Nabíjecí baterie je sada identických baterií (baterií) zapojených sériově, paralelně nebo v kombinovaném obvodu pro získání požadovaného napětí, kapacity a přípustného proudového zatížení. Takové zdroje energie akumulují, ukládají a uvolňují nahromaděnou energii do zátěže, čímž zajišťují autonomní provoz bateriově napájených zařízení, přenosných nástrojů a elektrických zařízení.

V různých oblastech se používají různé typy baterií. Jsou vybaveny zejména domácími a měřicími přístroji, notebooky, akumulátorovým elektrickým nářadím, skladovou a úklidovou technikou, zdravotnickou technikou, prostředky osobní mobility a osobní elektrickou dopravou, nouzovými a záložními napájecími systémy. S rozvojem technologie baterií se výběr baterií výrazně rozšířil. Dnes se podíváme na to, jaké typy baterií jsou dostupné pro různé provozní podmínky a proč jsou lithium-iontové baterie v mnoha oblastech považovány za nejlepší.

Co mají baterie společného s různými druhy chemie?

Bez ohledu na chemické složení procházejí baterie cyklickou přeměnou chemické energie na energii elektrickou. Díky vratným elektrochemickým reakcím dochází k nabíjecím a vybíjecím cyklům, tzn. Baterie opakovaně akumuluje a uvolňuje elektrickou energii. Hlavní součásti baterií jsou katoda, anoda a elektrolyt. Provozní parametry baterie závisí na jejich chemickém složení a vlastnostech a i sebemenší změna vzorce může výrazně ovlivnit výkon baterie.

Typy baterií

V závislosti na použitých materiálech katody, anody a elektrolytu se nabíjecí baterie dělí na několik typů a podtypů. V tomto článku se podíváme na nejběžnější baterie, jejich klady, zápory a optimální podmínky použití.

Kyselina olova

Tyto baterie používají jako elektrolyt záporné a kladné desky (katody a anody) vyrobené z olova a roztoku kyseliny sírové. Desky mají mřížkovou strukturu a práškové lakování, které zvyšuje separační vrstvu elektrolytu a pomáhá zvyšovat kapacitu baterie. Materiál anody je oxid olovnatý vtlačený do mřížek a katody jsou vyrobeny z houbovitého olova.

Pro zvýšení pevnosti jsou mřížky elektrod potaženy vápníkem nebo antimonem. Mezi deskami jsou oddělovače, které zabraňují zkratu elektrod při nabíjení a vybíjení baterie. Při sepnutí kontaktů desek dochází k vratným reakcím, které mají za následek nabíjení a vybíjení baterie.

Olověné baterie mají relativně nízkou cenu a jsou dostupné v mnoha podtypech, včetně startovacích a trakčních, gelových a AGM modelů. Ale pokud jde o specifickou kapacitu, cyklickou životnost a další vlastnosti, jsou výrazně horší než Li-ion baterie.

Podtypy olověných akumulátorů

Rozsáhlá skupina olověných baterií zahrnuje následující podskupiny a typy:

  1. Servisované modely s kapalným elektrolytem – při jejich použití musíte pravidelně sledovat hladinu a hustotu elektrolytu.
  2. Bezúdržbové modely – díky upravené formě elektrolytu a utěsněné konstrukci nevyžadují údržbu a lze je instalovat v libovolné poloze.
  3. Startovací baterie (olověné) – provozuschopné, používané pro krátkodobou dodávku vysokých proudů při spouštění motorů automobilů a podobných mechanismů. Nejsou určeny pro dlouhodobý proudový výstup a hluboké výboje. Po přivedení startovacího proudu do startéru se spotřebovaná energie obnoví.
  4. AGM (Absorbent Glass Mat) je bezúdržbová baterie s utěsněným pouzdrem a elektrolytem absorbovaným v porézním sklolaminátovém materiálu, který zadržuje plyny během elektrochemických reakcí. Při použití této technologie jsou olověné elektrody méně náchylné k destrukci. Mezi bateriemi AGM existují modely pro provoz ve vyrovnávací paměti a cyklickém režimu. Nejčastěji se používají jako součást UPS, bateriových skříní a záložních napájecích systémů.
  5. Gelové baterie jsou bezúdržbové, neoddělitelné baterie s gelovitým elektrolytem. Jsou odolné proti odlupování olověných desek a zkratu, jsou schopny pracovat za studena (neztrácejí kapacitu tolik jako baterie jiných podtypů) a lze je umístit na boky. GEL baterie fungují dobře v cyklickém režimu, mají vysoký proudový výstup a nebojí se silných vibrací. Mezi gelovými bateriemi jsou modely pro použití se solárními panely (Solar), lodními elektromotory (Marine), pro golfové vozíky a čisticí zařízení (Golf), pro mobilní systémy (Micro).
READ
Jak vypočítat čtvereční metr soklu?

Nikl-kadmiové baterie

Takové baterie se skládají z Ni-Cd baterií o napětí 1,2 V každá. Pro nastavení požadovaného napětí jsou baterie zapojeny do série a pro zvýšení kapacity – paralelně. Nikl-kadmiová technologie byla implementována již v roce 1899 a dnes je pro ni obtížné konkurovat. Především kvůli toxicitě kadmia, výraznému paměťovému efektu, vysokému samovybíjení a nízkým specifickým vlastnostem.

Někdy se však používají nikl-kadmiové baterie pro jejich dostupnou cenu, spolehlivost, stabilní proudový výstup, schopnost rychlého nabíjení a práci v obtížných podmínkách, při teplotách od -40 do +60 ° C. Navíc jejich životnost dosahuje 1000 cyklů a 6–7 let. Takové baterie se nacházejí v akumulátorovém elektrickém nářadí, zejména ve starším.

Nikl-metal hydridové baterie

Baterie tohoto typu se objevily v roce 1990 a mají také napětí 1,2 V na článek. Neobsahují však toxické kadmium a specifická kapacita je přibližně o 30 % vyšší než u Ni-Cd pohonů. A paměťový efekt Ni-MH článků není tak výrazný, což umožňuje jejich nabíjení, když nejsou úplně vybité (pokud bylo poslední použití dnes, včera nebo předevčírem).

Na druhou stranu se Ni-MH baterie bojí hlubokého vybití, ztrácejí výkon v chladném počasí (pod -10 °C), jsou méně odolné vůči proudové zátěži a jsou náchylné k přehřívání. Jejich cena je vyšší než u analogů Ni-Cd a jejich životnost nepřesahuje 500 cyklů. Nejčastěji se Ni-MH baterie používají k vybavení lékařských přístrojů.

Lithium-iontové baterie

Baterie 24 V 10 Ah Li-ion (7S)

Baterie typu Li-ion výrazně překonaly své předchůdce. S jejich příchodem se otevřely možnosti pro rozvoj přenosné elektroniky, osobní elektrické dopravy a dalších perspektivních oblastí. Hlavní výhody lithium-iontových baterií:

  • velká specifická kapacita;
  • stabilní proudový výstup;
  • indikátory zvýšené proudové kapacity s kompaktními rozměry a nízkou hmotností;
  • jmenovité napětí pro většinu podtypů je 3,6 nebo 3,7 V na prvek;
  • žádný paměťový efekt – takové baterie lze nabíjet na jakoukoli úroveň zbytkového nabití;
  • možnost částečného nabíjení;
  • rychlé nabíjení je přijatelné;
  • zdroj až 1000 cyklů a více;
  • velký výběr modelů – různých tvarů a velikostí, silnoproudé, kapacitní a univerzální (v závislosti na použitém vzorci materiálu katody), s různými rozsahy provozních teplot.

V internetovém obchodě Shura-Master.ru si můžete koupit Li-ion baterie různých napětí a kapacit. K baterii je dodávána nabíječka.

READ
Jak položit sokl na podlahu?

V dnešní době existuje mnoho různých vychytávek, elektrospotřebičů a dalších zařízení, bez kterých by byl náš život složitější. Každý den používáme mnoho přenosných zařízení. Jak víte, ne všechna zařízení fungují ze sítě; mnoho z nich vyžaduje baterie pro snadnou obsluhu a mobilitu. A protože existuje tolik přenosných zařízení, je logické předpokládat, že baterie nemají o nic menší rozmanitost. Nejběžnějším typem baterie jsou autobaterie. Všichni majitelé automobilů vědí, jak důležitá je správná funkce autobaterie. Vzhledem k vysoké poptávce po takových bateriích pokrok neustává a objevuje se stále více typů baterií pro automobily. Dnes se pokusíme zjistit, jaké typy baterií existují, jaké jsou jejich rozdíly a vlastnosti. Která baterie se nejlépe hodí pro jaké případy? A také jak mezi tak velkým množstvím odrůd zjistit typ baterie ve vašem autě.

Co je to baterie v autě?

Baterie je technicky složité zařízení, ve kterém probíhají chemické procesy. Baterie obsahuje několik zdrojů energie, jejichž kombinací dokáže produkovat dostatečně silný proud, který dokáže nastartovat motor automobilu. Nejoblíbenější typ baterie kombinuje šest prvků, kterým se běžně říká banky. To umožňuje vyrábět napětí, které je v součtu přibližně o něco více než dvanáct voltů.

Baterie byla poprvé vyvinuta a použita ve Francii asi před 150 lety. Během těchto 150 let došlo k mnoha modernizacím, objevilo se mnoho druhů baterií, ale obecná podstata práce zůstala stejná. Všechny typy baterií jsou olověné. Dnes pouze tato technologie dokáže vyrobit potřebný proud pro nastartování motoru a její použití je docela pohodlné. Bohužel dnes už není lepší varianta, i když je tento typ baterie svým složením dost nebezpečný.

Jaké typy autobaterií existují?

Antimonové baterie

Starý typ baterie. Vyznačuje se vysokým obsahem antimonu ve svém složení (více než pět procent). U moderních druhů je toto číslo mnohem nižší. Antimon se používá ke zvýšení pevnosti desek, protože olovo ve své čisté formě je poměrně slabý materiál. Při chemických reakcích je tento typ náchylný k velkým ztrátám elektrolytu, což vede k otevírání desek. Proto tento typ baterií vyžaduje neustálé sledování a údržbu (doplňování destilované vody. V některých oblastech se takové baterie stále vyskytují, ale ke spouštění motorů se již nepoužívají, kvůli vzniku pokročilejších technologií.

READ
Jak správně naředit olej do motorové pily?

Baterie s nízkým obsahem antimonu

Pro snížení ztrát elektrolytu a zvýšení spolehlivosti během provozu byl vyvinut tento typ baterie. Zde je obsah antimonu v deskách méně než pět procent. To však zcela nevyřešilo problém ztráty elektrolytu. I když inzerenti tvrdí, že tyto baterie nevyžadují údržbu, správnější je říci, že prostě vyžadují méně intenzivní a pravidelné přidávání vody do elektrolytu. Ale mají mnohem nižší predispozici k samovybíjení baterie, když se nepoužívá. Tento typ baterie je vhodný pro vozy náchylné na napěťové rázy (domácí a staré vozy), jelikož je odolný vůči přepětí. Ta se v tomto ohledu projevuje ještě lépe než modernější typy baterií.

Kalciové baterie

Jsou označeny CA/CA, což naznačuje, že vápník je přítomen v pozitivních i negativních mřížkách. To se provádí za účelem dalšího snížení ztrát tekutin, protože s tímto složením je úroveň elektrolýzy výrazně snížena. Někteří výrobci přidávají do kompozice malé množství stříbra pro zvýšení kapacity. Na rozdíl od předchozích typů baterií lze tuto skutečně nazvat bezúdržbovou, protože ztráty kapalin jsou sníženy téměř na nulu a tento typ má také velmi nízkou tendenci k samovybíjení. Existují však také nevýhody, pokud dovolíte několik silných vybití takové baterie – může dojít k nenapravitelné ztrátě kapacity a baterie bude muset být zlikvidována a vyměněna. Tento typ baterie je velmi citlivý na změny napětí, proto je vhodný pouze pro vozy, kde k takovým změnám prakticky nemůže dojít. S nástupem složitějších technologií přirozeně přicházejí i výrobní náklady, takže náklady na vápníkovou baterii jsou vyšší než na baterie s nízkým obsahem antimonu.
Hybridní baterie.

Již z názvu je zřejmé, že zde dochází k jakési kombinaci technologií. Mřížky takové baterie budou vyrobeny z různých materiálů, a to: kladné obsahují antimon a záporné obsahují vápník. Spotřeba vody se mezi typy kombinovaných technologií ukázala jako průměrná, ale tato baterie se ukázala být odolnější vůči napěťovým rázům a silným výbojům.

Gelové a AGM baterie

Kapalné baterie jsou pro člověka docela nebezpečné, protože při úniku elektrolytu se uvolňují toxické výpary. Právě technologie gelových a AGM baterií tento problém řeší. Zde je kapalina nahrazena viskózní verzí. Tato technologie také zabraňuje aktivní destrukci plátů. V případě technologie AGM je toho dosaženo přidáním porézního skleněného vlákna do kompozice, která je impregnována elektrolytem. V gelových bateriích se viskozita vytváří přidáním přísad křemíkové sloučeniny. Jak lze v tomto případě určit konkrétní typ baterie? Velmi zjednodušeně mají příslušné označení GEL nebo AGM. Tyto baterie dobře snášejí hluboké vybití a mohou produkovat dostatečné napětí i bez úplného nabití. Chovají se dobře při vibracích a mohou pracovat v jakékoli poloze těla. Dobře fungují na moderních autech se spoustou elektroniky. V mrazu se takové baterie také nemusí chovat zcela korektně. Existuje však zvláštní postoj k procesu nabíjení. Pro takové baterie existuje speciální nabíjecí technologie, jejíž dodržování je nesmírně důležité, pro tento typ baterií budete potřebovat i speciální nabíječku.

READ
Jak je uspořádáno zvlnění pro toaletu?

Alkalické baterie

8)

(foto

Jak už název napovídá, tyto baterie používají jako elektrolyt spíše alkálie než kyselinu. Existuje mnoho podtypů takových baterií, ale častěji se používají v jiných oblastech než v automobilu. Mezi hlavní výhody patří: nebojí se přebíjení, fungují dobře v chladném období a lépe drží nabití. A samozřejmě existují nevýhody: protože pro dosažení požadovaného výkonu bude taková technologie muset kombinovat mnohem více baterií – jsou výrazně větší než jiné typy, vysoká cena. Použití takových baterií v osobních autech prostě nedává smysl, v kamionech se používají velmi zřídka. Častěji se takové baterie v některých provozovnách vyskytují jako trakční baterie.

Lithium-iontové baterie

Při odpovědi na otázku: jaké typy autobaterií existují? Nelze ignorovat tak moderní a perspektivní typ baterie, jako je Li-Ion. Tyto baterie používají lithium ionty. Materiály elektrod se neustále zdokonalují, protože technologie se aktivně vyvíjí. Hlavní výhody této technologie: dobrá kapacita v malých rozměrech, odolná proti samovybíjení. Nevýhody: dosti citlivé na změny teplot, omezený (a malý) počet kompletních cyklů nabití-vybití (asi pět set), časem ztrácejí značnou část kapacity, slabý výkon na startování motorů. V současné době jsou vhodnější pro různé elektroniky, tato technologie není vhodná pro auto, ale s rozvojem technologie mohou dobře konkurovat jiným možnostem baterií.

Co bychom měli očekávat dále?

V dnešní době se všechny technologie vyvíjejí nejvyšší rychlostí a vývoj struktury baterií není výjimkou. Při pohledu na to, jaké baterie jsou dnes k dispozici, je těžké říci, jaké budou za desítky let. Již nyní je však zřejmé, že v první řadě je třeba počítat s modernizací v následujících oblastech:

Zvýšená úroveň zabezpečení. Nyní je celý svět znepokojen problémem bezpečnosti jak pro lidi, tak pro životní prostředí;

Odolné vůči změnám teploty. Každý by chtěl, aby baterie správně fungovala při jakékoli teplotě a jiných podmínkách;

Vytvoření výkonných baterií v kompaktních pouzdrech

Doufáme, že jsme dostatečně podrobně hovořili o tom, jaké baterie jsou v současné době k dispozici, a dokonce jsme se pokusili nahlédnout do budoucnosti. Je zřejmé, že doba olověných baterií se krátí, ale doba lithium-iontových baterií ještě nenastala. Optimálním řešením je nyní ve většině případů gelová baterie. Tato volba je ale čistě individuální a závisí na mnoha faktorech: cíle, očekávání, rozpočet, množství elektroniky ve vašem autě. Jediné, co lze s jistotou říci, je, že k výběru baterie je třeba přistupovat se zvláštní pozorností, protože bez nastartování motoru neproběhne ani jeden výlet. Správná volba baterie je proto klíčem k úspěšnému provozu vozu v následujících letech.

READ
Jak může prkno pomoci?

Děkuji za pozornost! Hodně štěstí všem na cestách!

Na webu BlackTyres se nedávno objevila samostatná sekce s bateriemi. Přijďte si vybrat nová, kvalitní zařízení za nejlepší ceny.

Lajkujte, pokud se vám článek líbil, a přihlaste se ✅ k odběru kanálu, aby vám neunikly nové publikace. Dále to bude ještě zajímavější a užitečnější. Hodně štěstí na silnicích!