✖


Jump to content

Аккумуляторная батарея

(Перенаправлено из обратимой ячейки )
«Вторичный аккумулятор» перенаправляется сюда. Информацию о морских орудиях см. Вспомогательное вооружение .

Батарейный блок, используемый для бесперебойного питания в центре обработки данных.
Перезаряжаемая литий-полимерная для мобильного телефона . батарея
Обычное потребительское зарядное устройство для аккумуляторов типа АА и ААА.

Аккумуляторная батарея , аккумуляторная батарея или вторичный элемент (формально тип аккумулятора энергии ) — это тип электрической батареи , которую можно заряжать, разряжать в нагрузку и перезаряжать много раз, в отличие от одноразовой или первичной батареи , которая поставляется полностью заряженным и выбрасывается после использования. Он состоит из одной или нескольких электрохимических ячеек . Термин «аккумулятор» используется, поскольку он накапливает и сохраняет энергию посредством обратимой электрохимической реакции . Аккумуляторные батареи производятся самых разных форм и размеров: от таблеточных элементов до мегаваттных систем, подключаемых для стабилизации сети распределительной электрической . несколько различных комбинаций электродных материалов и электролитов Используются , в том числе свинцово-кислотные , цинк-воздух , никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-железофосфатные (LiFePO4). и литий-ионный полимер (литий-ионный полимер).

Аккумуляторные батареи обычно изначально стоят дороже, чем одноразовые, но имеют гораздо меньшую совокупную стоимость владения и воздействие на окружающую среду , поскольку их можно недорого перезаряжать много раз, прежде чем потребуется замена. Некоторые типы перезаряжаемых батарей доступны в тех же размерах и напряжении, что и одноразовые типы, и могут использоваться как взаимозаменяемые. Во всем мире инвестируются миллиарды долларов в исследования по улучшению аккумуляторов, поскольку промышленность сосредоточена на создании более совершенных аккумуляторов. [1] [2] [3]

Приложения

[ редактировать ]
Цилиндрическая ячейка (18650) до сборки. Несколько тысяч из них ( литий-ионных ) образуют батарею Tesla Model S (см. Gigafactory ).
Электроника контроля литий-ионной батареи (защита от перегрузки и разрядки)
Вздутые литий-ионные аккумуляторы, возможно, поврежденные из-за неисправной электроники мониторинга.

К устройствам, в которых используются аккумуляторные батареи, относятся автомобильные стартеры , портативные бытовые устройства, легкие транспортные средства (такие как моторизованные инвалидные коляски , тележки для гольфа , электрические велосипеды и электрические вилочные погрузчики ), дорожные транспортные средства (легковые автомобили, фургоны, грузовики, мотоциклы), поезда, небольшие самолеты, инструменты. , источники бесперебойного питания и аккумуляторные электростанции . Новые применения в гибридных автомобилях с аккумуляторами внутреннего сгорания и электромобилях позволяют этой технологии снизить стоимость, вес и размер, а также увеличить срок службы. [4]

Старые аккумуляторы разряжаются относительно быстро. [ нечеткий ] и требуют зарядки перед первым использованием; некоторые новые NiMH-аккумуляторы с низким саморазрядом сохраняют заряд в течение многих месяцев и обычно продаются заряженными на заводе примерно до 70% от номинальной емкости.

Аккумулирующие электростанции используют перезаряжаемые батареи для выравнивания нагрузки (сохранения электроэнергии в периоды низкого спроса для использования в периоды пиковой нагрузки) и для использования возобновляемых источников энергии (например, хранения энергии, вырабатываемой фотоэлектрическими батареями в течение дня, для использования ночью). Выравнивание нагрузки снижает максимальную мощность, которую должна вырабатывать станция, что снижает капитальные затраты и потребность в пиковых электростанциях .

Согласно отчету Research and Markets, аналитики прогнозируют, что мировой рынок аккумуляторных батарей будет расти в среднем на 8,32% в период 2018–2022 годов. [5]

Маленькие перезаряжаемые батареи могут питать портативные электронные устройства , электроинструменты, бытовую технику и так далее. Мощные аккумуляторы питают электромобили — от скутеров до локомотивов и кораблей . Они используются в распределенной выработке электроэнергии и в автономных энергосистемах .

Зарядка и разрядка

[ редактировать ]
Зарядное устройство на солнечной энергии для аккумуляторов типа АА.
Дополнительная информация: Зарядное устройство для аккумулятора.

Во время зарядки положительный активный материал окисляется , высвобождая электроны , а отрицательный материал восстанавливается , поглощая электроны. Эти электроны составляют ток во внешней цепи . Электролит элементах может служить простым буфером для внутреннего потока ионов между электродами , как в литий-ионных и никель-кадмиевых , или быть активным участником электрохимической реакции, как в свинцово-кислотных элементах.

Энергия, используемая для зарядки аккумуляторных батарей, обычно поступает от зарядного устройства, работающего от сети переменного тока , хотя некоторые из них оборудованы для использования 12-вольтовой розетки постоянного тока автомобиля. Напряжение источника должно быть выше, чем напряжение батареи, чтобы заставить ток течь в него, но не слишком выше, иначе батарея может быть повреждена.

Зарядным устройствам требуется от нескольких минут до нескольких часов, чтобы зарядить аккумулятор. Медленные «тупые» зарядные устройства без возможности измерения напряжения или температуры будут заряжаться с низкой скоростью, обычно для полной зарядки требуется 14 часов или более. Быстрые зарядные устройства обычно могут заряжать аккумуляторы за два-пять часов, в зависимости от модели, причем самое быстрое из них занимает всего пятнадцать минут. Устройства для быстрой зарядки должны иметь несколько способов определения момента достижения полного заряда элемента (изменение напряжения на клеммах, температуры и т. д.), чтобы прекратить зарядку до того, как произойдет опасная перезарядка или перегрев. Самые быстрые зарядные устройства часто включают в себя охлаждающие вентиляторы, предотвращающие перегрев аккумуляторов. Аккумуляторные блоки, предназначенные для быстрой зарядки, могут включать датчик температуры, который зарядное устройство использует для защиты аккумулятора; датчик будет иметь один или несколько дополнительных электрических контактов.

Батареи разного химического состава требуют разных схем зарядки. Например, некоторые типы батарей можно безопасно заряжать от источника постоянного напряжения. Другие типы необходимо заряжать с помощью регулируемого источника тока, который сужается по мере того, как батарея достигает полностью заряженного напряжения. Неправильная зарядка аккумулятора может привести к его повреждению; в крайних случаях батареи могут перегреться, загореться или вызвать взрывную утечку своего содержимого.

Положительный и отрицательный электрод по сравнению с анодом и катодом вторичной батареи

Скорость разряда

[ редактировать ]
Основная статья: Батарея (электричество) § Ставка C

Скорость зарядки и разрядки аккумулятора часто обсуждается со ссылкой на скорость тока «C». Скорость C — это скорость, при которой теоретически можно полностью зарядить или разрядить батарею за один час. Например, минимальная зарядка может осуществляться со скоростью C/20 (или «20-часовой» скоростью), тогда как типичная зарядка и разрядка может происходить со скоростью C/2 (два часа для полной емкости). Доступная емкость электрохимических ячеек варьируется в зависимости от скорости разряда. Некоторая энергия теряется на внутреннее сопротивление компонентов элемента (пластины, электролит, соединения), а скорость разряда ограничивается скоростью, с которой химические вещества могут перемещаться в ячейке. Для свинцово-кислотных элементов взаимосвязь между временем и скоростью разряда описывается законом Пейкерта ; свинцово-кислотный элемент, который больше не может поддерживать полезное напряжение на клеммах при высоком токе, может все еще иметь полезную емкость, если разряжается с гораздо меньшей скоростью. В технических характеристиках аккумуляторных элементов часто указана разрядная емкость за 8, 20 часов или другое установленное время; ячейки для системы бесперебойного питания могут быть рассчитаны на 15-минутную разрядку.

Напряжение на клеммах аккумулятора не является постоянным во время зарядки и разрядки. Некоторые типы имеют относительно постоянное напряжение во время разряда на большей части своей емкости. Неперезаряжаемые щелочные и углеродно-цинковые элементы питания выдают напряжение 1,5 В в новом состоянии, но по мере использования это напряжение падает. Большинство NiMH элементов AA и AAA рассчитаны на напряжение 1,2 В, но имеют более пологую кривую разряда, чем щелочные, и обычно могут использоваться в оборудовании, предназначенном для использования щелочных батарей .

В технических примечаниях производителей аккумуляторов часто упоминается напряжение на ячейку (VPC) для отдельных ячеек, составляющих батарею. Например, для зарядки свинцово-кислотной батареи напряжением 12 В (содержащей 6 ячеек по 2 В каждая) напряжением 2,3 В на клеммах батареи требуется напряжение 13,8 В.

Повреждения от реверса клеток

[ редактировать ]

Воздействие на разряженный элемент тока в направлении, которое имеет тенденцию разряжать его дальше до такой степени, что положительная и отрицательная клеммы меняют полярность, вызывает состояние, называемое реверс клеток . Как правило, пропускание тока через разряженный элемент таким образом вызывает нежелательные и необратимые химические реакции, приводящие к необратимому повреждению элемента.Реверсирование клеток может произойти при ряде обстоятельств, наиболее распространенными из которых являются:

  • Когда аккумулятор или элемент подключены к цепи зарядки неправильным образом.
  • Когда аккумулятор, состоящий из нескольких последовательно соединенных ячеек, глубоко разряжается.

В последнем случае проблема возникает из-за того, что разные элементы батареи имеют немного разную емкость. Когда одна ячейка достигает уровня разряда раньше остальных, остальные ячейки будут пропускать ток через разряженную ячейку.

Многие устройства с батарейным питанием имеют функцию отключения при низком напряжении, которая предотвращает возникновение глубоких разрядов, которые могут привести к перевороту элементов. имеет Умная батарея встроенную схему контроля напряжения.

Переворот элемента может произойти со слабо заряженным элементом еще до его полного разряда. Если ток стока батареи достаточно высок, внутреннее сопротивление элемента может создать резистивное падение напряжения, превышающее прямую ЭДС элемента . Это приводит к изменению полярности ячейки во время прохождения тока. [6] [7] Чем выше требуемая скорость разряда аккумулятора, тем лучше должны быть согласованы элементы как по типу элемента, так и по состоянию заряда, чтобы уменьшить вероятность перепутания элементов.

В некоторых ситуациях, например, при ремонте NiCd-батарей, которые ранее были перезаряжены, [8] может быть желательно полностью разрядить батарею. Чтобы избежать повреждения от эффекта реверса ячейки, необходимо получить доступ к каждой ячейке отдельно: каждая ячейка разряжается индивидуально путем подключения нагрузочного зажима к клеммам каждой ячейки, тем самым избегая реверса ячейки.

Повреждения при хранении в полностью разряженном состоянии

[ редактировать ]

Если многоячеечная батарея полностью разряжена, она часто будет повреждена из-за упомянутого выше эффекта перестановки ячеек.Однако можно полностью разрядить батарею, не вызывая перестановки ячеек - либо путем разрядки каждой ячейки по отдельности, либо путем внутренней утечки каждой ячейки, позволяющей рассеять ее заряд с течением времени.

Однако даже если элемент переводится в полностью разряженное состояние без реверсирования, со временем может произойти повреждение просто из-за того, что он остается в разряженном состоянии. Примером этого является сульфатация, возникающая в свинцово-кислотных аккумуляторах , которые долгое время остаются на полке.По этой причине часто рекомендуется заряжать батарею, предназначенную для хранения, и поддерживать уровень ее заряда путем периодической подзарядки.Поскольку повреждение может произойти и в случае перезарядки аккумулятора, оптимальный уровень заряда во время хранения обычно составляет от 30% до 70%.

Глубина разряда

[ редактировать ]
Основная статья: Глубина разряда

Глубина разряда (DOD) обычно указывается в процентах от номинальной емкости в ампер-часах; 0% DOD означает отсутствие разряда. Поскольку полезная емкость аккумуляторной системы зависит от скорости разряда и допустимого напряжения в конце разряда, необходимо определить глубину разряда, чтобы показать способ ее измерения. Из-за изменений в процессе производства и старения DOD для полной разрядки может меняться со временем или количеством циклов зарядки . Как правило, система перезаряжаемых аккумуляторов выдерживает большее количество циклов зарядки/разрядки, если DOD ниже в каждом цикле. [9] Литиевые батареи могут разряжаться примерно на 80–90% от номинальной емкости. Свинцово-кислотные аккумуляторы могут разряжаться примерно на 50–60%. При этом проточные аккумуляторы могут разряжаться на 100%. [10]

Срок службы и стабильность цикла

[ редактировать ]

Если батареи используются неоднократно, даже без неправильного обращения, они теряют емкость по мере увеличения количества циклов зарядки, пока в конечном итоге не будет считаться, что срок их полезного использования истек. Различные аккумуляторные системы имеют разные механизмы износа. Например, в свинцово-кислотных батареях не весь активный материал восстанавливается на пластинах при каждом цикле зарядки/разрядки; в конечном итоге теряется достаточно материала, и емкость аккумулятора снижается. В литий-ионных типах, особенно при глубокой разрядке, при зарядке может образоваться некоторое количество реактивного металлического лития, который больше не может участвовать в следующем цикле разряда. Герметичные аккумуляторы могут терять влагу из жидкого электролита, особенно при перезарядке или эксплуатации при высокой температуре. Это сокращает срок службы велосипеда. [11]

Время перезарядки

[ редактировать ]
Основная статья: Зарядное устройство § C-rate
БИД е6 такси. Зарядка за 15 минут до 80 процентов

Время перезарядки является важным параметром для пользователя изделия, работающего от аккумуляторных батарей. Даже если источник питания для зарядки обеспечивает достаточную мощность для работы устройства, а также для подзарядки аккумулятора, во время зарядки устройство подключается к внешнему источнику питания. Для электромобилей, используемых в промышленности, зарядка в нерабочее время может быть приемлемой. Для шоссейных электромобилей быстрая зарядка необходима для зарядки в разумные сроки.

Аккумуляторную батарею нельзя заряжать с произвольно высокой скоростью. Внутреннее сопротивление батареи будет выделять тепло, а чрезмерное повышение температуры повредит или уничтожит батарею. Для некоторых типов максимальная скорость зарядки будет ограничена скоростью, с которой активный материал может диффундировать через жидкий электролит. Высокая скорость зарядки может привести к образованию избыточного газа в аккумуляторе или к разрушительным побочным реакциям, которые необратимо снижают емкость аккумулятора. Грубо говоря, со многими исключениями и оговорками, восстановление полной емкости аккумулятора за один час или меньше считается быстрой зарядкой. Система зарядного устройства аккумулятора будет включать в себя более сложные схемы управления и стратегии зарядки для быстрой зарядки, чем зарядное устройство, предназначенное для более медленной подзарядки.

Активные компоненты

[ редактировать ]

Активными компонентами вторичного элемента являются химические вещества, составляющие положительные и отрицательные активные материалы, а также электролит . Положительные и отрицательные электроды изготовлены из разных материалов: положительный имеет восстановительный потенциал, а отрицательный — окислительный . Сумма потенциалов этих полуреакций представляет собой стандартный потенциал ячейки или напряжение .

В первичных элементах положительные и отрицательные электроды называются катодом и анодом соответственно. Хотя это соглашение иногда применяется к перезаряжаемым системам, особенно к литий-ионным элементам, поскольку они созданы из первичных литиевых элементов, такая практика может привести к путанице. В перезаряжаемых элементах положительный электрод является катодом при разряде и анодом при заряде, и наоборот для отрицательного электрода.

Типы

[ редактировать ]
См. Также: Список типов батарей и Сравнение коммерческих типов батарей.
Рагонский сюжет распространенных типов

Коммерческие типы

[ редактировать ]

Свинцово -кислотная батарея , изобретенная в 1859 году французским физиком Гастоном Планте , является старейшим типом перезаряжаемой батареи. Несмотря на очень низкое соотношение энергии к весу и низкое соотношение энергии к объему, его способность выдерживать высокие импульсные токи означает, что элементы имеют относительно большое соотношение мощности к весу . Эти особенности, наряду с низкой стоимостью, делают его привлекательным для использования в автомобилях для обеспечения высокого тока, необходимого для автомобильных стартеров .

Никель -кадмиевая батарея (NiCd) была изобретена Вальдемаром Юнгнером в ней используются гидроксид оксида никеля и металлический кадмий из Швеции в 1899 году. В качестве электродов . Кадмий является токсичным элементом, и в 2004 году он был запрещен для большинства видов использования в Европейском Союзе. Никель-кадмиевые батареи были почти полностью вытеснены никель-металлогидридными (NiMH) батареями.

Никель -железная батарея (NiFe) также была разработана Вальдемаром Юнгнером в 1899 году; и коммерциализирован Томасом Эдисоном в 1901 году в США для электромобилей и железнодорожной сигнализации . В его состав входят только нетоксичные элементы, в отличие от многих видов аккумуляторов, содержащих токсичную ртуть, кадмий или свинец.

Никель -металлогидридная батарея (NiMH) стала доступна в 1989 году. [12] Сейчас это распространенный потребительский и промышленный тип. поглощающий водород используется сплав, В качестве отрицательного электрода вместо кадмия .

Литий -ионный аккумулятор был представлен на рынке в 1991 году и является выбором для большинства бытовой электроники, поскольку имеет лучшую плотность энергии и очень медленную потерю заряда , когда он не используется. У него есть и недостатки, в частности, риск неожиданного возгорания из-за тепла, выделяемого аккумулятором. [13] Такие инциденты редки, и, по мнению экспертов, их можно свести к минимуму «за счет соответствующего проектирования, установки, процедур и мер безопасности», чтобы риск был приемлемым. [14]

Литий-ионные полимерные батареи (LiPo) имеют небольшой вес, обеспечивают немного более высокую плотность энергии, чем литий-ионные, но имеют немного более высокую стоимость и могут быть изготовлены в любой форме. Они доступны [15] но не вытеснили Li-ion на рынке. [16] Основное применение LiPo-батарей — питание автомобилей, лодок и самолетов с дистанционным управлением. Аккумуляторы LiPo легко доступны на потребительском рынке в различных конфигурациях до 44,4 В для питания некоторых радиоуправляемых транспортных средств, вертолетов или дронов. [17] [18] В некоторых отчетах об испытаниях предупреждается об опасности возгорания при использовании батарей не в соответствии с инструкциями. [19] В независимых обзорах технологии обсуждается риск возгорания и взрыва литий-ионных аккумуляторов при определенных условиях, поскольку в них используются жидкие электролиты. [20]

Другие типы экспериментов

[ редактировать ]
Тип Напряжение а Плотность энергии б Власть с Э/$ и Самостоятельный диск. ж Эффективность зарядки Циклы г Жизнь час
(V) (МДж/кг) (Втч/кг) (Вт/л) (Вт/кг) (Втч/$) (%/месяц) (%) (#) (годы)
Литий-серный [21] 2.0 0.94–1.44 [22] 400-500 [23] [24] 350 ~1400 [25]
Натрий-ионный [26] 3.6 30 3.3 5000+ Тестирование
Тонкопленочный литий ? 1.1 300 [27] 959 [27] 6000 [27] ? п [27] 40000 [27]
Цинк-бром 1.8 0.27–0.31 75–85
Цинк-церий 2.5 [28] В стадии тестирования
Редокс ванадий 1.15–1.55 0.09–0.13 25–35 [29] 20% [30] 20,000 [31] [32] 25 лет [32]
Натрий-сера 0.54 150 89–92% 2500–4500
расплавленная соль 2.58 0.25–1.04 70–290 [33] 160 [34] 150–220 4.54 [35] 3000+ <= 20
Серебро-цинк 1.86 0.47 130 240
Никель-цинк 1.65 70-90 [36] 8000 [36]
Квантовая батарея (оксид полупроводника) [37] [38] 1.5–3 500 8000 (Б/Д) 100,000

‡ для этих параметров необходимы ссылки

Примечания

Было разработано несколько типов литий-серных батарей , и многочисленные исследовательские группы и организации продемонстрировали, что батареи на основе серы лития могут достигать более высокой плотности энергии, чем другие литиевые технологии. [39] В то время как литий-ионные батареи обеспечивают плотность энергии в диапазоне 150–260   Втч/кг, батареи на основе литий-серы, как ожидается, достигнут 450–500   Втч/кг и могут исключить кобальт, никель и марганец из производственного процесса. [23] [40] Кроме того, хотя изначально литий-серные батареи страдали от проблем со стабильностью, недавние исследования добились успехов в разработке литий-серных батарей, которые работают так же долго (или дольше), как батареи на основе традиционных литий-ионных технологий. [41]

Тонкопленочная батарея (TFB) представляет собой усовершенствованную литий-ионную технологию компании Excellatron. [42] Разработчики заявляют о значительном увеличении количества циклов перезарядки примерно до 40 000 и более высоких скоростях зарядки и разрядки, не менее С. 5 Устойчивый разряд при 60 C и пиковая скорость разряда при 1000 C , а также значительное увеличение удельной энергии и плотности энергии. [43]

Литий-железо-фосфатные батареи используются в некоторых приложениях.

UltraBattery , гибридная свинцово-кислотная батарея и ультраконденсатор, изобретенная австралийской национальной научной организацией CSIRO , демонстрирует десятки тысяч циклов частичной зарядки и превосходит традиционные свинцово-кислотные, литиевые и NiMH элементы при сравнении в тестировании в этом режиме. против профилей мощности управления изменчивостью. [44] UltraBattery имеет установки мощностью в кВт и МВт в Австралии, Японии и США. Он также прошел обширные испытания на гибридных электромобилях и показал срок службы более 100 000 миль транспортного средства в ходе дорожных коммерческих испытаний в курьерской службе. транспортное средство. Утверждается, что срок службы этой технологии в 7–10 раз превышает срок службы обычных свинцово-кислотных батарей при частом использовании в частичном состоянии заряженности, а также заявлены преимущества в области безопасности и окружающей среды по сравнению с конкурентами, такими как литий-ионные. Производитель предполагает почти 100% переработку продукта.

Калий -ионная батарея обеспечивает около миллиона циклов работы благодаря исключительной электрохимической стабильности материалов для введения/извлечения калия, таких как берлинская лазурь . [45]

Натрий -ионный аккумулятор предназначен для стационарного хранения и конкурирует со свинцово-кислотными аккумуляторами. Его цель – низкая совокупная стоимость владения на киловатт-час хранения. Это достигается за счет длительного и стабильного срока службы. Эффективное количество циклов превышает 5000, аккумулятор не повреждается при глубокой разрядке. Плотность энергии довольно низкая, несколько ниже свинцово-кислотной. [ нужна ссылка ]

Альтернативы

[ редактировать ]

Аккумуляторная батарея — это лишь один из нескольких типов перезаряжаемых систем хранения энергии. [46] Существует или находится в стадии разработки несколько альтернатив перезаряжаемым батареям. Для таких целей, как портативные радиоприемники , перезаряжаемые батареи могут быть заменены часовыми механизмами, которые заводятся вручную и приводят в движение динамо-машины , хотя эту систему можно использовать для зарядки батареи, а не для непосредственного управления радиоприемником. Фонарики могут работать напрямую от динамо-машины. Для транспорта, систем бесперебойного питания и лабораторий маховые системы хранения энергии хранят энергию во вращающемся роторе для преобразования в электроэнергию при необходимости; такие системы могут использоваться для подачи больших импульсов мощности, которые в противном случае были бы нежелательны в общей электрической сети.

ультраконденсаторы Также используются – конденсаторы чрезвычайно высокой стоимости; электрическая отвертка , которая заряжается за 90 секунд и закручивает примерно вдвое меньше шурупов, чем устройство, использующее аккумуляторную батарею, была представлена ​​в 2007 году, [47] и подобные фонарики были произведены. В соответствии с концепцией ультраконденсаторов бетавольтаические батареи могут использоваться в качестве метода непрерывного заряда вторичной батареи, что значительно продлевает срок службы и энергетическую емкость используемой аккумуляторной системы; Представители отрасли часто называют этот тип устройства «гибридным бета-вольтаическим источником энергии». [48]

Для транспорта разрабатываются ультраконденсаторы, в которых для хранения энергии используется большой конденсатор вместо аккумуляторных батарей, используемых в гибридных транспортных средствах . Одним из недостатков конденсаторов по сравнению с батареями является то, что напряжение на их клеммах быстро падает; конденсатор, в котором осталось 25% начальной энергии, будет иметь половину своего начального напряжения. Напротив, аккумуляторные системы, как правило, имеют напряжение на клеммах, которое не снижается быстро, пока почти не разряжается. Такое падение напряжения на клеммах усложняет разработку силовой электроники для использования с ультраконденсаторами. Однако существуют потенциальные преимущества в эффективности цикла, сроке службы и весе по сравнению с перезаряжаемыми системами. Китай начал использовать ультраконденсаторы на двух маршрутах коммерческих автобусов в 2006 году; один из них — 11-й маршрут в Шанхае . [49]

Проточные аккумуляторы , используемые для специализированного применения, перезаряжаются путем замены жидкого электролита. Проточную батарею можно рассматривать как разновидность перезаряжаемого топливного элемента .

Исследовать

[ редактировать ]

Исследования аккумуляторных батарей включают разработку новых электрохимических систем, а также увеличение срока службы и емкости типов тока.

См. также

[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме аккумуляторных батарей .

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «ЕС утвердил государственную помощь в размере 3,2 миллиарда евро на исследования аккумуляторов» . Рейтер . 9 декабря 2019 г.
  2. ^ «СтекПуть» . www.tdworld.com . 5 ноября 2019 г.
  3. ^ Стивенс, Пиппа (30 декабря 2019 г.). «Десятилетие аккумуляторов: как хранение энергии может произвести революцию в промышленности в ближайшие 10 лет» . CNBC . Проверено 24 сентября 2021 г.
  4. ^ Дэвид Линден, Томас Б. Редди (редактор). Справочник по батареям, 3-е издание. Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 2002 г. ISBN   0-07-135978-8 глава 22.
  5. ^ «Мировой рынок аккумуляторных батарей 2018–2022» . www.researchandmarkets.com. Апрель 2018. Архивировано из оригинала 14 апреля 2021 года . Проверено 18 апреля 2019 г.
  6. ^ Секейра, Твердотельные батареи CAC. Архивировано 17 сентября 2014 г. в Wayback Machine , Организация Североатлантического договора , Отдел по научным вопросам, стр. 242–247, 254–259.
  7. ^ ЛАБОРАТОРИЯ ХИМИИ И ФИЗИКИ AEROSPACE CORP EL SEGUNDO CA. Разворот элементов никель-кадмиевой батареи в результате воздействия резистивной сети: компьютерное моделирование короткого замыкания в различных конфигурациях батарей. Архивировано 3 марта 2016 г. на веб-сайте Wayback Machine , DTIC Online.
  8. ↑ Заун, Джеймс А. NiCd-аккумуляторы НЕ имеют «памяти». Архивировано 30 декабря 2015 г. на Wayback Machine , веб-сайт RepairFAQ.org, 24 сентября 1996 г.
  9. ^ Редди, Справочник по батареям , стр. 22-20.
  10. ^ «Солнечные батареи: стоят ли они того?» . 19 февраля 2020 г.
  11. ^ Прадхан, СК; Чакраборти, Б. (1 июля 2022 г.). «Стратегии управления батареями: важный обзор методов мониторинга состояния батареи» . Журнал хранения энергии . 51 : 104427. doi : 10.1016/j.est.2022.104427 . ISSN   2352-152X .
  12. ^ Катерина Э. Айфантис и др., Литиевые батареи с высокой плотностью энергии: материалы, техника, применение Wiley-VCH, 2010 ISBN   3-527-32407-0 стр. 66
  13. ^ Фаулер, Сюзанна (21 сентября 2016 г.). «Отзыв Samsung – проблема с литий-ионными батареями» . Нью-Йорк Таймс . Нью-Йорк. Архивировано из оригинала 5 сентября 2016 года . Проверено 15 марта 2016 г.
  14. ^ Швебер, Билл (4 августа 2015 г.). «Литиевые батареи: плюсы и минусы» . ГлобалСпец . Архивировано из оригинала 16 марта 2017 года . Проверено 15 марта 2017 г.
  15. ^ all-battery.com: Литий-полимерные батареи. Архивировано 7 февраля 2015 г. в Wayback Machine.
  16. ^ «Tattu R-Line 4S 1300 мАч 95~190C Lipo Pack» . Genstattu.com. Архивировано из оригинала 30 августа 2016 года . Проверено 6 сентября 2016 г.
  17. ^ «Информация о зарядке/разрядке литий-полимерного полимера и технике безопасности» . Максампы . 2017. Архивировано из оригинала 16 марта 2017 года . Проверено 15 марта 2017 г. Держите поблизости сухой огнетушитель или большое ведро с сухим песком — дешевый и эффективный огнетушитель.
  18. ^ «Батареи – LiPo» . ТракПауэр . Hobbico, Inc. Архивировано из оригинала 16 марта 2017 года . Проверено 15 марта 2017 г. Напряжение, количество элементов и емкость, подходящие для вашего вида гонок... Скорость разряда от 50°C до 100°C...Сбалансирован для увеличения срока службы и достижения максимального напряжения 4,2 В/элемент.
  19. ^ Данн, Терри (5 марта 2015 г.). «Руководство по аккумуляторам: основы литий-полимерных аккумуляторов» . Протестировано . Уэйлерок Индастриз. Архивировано из оригинала 16 марта 2017 года . Проверено 15 марта 2017 г. Я еще не слышал о LiPo, который загорелся бы во время хранения. Все известные мне происшествия с возгоранием произошли во время зарядки или разрядки аккумулятора. В этих случаях большинство проблем возникало во время зарядки. В таких случаях вина обычно лежит либо на зарядном устройстве, либо на человеке, который его эксплуатирует… но не всегда.
  20. ^ Брага, Миннесота; Грандиш, Н.С.; Мерчисон, Эй Джей; Гуденаф, Дж. Б. (9 декабря 2016 г.). «Альтернативная стратегия безопасной аккумуляторной батареи». Энергетика и экология . 10 . Энергетика и экология : 331–336. дои : 10.1039/C6EE02888H .
  21. ↑ Lithium_Sulfur. Архивировано 14 декабря 2007 г. в Wayback Machine.
  22. ^ «Солнечный самолет совершил рекордный полет» . Новости Би-би-си . 24 августа 2008 г. Архивировано из оригинала 25 июля 2010 г. Проверено 10 апреля 2010 г.
  23. ^ Jump up to: а б Автомобильные литий-ионные аккумуляторы: текущее состояние и перспективы на будущее (отчет). Министерство энергетики США. 1 января 2019 г. с. 26 . Проверено 15 марта 2021 г.
  24. ^ Патент 6358643 , веб-сайт PolyPlus.com. Архивировано 18 марта 2009 г. в Wayback Machine.
  25. ↑ Новости исследований: более длительный срок службы литий-серных батарей. Архивировано 19 января 2016 г. на сайте Wayback Machine , веб-сайт Fraunhofer.de, апрель 2013 г.
  26. ^ Буллис, Кевин (18 февраля 2014 г.). «Как сделать дешевую батарею для хранения солнечной энергии | Обзор технологий MIT» . Technologyreview.com.
  27. ^ Jump up to: а б с д и "компания" . Экселлатрон. Архивировано из оригинала 8 августа 2012 года . Проверено 14 августа 2012 г.
  28. ^ Се, З.; Лю, К.; Чанг, З.; Чжан, X. (2013). «Разработки и проблемы цериевых полуэлементов в цинк-цериевых окислительно-восстановительных батареях для хранения энергии». Электрохимика Акта . 90 : 695–704. дои : 10.1016/j.electacta.2012.12.066 .
  29. ^ «Ванадиевая окислительно-восстановительная батарея» . Vrb.unsw.edu.au. Архивировано из оригинала 26 мая 2012 года . Проверено 14 августа 2012 г.
  30. ^ неработающая ссылка
  31. ^ Преимущество ванадия: проточные батареи помещают энергию ветра в банк. Архивировано 7 сентября 2008 г. в Wayback Machine.
  32. ^ Jump up to: а б https://www.avalonbattery.com/product/ Батарея Avalon Проточная ванадиевая батарея
  33. ^ «Sumitomo рассматривает возможность продажи новой низкотемпературной батареи с расплавленным солевым электролитом автопроизводителям для электромобилей и гибридов» . Конгресс зеленых автомобилей. 11 ноября 2011 г. Архивировано из оригинала 18 мая 2012 г.
  34. ^ «mpoweruk.com: Сравнение аккумуляторов и батарей (pdf)» (PDF) . Проверено 14 августа 2012 г.
  35. ^ «ФУНКЦИЯ EVWORLD: Разрушитель топливных элементов - Часть 2: ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ БРУКСА | CARB | ARB | ВОДОРОД | ЗЕБРА | EV | ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ» . Evworld.com. Архивировано из оригинала 25 мая 2012 года . Проверено 14 августа 2012 г.
  36. ^ Jump up to: а б Листеруд, Эйвинд. «Проектирование и характеристики никель-цинковых батарей большого формата» (PDF) . Проверено 27 июля 2024 г.
  37. ^ «Исследование полупроводниковых аккумуляторов» (PDF) . Университет Хиросимы. 25 ноября 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 21 января 2014 г. . Проверено 18 января 2014 г.
  38. ^ «Уведомление о разработке технологии массового производства аккумуляторной батареи «батаника» на основе квантовой технологии» (PDF) . МИКРОНИКС ЯПОНИЯ. 19 ноября 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 16 января 2014 г. . Проверено 18 января 2014 г.
  39. ^ Чжан, Шэн С. (2013). «Литий-серная батарея с жидким электролитом: фундаментальная химия, проблемы и решения». Журнал источников энергии . 231 : 153–162. дои : 10.1016/j.jpowsour.2012.12.102 .
  40. ^ «Zeta Energy объявляет о намерении создать безграфитовые и безкобальтовые батареи, мощность которых к 2025 году достигнет 450 Втч/кг и выдержит более тысячи циклов» . Новостная лента по связям с общественностью. 16 ноября 2023 г. Проверено 16 ноября 2023 г.
  41. ^ Сальватьерра, Родриго V; Джеймс, Дастин К; Тур, Джеймс М. (2022). Гупта, Рам К. (ред.). Литий-серные батареи: материалы, проблемы и применение . Амстердам: Эльзевир. п. 241-270. ISBN  978-0-323-91934-0 .
  42. ^ «Экселлатрон» . Экселлатрон. 2 июня 2010 года. Архивировано из оригинала 6 августа 2012 года . Проверено 14 августа 2012 г.
  43. ^ "компания" . Экселлатрон. Архивировано из оригинала 12 сентября 2012 года . Проверено 14 августа 2012 г.
  44. ^ «Тестирование и оценка жизненного цикла устройств хранения энергии» (PDF) . Сандианские национальные лаборатории . 2 января 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 26 декабря 2014 г. . Проверено 26 декабря 2014 г.
  45. ^ Эфтекхари, А.; Цзян, З.; Джи, X. (2017). «Калиевые вторичные батареи». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 9 (5): 4404–4419. дои : 10.1021/acsami.6b07989 . ПМИД   27714999 .
  46. ^ Миллер, Чарльз Р. (2012). Иллюстрированный путеводитель по НЭК . Cengage Обучение. п. 445. ИСБН  978-1-133-41764-4 .
  47. ^ «Электроотвертка конденсаторная, 2007 г.» . Ohgizmo.com. 24 июля 2005 г. Архивировано из оригинала 7 марта 2012 г. Проверено 14 августа 2012 г.
  48. ^ Добро пожаловать в City Labs. Архивировано 15 февраля 2016 г. на сайте Wayback Machine , CityLabs.net.
  49. ^ Темы о автобусах с суперконденсаторами , веб-сайт 52Bus.com, август 2006 г. (на китайском языке, архивная страница).

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Rechargeable_battery&oldid=1237116405"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: dd53d6fd6b01c62da6d9308a7e6ba54f__1722135960
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/dd/4f/dd53d6fd6b01c62da6d9308a7e6ba54f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Rechargeable battery - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)