Opţiuni pentru bateriile principale

Publicat: 04/12/2013 22:36
Categorii: Baterii Rss feed

Opţiuni pentru bateriile principale

Primele baterii erau utilizate în principal în scopuri experimentale. Tensiunile variate sub sarcină le-a făcut nepractice pentru majoritatea aplicaţiilor. În 1836, John F. Daniell, un chimist englez, a dezvoltat o baterie îmbunătăţită, care oferea furnizate mai stabilă a curentului şi era potrivită pentru a furniza energie reţelelor de telegrafie, deoarece reţelele de distribuţie electrică nu existau în acel moment. Aceste prime baterii nu erau reîncărcabile (principale) şi nu au fost până în 1859, când fizicianul francez Gaston Planté a inventat prima baterie reîncărcabilă, bazată pe compoziţie chimică cu acid de plumb. Citiţi mai multe despre Când a fost inventată bateria?


Carbon-zinc, cunoscută şi ca bateria Leclanché, a fost una dintre primele baterii comerciale. Prima celulă Leclanché din 1876 era umedă, ia celula uscată a fost dezvoltată în 1886. Primele baterii cu carbon-zinc de consum pentru lanterne a apărut în 1898, evoluţie care a creat compania Eveready Battery. Carbon-zinc este bateria cea mai ieftină şi este livrată în mod normal cu dispozitivele de consum cu baterii 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 bateria alcalină în 1949, în timp ce lucra în laboratorul companiei Eveready Battery din Parma, Ohio. Bateria alcalină furnizează mai multă energie la curenţi cu sarcină mai mare decât bateria carbon-zinc şi nu se scurge când este consumată, deşi nu este total ermetică. O baterie alcalină care se descarcă generează gaze de hidroxid. Presiunea care se acumulează poate rupe etanşarea şi determina apariţia coroziunii, sub forma unei structuri cristaline uşoare, care poate ajunge la piesele învecinate şi le poate deteriora. Toate bateriile principale produc gaz la descărcare. Dispozitivele portabile cu aceste baterii trebuie să aibă asigurată ventilarea. 

 

Bateria cu disulfat de fier litiu (Li-FeS2) este nou-venită în familia bateriilor principale şi oferă performanţă îmbunătăţită. Bateriile cu litiu furnizează în mod normal minim 3 volţi, dar bateria Li-FeS2 produce 1,5 volţi pentru a servi ca alternativă la bateriile alcaline şi cu carbon-zinc în formatele AA şi AAA. Are capacitate mai mare şi o rezistenţă internă mai scăzută decât bateriile alcaline. Acest lucru permite moderarea la sarcini grele şi este ideală pentru camerele foto digitale. Avantajele suplimentare sunt performanţa îmbunătăţită la temperatură scăzută, rezistenţă superioară la scurgeri şi capacitate redusă de autodescărcare, ce permite 15 ani de depozitare la temperaturi ambientale. Greutatea redusă şi toxicitatea minimă sunt beneficii adăugate.

 

Dezavantajele bateriilor Li-FeS2 sunt preţul mai mare şi problemele de transport, din cauza conţinutului de litiu din anod. Acesta determină imposibilitatea expedierii pe cale aeriană. În 2004, US DOT şi Federal Aviation Administration (FAA) au interzis expediţiile vrac de baterii principale cu litiu în zborurile de pasageri, dar pasagerii liniilor aeriene le pot transporta totuşi la bord sau în bagajele de mână. Fiecare baterie Li-FeS2 de dimensiune AA conţine 0,98 grame de litiu; restricţia pe cale aeriană a bateriilor principale cu litiu este de 2 gram (8 grame pentru bateriile litiu-ion reîncărcabile). Asta înseamnă că fiecare pasager are voie să transporte două celule; totuşi, se fac excepţii şi pot fi transportate 12 baterii ca mostre. Citiţi mai multe despre Transportul bateriilor.

 

Bateria Li-FeS2 include dispozitive de siguranţă, sub forma unui comutator termic PTC resetabil, care limitează curentul la temperatură înaltă. Celula Li-FeS2 nu poate fi reîncărcată aşa cum este posibil cu bateria NiMH în formate AA şi AAA. Reîncărcarea, aşezarea inversă într-o celulă sau amestecarea cu baterii uzate sau cu alte tipuri de baterii poate provoca scurgeri sau explozie. Citiţi mai multe despre Preocupările privind sănătatea pe tema bateriilor.

    

Figurile 1 şi 2 compară tensiunea de descărcare şi rezistenţa internă a bateriilor alcaline şi Li-FeS2 la o sarcină cu impulsuri de 50 mA. Observaţi curba de tensiune lină şi rezistenţa internă scăzută a bateriilor cu litiu; bateriile alcaline prezintă o cădere de tensiune gradată şi o creştere permanentă a rezistenţei la utilizare. Acest lucru reduce durata de funcţionare, în special la sarcină crescută.

 

 

Bateriile AA şi AAA sunt cele mai comune formate de celule. Cunoscute ca baterii pentru lanterne de buzunar, bateriile AA au devenit disponibile pentru public în 1915 şi au fost utilizate ca instrument de spionaj în primul război mondial; Institutul American pentru Standarde Naţionale a standardizat formatul în 1947. Formatul AAA a fost dezvoltat în 1954 pentru a reduce dimensiunea camerelor foto Kodak şi Polaroid şi a încăpea în alte dispozitive portabile. În anii '90, o ramură a bateriei de 9 V a produs bateria AAAA pentru indicatoare cu laser, lanterne de buzunar cu LED-uri, creioane pentru calculatoare şi amplificatoare de căşti. Citiţi mai multe despre O privire asupra vechilor şi noilor ambalaje de baterii. Tabelul 3 compară bateriile cu carbon-zinc, alcaline, cu litiu, NiCd,­ NiMH şi nichel-zinc şi dimensiunile celulelor AA şi AAA.



Tabelul 3: Rezumatul bateriilor disponibile în formatele AA şi AAA. Capacitatea bateriei AA este dublă faţă de cea a bateriei AAA la un preţ similar, ceea ce face costul de stocare a energiei pentru formatul AAA de dublu faţă de cel al formatului AA.

 *    În mAh; curentul de descărcare este mai mic de 500 mA

**  Preţurile sunt estimate în USD (2012)

 

Celula AAA conţine cam jumătate din capacitatea formatului AA mai mare, la un preţ similar. În esenţă, costul cu energia al formatului AAA este dublu faţă de cel al formatului AA. În efortul de a-l reduce, costul cu energia ajunge adesea în al doilea stadiu, iar producătorii de dispozitive preferă să utilizeze bateriile AAA mai mici în locul bateriilor AA mai mari. Este cazul majorităţii luminilor de biciclete, unde formatul AA doar ar mări uşor dispozitivul, dar ar furniza de două ori mai multă energie la acelaşi cost al bateriei. Observaţiile pertinente privind designul ajută la protejarea mediului, prin generarea a mai puţine deşeuri.

 

Preţurile de vânzare cu amănuntul al bateriilor AA alcaline variază şi la fel şi performanţa. Exponent, o firmă de proiectare americană, a verificat capacitatea a opt baterii alcaline de marcă în ambalaje AA şi a descoperit o discrepanţă de 800% între cele mai bune şi cele mai slabe. Un indicator practic pentru testarea bateriilor este numărarea fotografiilor pe care le poate face o cameră foto digitală cu un set de celule. Impulsurile de curent relativ mari ale unei camere foto digitale solicită bateria mai mult decât ar face-o o telecomandă sau un ceas de bucătărie. Când o baterie alcalină obişnuită încetează să funcţioneze într-o cameră foto digitală, energia rămasă poate alimenta încă o telecomandă sau un ceas de bucătărie timp de până la doi ani.


Figura 4 ilustrează numărul de fotografii pe care le poate face o cameră foto digitală cu impulsuri de descărcare de 1,3 waţi cu baterii alcaline, NiMH şi cu litiu Li-FeS2 într-un ambalaj AA. (Două celule puse în serie pentru a obţine 3 V, 1,3 W consumă 433 mA). Deşi compoziţiile chimice ale celor trei baterii testate au capacităţi similare, rezultatele sub forma numărului de impulsuri variază mult. Câştigătorul detaşat este bateria Li-FeS2, cu 690 de impulsuri; pe locul doi este bateria NiMH, cu 520 de impulsuri, iar pe locul trei, la distanţă, este bateria alcalină standard, care produce doar 85 de impulsuri. Rezistenţa internă, nu capacitatea, guvernează aici numărul de fotografii. Citiţi mai multe despre Clasificarea duratei de funcţionare a bateriilor.

 

Capacitatea nominală ca indicator de performanţă este cel mai utilă la curenţi de descărcare mici; la sarcini mai grele, factorul de putere începe să joace un rol important. Relaţia dintre capacitate şi posibilitatea de a livra curent poate fi ilustrată cel mai bine cu o Diagramă Ragone. Citiţi mai multe despre Calcularea duratei de funcţionare a bateriilor. Denumită după David V. Ragone, diagrama Ragone evaluează un dispozitiv de stocare a energiei în ce priveşte energia şi puterea.

 

 *  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 ...