Akkumulatorer
(448)Lagring af elektricitet er en af de største udfordringer i dag, hvor vi lever i en tid med mobile enheder og vedvarende energi. Denne produktkategori omfatter hovedsageligt batterier, der bruges sammen med udstyr fra det tidligere område. Det er produkter, der er beregnet til bærbare enheder, fjernstyrede, selvkørende robotter, men også erstatninger for almindelige AA- og AAA-batterier, cellepakker til højstrømsenheder (elværktøj, RC-modeller) samt komponenter, der primært kan være af interesse for producenter af elektronisk udstyr, dvs. batterier, der er beregnet til fabriksinstallation i forskellige enheder eller endda PCB-montering. Afhængigt af det produkt, de er på udkig efter, vil køberne stille sig selv et af følgende spørgsmål...
Et genopladeligt batteri - hvad skal du være opmærksom på?
I mange år har "genopladelige batterier", dvs. genopladelige ækvivalenter til standardbatterier, været et realistisk og omkostningseffektivt alternativ. Købet af et sæt AA- eller AAA-batterier og en universaloplader er en økonomisk, praktisk og økologisk løsning. Det er også en fremragende og universel idé til en praktisk gave. En almindelig fejl, som forbrugerne begår, er at købe batterier, der er billigere, men som har en mindre kapacitet. Det vil kun være et omkostningseffektivt valg, når det drejer sig om at forsyne enheder med lavt energiforbrug (trådløse mus og tastaturer, RTV-fjernbetjeninger, ure). Til andet udstyr skal batteriet oplades ofte og bliver hurtigere slidt. Bemærk, at den nominelle spænding for AA- og AAA-batterier er lavere end for f.eks. alkaliske batterier (henholdsvis 1,2 V og 1,5 V). Ældre enheder fungerer muligvis ikke korrekt, når de drives af genopladelige celler. Vær opmærksom! Det kan være skadeligt at blande forskellige batterier, hvilket alle producenter af elektrisk udstyr advarer imod. Det kan være ekstremt farligt, når det drejer sig om genopladelige batterier! Det kan medføre alvorlige skader på udstyret og endda sundhedsskader (forbrændinger).
Hvordan vælger man en erstatning for et genopladeligt batteri?
Det sker, at små husholdningsapparater, der er udstyret med genopladelige batterier, begynder at blive afladet oftere og oftere og/eller ikke fungerer ordentligt på trods af korrekt vedligeholdelse. Hvis der er nem adgang til batteriet i apparatet, kan vi forsøge at udskifte det. I TME-kataloget tilbyder vi en række pakker til udskiftning af batterier i trådløse telefoner, barbermaskiner, elektriske tandbørster osv. Men: Hvis vi ikke kender de detaljerede parametre for den pakke, der skal udskiftes (kapacitet, type, spænding, output), skal vi undersøge dem eller analysere kredsløbet omhyggeligt. Ellers kan vi forårsage permanent skade på udstyret (f.eks. udbrænding af spændingsstabilisatoren, motorsvigt osv.). Heldigvis er de fleste mærkevareceller og deres pakker beskrevet i detaljer i de specifikationer, der er trykt på batterikassen/emballagen.
Hvilken type genopladeligt batteri skal du vælge til projektet?
At vælge et batteri til dit projekt er ikke nogen nem opgave. Man kan endda sige, at det er kompromisets kunst. Den anvendte celletype har ikke kun direkte indflydelse på enhedens funktion, men også på dens struktur og hele kredsløbet. Lad os derfor'kort diskutere de spørgsmål, der kræver overvejelse i designfasen.
Hvilke parametre for genopladelige batterier er afgørende?
Desværre er svaret på dette spørgsmål: dem alle sammen. Selv en så ubetydelig ting som typen af stifter kan påvirke gennemførelsen af projektet betydeligt. Producenten (eller endda en individuel konstruktør) skal beslutte, om enhedens konstruktionsproces f.eks. skal omfatte punktsvejsning af lithium-ion-celler, eller om det måske er bedre at bruge en allerede fremstillet Li-Po-pakke? Hvis forbrugeren selv er i stand til at udskifte batteriet, ville'det så ikke være bedre at vælge et standardformat, der er bredt tilgængeligt? Selv massen (og især tyngdepunktet) af slutproduktet vil afhænge meget af den anvendte energikilde.
Størrelse og kapacitet
Den højeste "tæthed" af lagret energi opnås i litium-polymerbatterier. Brugen af dem er dog forbundet med en række komplikationer, som diskuteres nedenfor. Når man bruger litium-ion-celler, er det værd at overveje at bruge deres mindre populære formater, f.eks. kortere eller tyndere cylindre, som giver mulighed for bedre udnyttelse af pladsen i enhedens hus. Desværre vil cellekapaciteten under alle omstændigheder være strengt afhængig af dens volumen.
Spænding og intensitet
Selv de bedste DC/DC-omformere når ikke op på 100 % effektivitet. Hver konverter, der placeres i kredsløbet, vil spilde energi og generere varme. Det kan virke tiltalende at placere mange parallelt forbundne celler i enheden - det giver mulighed for at opnå høj strømstyrke (dette vil være vigtigt, når man driver elektromekaniske komponenter). Effekten af en sådan løsning kan dog være, at det er nødvendigt at bruge step-up-konverteren __ , f.eks. til en baggrundsbelyst LCD-skærm - dette vil på den anden side resultere i et betydeligt energiforbrug og en forkortelse af enhedens levetid. Hvis der bruges et mikroprocessorsystem (f.eks. en computer med et enkelt bord), vil enheden desuden stadig indeholde et antal omformere og spændingsstabilisatorer, der er nødvendige for driften af den centrale enhed og dens komponenter. Derfor er det vigtigt at vælge en pakke af celler (og kredsløbselementer), der muliggør optimal strømforsyning af hele systemet, helst med brug af en enkelt stabilisator (ideelt set vil dette være en stabilisator kombineret med en ladestyring og balancering, men dette er ikke altid muligt).
Typer af genopladelige batterier - kort sammenligning
Da hver batteritype har sine egne specifikke egenskaber, følger her en kort sammenligning af disse teknologier.
Genopladelige lithium-polymer-batterier
Dette er celler med et usædvanligt højt forhold mellem lagret energi og volumen, de leverer strøm med høj intensitet, og pakkerne kan formes til kubiske faste stoffer af enhver størrelse. De bruges i kompakte produkter, og hvor der skal leveres store mængder energi på kort tid (f.eks. de såkaldte bilboostere, der gør det muligt at starte bilen, selv om den er afladet). Desværre er celler af denne type også skrøbelige, og i tilfælde af brud på pakken, overophedning, forkert opladning eller endda fugt - høj ustabilitet. Li-Pol-pakker er fra fabrikken udstyret med et balanceringssystem, der beskytter produktet mod misbrug. Dette kredsløb garanterer dog ikke fuld sikkerhed. Lithium-polymer-batteriets ladestyring skal konstant overvåge cellernes temperatur. Dyb afladning af pakken (eller langvarig opbevaring under andre forhold end angivet af producenten) kan føre til nedbrydning, irreversibel skade og deformation.
Genopladelige lithium-ion-batterier
Det er en af de mest populære løsninger på markedet. Li-Ion-celler er kendetegnet ved lang levetid og nem vedligeholdelse. De oplades i to trin: først ved at opretholde en konstant strøm og til sidst ved en konstant spænding. Opladningsregulatorer og balancere til lithium-ion-celler er bredt tilgængelige og billige (det er dog bedst at vælge en oplader baseret på et af systemerne fra velkendte og gennemprøvede producenter). De er relativt modstandsdygtige over for mekaniske faktorer, selvom de er termisk "følsomme". Når du samler dem i pakker, skal du undgå at lodde ledningerne direkte på batteripolerne - spotsvejsere er et mere og mere populært valg til dette formål. Litium-ion-celler kan levere en meget høj strøm (hvilket også betyder, at de vil være farlige i tilfælde af kortslutning). Deres størrelse beskrives oftest som en række tal, f.eks. 18650. Det er en metode til at angive batteriets dimensioner. De første to cifre angiver diameteren i millimeter, de sidste tre længden i tiendedele af en millimeter. Derfor er f.eks: 18650 er en cylinder med en diameter på 18 mm og en højde på 65 mm. Li-Ion 14500-cellen har sjovt nok samme størrelse som et AA-batteri, så standardbatterikurve kan bruges til at samle og bundte dem.
LiFePO4 genopladelige batterier
Litium-jern-fosfatceller omtales ofte som efterfølgere til litium-ion-teknologien, men LiFePo4batterier indeholder ikke kobolt i deres elektroder. De er kendetegnet ved en længere levetid, større stabilitet og sammenlignelige elektriske parametre. En yderligere fordel er deres lave selvafladningsstrøm (dvs. at de forbliver opladet i relativt lang tid). Fremstillingsprocessen gør det muligt at producere disse batterier med terminaler i form af skruer, hvilket letter og fremskynder montering og tilslutning af celler. Det sikrer også lav modstand i forbindelserne og gode strømparametre.
Genopladelige Ni-MH-batterier
Dets fulde navn er "Nikkel-Metalhydrid" genopladelige batterier. De bruges ofte i forbrugerbatterier. De kræver pulsopladning (helst i en processoroplader), da det kan være skadeligt for dem at være tilsluttet en jævnstrømskilde. Denne type celler er også følsomme over for dyb afladning.
Genopladelige Ni-Cd-batterier
Nikkel-Cadmium-celler ligner Ni-MH-celler med hensyn til struktur, anvendelse og elektriske parametre, selv om deres energitæthed er lavere. Man skal huske, at disse typer batterier udviser den såkaldte "hukommelseseffekt". Med andre ord forringes deres kapacitet, hvis de ikke regelmæssigt aflades og oplades fuldt ud. Den vigtigste information for den potentielle køber vil være, at denne type batterier i øjeblikket er trukket tilbage fra TME's tilbud af miljømæssige årsager.
Lagerbygning:
