Bateriile principale

Publicat: 28/10/2013 09:29
Categorii: Baterii Rss feed

Bateriile principale

Creşterea a fost înregistrată pe piaţa bateriilor secundare (reîncărcabile), dar bateriile nereîncărcabile sau principale sunt la fel de importante. Ele continuă să alimenteze o piaţă de nişă importantă, în aplicaţii precum ceasurile de mână, telecomenzile, cheile electrice şi jucăriile. De asemenea, bateriile principale ajută când încărcarea este nepractică sau imposibilă, precum în luptele militare, în misiunile de salvare şi în serviciile de stingere a incendiilor în păduri. Alte aplicaţii ale bateriilor principale sunt instrumentele de măsurare a presiunii pneurilor pentru maşini şi camioane, transmiţătoarele pentru urmărirea păsărilor, stimulatoarele cardiace pentru bolnavii de inimă, sapele de foraj inteligente pentru minerit, precum şi indicatoarele luminoase şi staţiile de amplificare izolate. Energia specifică mare, duratele de stocare mari şi disponibilitatea operaţională fac această baterie potrivită pentru aceste aplicaţii. Bateria poate fi transportată în locaţii izolate şi folosită instantaneu, chiar după depozitare îndelungată. Majoritatea bateriilor principale sunt necostisitoare, la îndemână şi ecologice.

Bateria cu carbon-zinc, cunoscută şi ca bateria Leclanché, este cea mai ieftină baterie şi este livrată cu dispozitivele de consum cu bateriile incluse. Aceste baterii de uz general sunt utilizate pentru aplicaţii care consumă puţină energie, precum telecomenzi, lanterne, jucării şi ceasuri de perete. Una dintre cele mai comune baterii principale pentru consumatori este bateria alcalină-mangan sau, pe scurt, alcalină. Lewis Urry a inventat-o în 1949, în timp ce lucra în laboratorul companiei Eveready Battery din Parma, Ohio. Bateria alcalină furnizează mai multă energie la curenţi de sarcină mai mari decât bateria cu carbon-zinc. Cel mai important, bateria alcalină nu se scurge când este consumată, precum face bateria cu carbon-zinc. Pe partea negativă, bateria alcalină este mai scumpă decât bateria cu carbon-zinc.

Bateriile principale au una dintre cele mai mari densităţi energetice. Deşi bateriile secundare s-au îmbunătăţit, o baterie alcalină obişnuită în gospodărie furnizează cu 50% mai multă energie decât bateria litiu-ion. Bateria principală cu densitatea energetică cea mai mare este bateria cu litiu fabricată pentru camerele video şi luptele militare. Ea păstrează de trei ori mai multă energie decât bateria litiu-ion şi este furnizată în diverse amestecuri, precum litiu-metal, litiu dioxid de mangan, litiu-dioxid de sulf, litiu-clorură de tionil, litiu oxigen şi altele. Figura 1 compară densităţile energetice gravimetrice tipice ale bateriilor principale cu acid de plumb, NiMH, Li-ion, alcaline şi cu litiu.


Figura 1: Comparaţie în ce priveşte energia specifică între bateriile secundare şi principale
Bateriile secundare sunt clasificate de obicei la 1C; bateriile alcaline folosesc curenţi de descărcare mult mai scăzuţi.

Prin amabilitatea Cadex

Energia specifică indică energia pe care o poate stoca o baterie. Totuşi, aceasta nu garantează furnizarea energiei. Bateriile principale tind să aibă rezistenţă internă mare, ceea ce limitează descărcarea la sarcini uşoare, precum telecomenzi, lanterne şi dispozitive de divertisment portabile. Camerele foto digitale sunt limita - o bormaşină electrică pe baterii alcaline ar fi de neimaginat.

Producătorii de baterii principale specifică doar energia specifică; puterea specifică (capacitatea de a furniza energie) nu este publicată. Deşi majoritatea bateriilor secundare sunt clasificate la un curent de descărcare de 1C, capacitatea bateriilor principale este măsurată prin descărcarea lor la un curent foarte redus, de 25 mA sau la o fracţie dintr-un C. În plus, bateriilor le este permis să coboare la o tensiune foarte joasă, de 0,8 volţi per celulă. Această metodă de evaluare oferă valori impresionante pe hârtie, dar rezultatele sunt slabe la o sarcină mai solicitantă.

Figura 2 compară performanţa bateriilor principale şi secundare la o descărcare de 1C. Rezultatele sunt indicate în Actual (Efectivă) şi Rated (Nominală). Valorile efective reprezintă Wh/kg derivat la descărcare de 1C, iar valorile de clasificare reprezintă Wh/kg specificat de producător la descărcarea la un curent mult mai scăzut.  În timp ce bateriile principale se comportă bine la o descărcare reprezentată de dispozitivul de divertisment, bateriile secundare au capacităţi mai reduse, dar sunt mai rezistente la o sarcină de 1C. 

Figura 2: Compararea energiei sub sarcină. „Rated” (Nominală) se referă la o descărcare slabă; „Actual” (Efectivă) este o sarcină la 1C. Rezistenţa internă mare limitează bateria alcalină la sarcini slabe.

Prin amabilitatea Cadex

Motivul scăderii clare a performanţei bateriilor principale este rezistenţa internă mare, care determină căderea tensiunii sub sarcină. Rezistenţa deja mare creşte şi mai mult pe măsură ce bateria se consumă la descărcare. Când bateria nu mai face faţă într-o cameră foto digitală, de exemplu, este aruncată adesea o capacitate valoroasă. O baterie alcalină consumată poate alimenta adesea un ceas de bucătărie timp de doi ani. Figura 2 de mai sus prezintă cea mai mare discrepanţă între „Rated” (Nominală) şi „Actual” (Efectivă) la bateriile alcaline. O baterie alcalină longevivă (neprezentată în diagramă) va oferi rezultate mai bune.

Tabelul 3 ilustrează capacitatea bateriilor alcaline standard cu sarcini care sunt tipice pentru dispozitivele de divertisment personale sau lanternele mici. Descărcarea la rate de încărcare fracţionale produce capacităţi mari; creşterea ratei de descărcare ar reduce-o drastic.


Tabelul 3: Specificaţiile bateriilor alcaline. Descărcarea este similară cu a dispozitivelor de divertisment cu sarcini mici.

Prin amabilitatea Panasonic

Utilizarea bateriilor principale poate fi scumpă, iar incapacitatea de reîncărcare creşte costul energiei cu circa 30% faţă de bateriile secundare. Problema preţurilor devine şi mai acută dacă ambalajele sunt înlocuite după fiecare misiune, indiferent de durata de funcţionare. Aruncarea bateriilor parţial uzate este obişnuită, în special în aplicaţiile de transport şi în misiunile critice. Furnizarea de pachete noi trupelor la fiecare apel este mai confortabilă şi mai sigură decât estimarea stării de încărcare rămase. Un general al armatei SUA a afirmat odată că jumătate dintre bateriile aruncate mai au 50% din energie rămasă.

Estimarea stării de încărcare a bateriei ar ajuta, dar astfel de instrumente sunt scumpe şi imprecise. Metoda cea mai simplă este măsurarea tensiunii circuitului deschis şi citirea rezistenţei interne prin aplicarea unei sarcini scurte şi verificarea căderii tensiunii. O tensiune mare diferenţială ar fi legată de rezistenţa în creştere, o sugestie pentru sfârşitul duratei de viaţă. Un mod mai precis este numărarea energiei consumate, o măsurătoare cunoscută şi drept contorizarea consumului, dar necesită scheme electrice scumpe. Consultaţi Măsurarea stării de încărcare. Din cauza costului mare şi a impreciziilor inerente, indicatoarele de combustibil sunt utilizate rareori pentru bateriile principale.

* Toate referinţele la preţurile în dolari sunt în USD, la momentul scrierii articolului.

Distribuie acest articol

Adauga un comentariu

 (cu http://)

Cos

Nu sunt produse

Total 0,00 lei

Preturile includ TVA

Finalizare comanda

LiveZilla Live Chat Software
Diagnoza si reconditionare baterii laptop

Pareri clienti ( 52 )

Cosmin
Buna ziua! Acum am verificat alimentatorul achiz ...

Remus Lungescu
Am gasit exact ce cautam, un adaptor pentru un mon ...

Raisa Maria
Ma bucur ca am accesat site-ul vostru, sunt foarte ...

Mirela Stoilescu
Buna ziua! Am facut comanda de un alimentator la d ...

Mara Ioana
Va multumesc pentru amabilitatea cu care m-ati tra ...