором вещество, участвующее в химической реакции, теряет один или несколько электронов. Этот процесс окисления приводит к увеличению общего заряда вещества. С другой стороны, восстановление — это процесс, в котором вещество, участвующее в химической реакции, приобретает один или несколько электронов.Этот процесс восстановления приводит к уменьшению общего заряда вещества. Мнемоника, которая часто используется для запоминания окисления и восстановления, — это OIL RIG :

O xidation I s около L oss электронов и R eduction I s около G

03 электронов 9

Электрохимическая ячейка состоит из трех основных частей, которые включают два электрода (анод и катод) и электролит. Анод или отрицательный электрод, как правило, представляет собой металл или сплав какого-либо типа.Катод или положительный электрод обычно представляет собой оксид или сульфид металла. Электроды являются проводниками электричества, но никогда не делаются из одних и тех же проводящих материалов. Электролит представляет собой ионный проводник, разделяющий два электрода. Это среда, через которую происходит перенос ионов между анодом и катодом. Серная кислота — это обычный электролит, который содержится в аккумуляторных батареях.

Изображение батареи

Процесс разрядки

Вернемся к нашему начальному примеру: Фред не смог поговорить со своим боссом с первой попытки, потому что батарея его телефона уже была разряжена.Во время разряда аккумулятор работает как гальванический элемент, в котором химическая энергия преобразуется в электрическую.

Процесс разряда в аккумуляторе

Ионы электролита реагируют с атомами в аноде, что приводит к накоплению электронов, вызывая отрицательный заряд анода. На катоде химические реакции с электролитами вызывают расходование электронов, в результате чего катод становится положительным.Поэтому у нас слишком много электронов на аноде и мало электронов на катоде. Электроны будут стремиться перемещаться от отрицательного участка с более высоким потенциалом к ​​положительному участку с более низким потенциалом, то есть от анода к катоду. У нас возникнет соблазн сказать, что движение электронов будет происходить непосредственно от анода к катоду внутри элемента, но электролит действует как барьер. Итак, как будут двигаться электроны? Это можно сделать только с помощью внешней цепи, подключив электрический провод снаружи между анодом и катодом.Анод подвергается окислению, так как происходит потеря электронов, тогда как катод подвергается восстановлению, когда происходит усиление электронов. Также через электролит проходит поток отрицательных ионов от места восстановления к месту окисления.

Процесс подзарядки

Помните из нашего раннего примера, что Фред наконец смог поговорить со своим боссом после того, как зарядил аккумулятор своего телефона, подключив его к розетке? Здесь процессы окисления и восстановления, которые происходили во время разряда, теперь меняются местами, так что электрическая энергия преобразуется обратно в химическую энергию.

Процесс зарядки в аккумуляторе

Во время зарядки аккумулятор работает как электролитическая ячейка. Когда ячейка подключена к внешнему источнику энергии, электроны на катоде вынуждены возвращаться к аноду. Происходит движение электронов от внешнего источника питания к аноду. С другой стороны, электроны удаляются с катода.

И снова электроны связываются с ионом в аноде, тем самым позволяя заряжать батарею.Когда батарея полностью заряжена, на аноде имеется избыток электронов, что придает ему отрицательный заряд, и дефицит на катоде, придающий ему положительный заряд, что приводит к разности потенциалов на элементе.

Факторы, влияющие на срок службы батареи

Давайте рассмотрим три основных фактора, которые могут повлиять на срок службы аккумуляторной батареи.

1. Температура

После того знаменитого происшествия в понедельник Фред решил хранить батарейки в морозильной камере, когда они не используются.Не волнуйтесь, он не сошел с ума! Скорость химической реакции фактически увеличивается с температурой. Это означает, что при более низких температурах скорость саморазряда батарей снижается.

2. Cyclic Life

Перезаряжаемые батареи не вечны. Аккумулятор выполняет цикл , когда он заряжается и разряжается один раз. Со временем повторение этого процесса приводит к появлению дефектов и неровностей на металлической поверхности, тем самым препятствуя ее правильному окислению.Электроны больше не могут проходить через цепь, и батарея умирает. Более новые батареи могут длиться тысячи циклов зарядки.

3. Избыточный заряд

Избыточный заряд может повредить электроды и сократить срок службы. Умные зарядные устройства можно использовать, чтобы узнать, когда аккумулятор полностью заряжен, и прекратить зарядку.

Резюме урока

Давайте сделаем несколько минут, чтобы повторить то, что мы узнали.

Перезаряжаемый аккумулятор или вторичный аккумулятор — это аккумулятор, который можно перезаряжать и использовать многократно.Зарядка и разрядка аккумуляторов связаны с окислительно-восстановительной химией, в которой окисление — это процесс, в котором вещество, участвующее в химической реакции, теряет один или несколько электронов, а восстановление — это процесс, в котором вещество, участвующее в химической реакции, получает один или больше электронов. Мы также заменили компоненты батареи, в том числе анод , или отрицательный электрод; и катод или положительный электрод; и электролит , который представляет собой ионный проводник, разделяющий два электрода.

При разрядке аккумулятора химическая энергия преобразуется в электрическую. Электроны движутся по внешней цепи от анода (отрицательный электрод) к катоду (положительный электрод). Окисление происходит на аноде, а восстановление происходит на катоде.

При подзарядке аккумулятора электрическая энергия преобразуется в химическую. Во время перезарядки происходит движение электронов от внешнего источника питания к аноду, а с другой стороны электроны удаляются с катода.

Наконец-то мы узнали, что срок службы батареи зависит от температуры, при которой она используется; его циклический срок службы, в котором цикл — это когда он заряжается и разряжается один раз; и независимо от того, завышена ли она.

Перезаряжаемые аккумуляторы Panasonic, готовые к использованию: зарядите ваш день ✔


ПЕРЕЗАРЯЖАЕМЫЕ БАТАРЕИ 1900 мАч разработаны для приложений высокой и средней мощности. Разработка прочных высокотехнологичных материалов позволяет повторно использовать и заряжать батареи 1.000 до 1.600 раз. Благодаря большой емкости и увеличенному сроку службы аккумуляторные батареи емкостью 1900 и 750 мАч являются идеальным аккумулятором для очень частых пользователей. Поместите их в электрическую зубную щетку, компьютерную мышь или пульт дистанционного управления, и вы будете уверены в надежном питании в течение очень долгого времени, заряжайте за зарядкой.

Идеально для частых пользователей


Каждая аккумуляторная батарея Panasonic предварительно заряжена и остается заряженной до 365 дней. С Panasonic вы ощутите преимущества аккумуляторных батарей.А для аккумуляторов емкостью 1900 и 750 мАч эти преимущества очевидны. Они сочетают в себе удобство одноразовой батареи с производительностью и рентабельностью перезаряжаемой батареи. Доступны эти батарейки разных размеров: AA и AAA.

Перезаряжаемые батареи 1900 мАч и другие батареи Panasonic

Перезаряжаемые батареи емкостью 1900 мАч обладают множеством преимуществ. Они отлично работают в приложениях с высоким и средним током. С возможностью подзарядки до 1.000 батареек AA и 1.600 перезарядок для батареек ААА, они имеют большую емкость надолго. Эти аккумуляторы поставляются полностью заряженными, поэтому вы можете быть уверены, что они всегда готовы к использованию. Кроме того, они сохраняют 80% своей первоначальной емкости после года хранения. Аккумуляторы Panasonic хорошо работают в любых погодных условиях и устойчивы к холоду, с гарантированным использованием при температуре до -20 ° C. Таким образом, они устраняют 3 основных недостатка обычных аккумуляторных батарей, которые вызывают у потребителей много раздражения.Люди, которые использовали стандартные аккумуляторные батареи, обязательно их узнают. Во-первых, емкость обычных аккумуляторных батарей истощается, если вы не используете их регулярно. Кроме того, в отличие от аккумуляторов Panasonic, их емкость имеет тенденцию быстрее снижаться в холодных условиях (например, аккумуляторы для велосипедных фонарей зимой). И последнее, но не менее важное: вам необходимо зарядить стандартные аккумуляторные батареи, прежде чем вы сможете их использовать. Компания Panasonic устранила все эти недостатки и подготовила свои батареи с максимальной емкостью.Скажите нет недостаткам обычных аккумуляторных батарей, просто начните использовать аккумуляторные батареи Panasonic!

Почему я должен заряжать свои новые аккумуляторные батареи перед использованием?

Это может быть знакомая история — Рождественское утро и появляется новая машина с дистанционным управлением или, возможно, даже дрон. Но в инструкции прямо сказано не использовать устройство, пока оно не проработает часов . Почему они не могут прийти с предварительной зарядкой ?!

Проблема в том, что химический состав аккумуляторов также облегчает возникновение других побочных реакций.Эти побочные реакции не всегда вредны, но это означает, что вместо того, чтобы вся энергия бесконечно накапливаться внутри аккумуляторной батареи, некоторая ее часть может быть «потеряна» в этих реакциях.

сама химия, которая делает батареи перезаряжаемыми, также облегчает возникновение других побочных реакций

Конечным результатом является батарея, которая со временем теряет часть своей химической энергии, даже не будучи подключенной к розетке. В зависимости от химического состава батареи это может уменьшить будущая емкость аккумулятора, если он не был полностью заряжен перед использованием.Некоторые батареи могут быть даже необратимо повреждены, если они чрезмерно разряжены (например, при использовании в автомобиле с дистанционным управлением после долгой поездки с Северного полюса). Конечный результат — производители рекомендуют заряжать аккумулятор перед использованием.

Но не все батареи одинаковы. Литий-ионные аккумуляторы в наших мобильных телефонах имеют довольно хорошую скорость саморазряда около 2–3 процентов в месяц, и наши свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы также довольно разумны — они, как правило, теряют 4–6 процентов в месяц. .Никелевые батареи теряют около 10–15 процентов своего заряда в месяц, что не очень хорошо, если вы планируете хранить фонарик в течение всего сезона, когда он вам не нужен! Неперезаряжаемая щелочная батарея теряет около 2–3% своего заряда в год.

Хотя это может расстраивать, вероятно, лучше следовать инструкциям производителя.


Эта статья была адаптирована из материалов веб-сайта Академии, проверенных следующими экспертами: Д-р Ананд Бхатт Руководитель исследовательской группы, Advanced Energy Storage Technologies, CSIRO; Профессор Мария Форсайт Кафедра FAA , Электроматериалы и Коррозия, Университет Дикин; Профессор Рэй Уизерс. FAA Научно-исследовательская школа химии, Австралийский национальный университет; Профессор Гуосю Ван Директор Центра экологически чистых энергетических технологий Сиднейского технологического университета

Объясняет Министерство энергетики…Батареи | Министерство энергетики

Аккумуляторы и аналогичные устройства принимают, хранят и отпускают электроэнергию по запросу. В батареях используется химия в форме химического потенциала для хранения энергии, как и во многих других повседневных источниках энергии. Например, бревна хранят энергию в своих химических связях, пока при горении энергия не преобразуется в тепло. Бензин — это запасенная химическая потенциальная энергия, пока она не преобразуется в механическую энергию в двигателе автомобиля. Точно так же, чтобы батареи работали, электричество должно быть преобразовано в форму химического потенциала, прежде чем оно может быть легко сохранено.Батареи состоят из двух электрических клемм, называемых катодом и анодом, разделенных химическим материалом, называемым электролитом. Чтобы принимать и высвобождать энергию, батарея подключается к внешней цепи. Электроны движутся по цепи, в то время как одновременно ионы (атомы или молекулы с электрическим зарядом) движутся через электролит. В перезаряжаемой батарее электроны и ионы могут двигаться в любом направлении через цепь и электролит. Когда электроны движутся от катода к аноду, они увеличивают химическую потенциальную энергию, заряжая таким образом аккумулятор; когда они движутся в другом направлении, они преобразуют эту химическую потенциальную энергию в электрическую цепь и разряжают батарею.Во время зарядки или разрядки противоположно заряженные ионы перемещаются внутри батареи через электролит, чтобы уравновесить заряд электронов, проходящих через внешнюю цепь, и создать устойчивую перезаряжаемую систему. После зарядки аккумулятор можно отключить от цепи, чтобы сохранить химическую потенциальную энергию для дальнейшего использования в качестве электричества.

Батареи были изобретены в 1800 году, но их химические процессы сложны. Ученые используют новые инструменты, чтобы лучше понять электрические и химические процессы в батареях, чтобы создать новое поколение высокоэффективных аккумуляторов электроэнергии.Например, они разрабатывают улучшенные материалы для анодов, катодов и электролитов в батареях. Ученые изучают процессы в аккумуляторных батареях, потому что они не полностью меняются, когда батарея заряжается и разряжается. Со временем отсутствие полной замены может изменить химический состав и структуру материалов батареи, что может снизить производительность и безопасность батареи.

Департамент науки и хранения электроэнергии Министерства энергетики

Исследования, проведенные при поддержке Департамента науки Министерства энергетики, Управления фундаментальных энергетических наук (BES), привели к значительным улучшениям в хранении электроэнергии.Но мы все еще далеки от комплексных решений для хранения энергии следующего поколения с использованием совершенно новых материалов, которые могут значительно увеличить количество энергии, которое может хранить батарея. Это хранилище имеет решающее значение для интеграции возобновляемых источников энергии в нашу систему электроснабжения. Поскольку усовершенствование аккумуляторных технологий имеет важное значение для повсеместного использования подключаемых к электросети электромобилей, хранение также является ключом к уменьшению нашей зависимости от нефти при транспортировке.

BES поддерживает исследования отдельных ученых и в многопрофильных центрах.Самый крупный центр — Объединенный центр исследований в области накопления энергии (JCESR), центр энергетических инноваций Министерства энергетики США. Этот центр изучает электрохимические материалы и явления на атомном и молекулярном уровне и использует компьютеры для разработки новых материалов. Эти новые знания позволят ученым разработать более безопасные накопители энергии, которые служат дольше, заряжаются быстрее и обладают большей емкостью. По мере того, как ученые, поддерживаемые программой BES, достигают новых успехов в науке об аккумуляторах, эти достижения используются прикладными исследователями и промышленностью для продвижения приложений в области транспорта, электросетей, связи и безопасности.

Факты о хранении электрической энергии

  • Нобелевская премия по химии 2019 года была присуждена совместно Джону Б. Гуденафу, М. Стэнли Уиттингему и Акире Йошино «за разработку литий-ионных батарей».
  • Компания Electrolyte Genome в JCESR создала вычислительную базу данных, содержащую более 26 000 молекул, которую можно использовать для расчета основных свойств электролита для новых, усовершенствованных аккумуляторов.

Ресурсы и связанные с ними термины

Научные термины могут сбивать с толку.DOE Explains предлагает простые объяснения ключевых слов и концепций фундаментальной науки. В нем также описывается, как эти концепции применяются к работе, которую проводит Управление науки Министерства энергетики США, поскольку это помогает Соединенным Штатам преуспевать в исследованиях по всему научному спектру.

Зарядные устройства для аккумуляторов Batteries Plus Bulbs

Перезаряжаемые батареи

— отличный способ зарядить ваши любимые устройства, сокращая при этом отходы и затраты.Чтобы использовать аккумуляторные батареи, вам понадобится подходящее зарядное устройство для аккумуляторов, которое будет восстанавливать их заряд после использования. Batteries Plus Bulbs предлагает широкий выбор зарядных устройств, чтобы ваши аккумуляторы и устройства работали на полную мощность. Убедитесь, что вы приобрели зарядное устройство для аккумуляторов в зависимости от типа батарей, которые вы планируете использовать. Ниже вы найдете дополнительную информацию о различных типах аккумуляторных батарей и о том, как выбрать лучшее зарядное устройство для аккумуляторных батарей.

Зарядное устройство для аккумуляторов Finder

Выберите химический состав Литий-ионный никель-металлогидрид


Типы аккумуляторов

Не все зарядные устройства для аккумуляторов рассчитаны на работу с каждым типом аккумуляторов.Например, не следует пытаться заряжать никель-металлгидридный аккумулятор в зарядном устройстве, предназначенном для никель-кадмиевых аккумуляторов. Чтобы выбрать подходящее зарядное устройство для аккумуляторных батарей, важно лучше ознакомиться с тремя основными типами аккумуляторных батарей.

Литий-ионные аккумуляторные батареи

Литий-ионные (литий-ионные) аккумуляторы, один из самых быстрорастущих типов аккумуляторных систем, обычно используются в таких устройствах, как ноутбуки, ноутбуки и смартфоны. Одним из ключевых преимуществ этих аккумуляторов является их невероятное соотношение мощности и веса.Когда требуется высокая плотность энергии, литий-ионный аккумулятор является оптимальным выбором.

Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы с относительно низкой плотностью энергии используются в устройствах, для которых главным приоритетом являются длительный срок службы, высокая скорость разряда и доступность. Эти типы батарей часто встречаются в биомедицинском оборудовании, электроинструментах, двусторонних радиоприемниках и видеокамерах.

Никель-металлогидридные аккумуляторные батареи

Никель-металлогидридные (NiMH) батареи с более высокой плотностью энергии по сравнению с никель-кадмиевыми батареями часто используются в таких устройствах, как ноутбуки и смартфоны.Батареи обеспечивают увеличенный срок службы без подзарядки. Однако они не так эффективно работают при экстремальных температурах.

На что обращать внимание в зарядном устройстве для аккумуляторов

Если вы регулярно используете много разных аккумуляторов, подумайте о приобретении зарядного устройства для аккумуляторов с несколькими док-станциями. Помимо выбора типов аккумуляторов, которые вам необходимо перезарядить, обратите внимание на следующие варианты при покупке лучшего зарядного устройства для аккумуляторов:

  • Автоматическое отключение. Многие интеллектуальные зарядные устройства имеют встроенную функцию автоматического отключения, которая отключает зарядное устройство после полной зарядки аккумуляторов.
  • Капельный заряд. Если вы оставите аккумуляторы в зарядном устройстве после завершения зарядки, эта функция будет периодически доводить до предела заряда, поэтому ваши аккумуляторы будут полностью заряжены после их извлечения.
  • Светодиодный индикатор горит. Лучшие зарядные устройства для аккумуляторов оснащены ЖК-индикаторами, которые будут информировать вас о процессе зарядки.
  • Быстрая зарядка. Если у вас нет времени ждать, функция быстрой зарядки будет использовать большой всплеск энергии для более быстрой зарядки ваших батарей. Хотя заряда может хватить на меньшее время, чем при более медленной зарядке, вам, возможно, придется подождать всего несколько минут вместо нескольких часов, пока ваши батареи полностью зарядятся.
  • Обнаружение перегрева. Эта важная функция безопасности автоматически отключит зарядку, если обнаружит, что ваши батареи начинают перегреваться.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.