Аккумуляторы, аккумуляторы, зарядные устройства - глоссарий терминологии

аккумулятор

Электрохимическое устройство, способное преобразовывать электрическую энергию в химическую (зарядка) и, обращая вспять процесс, высвобождать электрическую энергию, накопленную в виде химической энергии (разряд). Он состоит из одного или нескольких (аккумуляторных) электрохимических элементов.

Ампер [А]

Единица измерения интенсивности электрического тока.

ампер-часов [А]

Произведение тока (измеряется в амперах) на продолжительность времени (в часах), в течение которого батарея способна подавать ток при этой силе тока. Ампер-часами обычно считается емкость аккумуляторов/аккумуляторов - согласно определению, аккумулятор емкостью 1Ач способен обеспечить ток 1А в течение часа, ток 0,5А в течение двух часов и т.д.

анод

Выделяется положительный электрод, на котором происходит процесс окисления в жидком растворе – анионы (отрицательные ионы). В случае с аккумуляторными батареями, в зависимости от направления протекания тока (процесс зарядки или разрядки), каждый из двух электродов может выступать в роли анода соответственно. Отрицательный электрод является анодом во время разряда.

батарея

На повседневном языке это означает один или несколько гальванических (электрохимических) элементов, соединенных электрически (последовательно, параллельно), что позволяет подключать к ним другие электрические устройства.

Щелочная батарея

Аккумулятор, в котором в качестве электролита используется щелочной (щелочной) раствор. Самым популярным электролитом этого типа является гидроксид калия. Эти батареи не содержат ртути или кадмия.

Основной аккумулятор

Аккумулятор, который можно использовать только один раз. Невозможно подвергнуть его процессу зарядки, чтобы обратить вспять химические реакции, с помощью которых из него было получено электричество. Примерами первичных батарей являются цинк-углеродные и щелочные батареи. Противоположностью первичной батареи являются аккумуляторные батареи (вторичные батареи), в которых химические процессы, происходящие во время разряда (использования) батареи, являются обратимыми.

Вспомогательная батарея

Смотреть батарею

Копия/Биография

CC - постоянный ток, CV - постоянное напряжение - термины, описывающие основные фазы зарядки литиевых аккумуляторов. Для типичного литий-ионного аккумулятора 3,7 В зарядка начинается с постоянной фазы зарядки CC. Аккумулятор заряжается постоянным током до достижения конечного напряжения – обычно 4,20В. При достижении конечного напряжения ток начинает снижаться и процесс зарядки переходит в фазу CV – зарядка постоянным напряжением. Зарядка заканчивается, когда ток падает до определенного (обычно 50-150 мА) значения. Ток, при котором заканчивается заряд, называется током завершения.

Внешние факторы

Факторы, которые могут повлиять на производительность и срок службы батареи – такие как температура, влажность, вибрация, удары и т.д.

цикл

В аккумуляторах — единая последовательность процессов зарядки и разрядки (использования) аккумулятора.

Время хранения

Время, в течение которого аккумулятор может храниться без необратимой потери его свойств. Продолжительность этого времени зависит от того, насколько быстро в аккумуляторе происходят процессы саморазряда.

Эффект памяти

Весьма спорное явление, которое предположительно происходит в некоторых типах аккумуляторов (например, никель-кадмиевых). Он заключался бы в уменьшении емкости батареи в том случае, если ее рабочий цикл был завершен с неполной разрядкой.

положительный электрод

Электрод, принимающий электроны в процессе разрядки (использования) аккумулятора.

отрицательный электрод

Электрод, обеспечивающий подачу электронов в процессе разрядки (использования) аккумулятора.

энергия

Наряду с емкостью это величина, определяющая производительность аккумулятора. Для того, чтобы его измерить, необходимо взять всю накопленную энергию от полной батареи/аккумулятора (необходимо провести процесс разряда). Энергия, хранящаяся в батарее, обычно измеряется в ватт-часах [Втч]. Аккумулятор с энергиейgii 1Wh способен выдавать мощность 1 Вт в течение часа, мощность 0,5 Вт в течение двух часов и т. Д. Значение накопленной энергии [Втч] по отношению к емкости [Ач] является более комплементарным и полезным для оценки производительности данной батареи, поскольку оно учитывает значение напряжения от всей формы волны разряда.

электролит

Вещество, которое позволяет ионам перемещаться внутри электрохимического элемента. Плотность энергии Количественная характеристика данной электрохимической системы, измеряемая в [Вт·ч/м3]. Он определяет количество энергии, которое батарея способна хранить на единицу объема.

катод

Отрицательный электрод, на котором происходят восстановительные процессы, т.е. катионы (положительно заряженные ионы), принимает электроны (отрицательные заряды). В аккумуляторах каждый из электродов может функционировать как катод, в зависимости от направления тока. Положительный электрод является катодом при нормальной работе батареи (разрядке).

Погрузка

Процесс, при котором внешне поставляемая электроэнергия преобразуется в химическую энергию, хранящуюся в батарее.

Капельная зарядка

Процесс, которому большинство зарядных устройств подвергают аккумуляторы, когда они заканчивают заряжаться до полной емкости, противодействуя естественной тенденции аккумулятора к саморазряду. В случае популярных аккумуляторных батарей (Ni-Cd, Ni-MH) это зарядка с очень низким током.

обвинитель

Устройство, которое обеспечивает электричеством аккумуляторы в процессе зарядки.

милливатт-часы [мВтч], ватт-часы [Вт·ч]

Единицы, определяющие электрическую энергию, которую способна накопить данная батарея или аккумулятор. В отличие от единицы мощности, выраженной в миллиампер-часах/ампер-часах, значение энергии учитывает пробой выходного напряжения данной батареи, поэтому значения энергии можно сравнивать между каждым источником питания.

напряжение

Измеряется в вольтах [В], разность потенциалов между электродами аккумулятора. В случае с клетками это зависит от электрохимической системы клетки. В случае аккумуляторов, состоящих из нескольких элементов, также по типу электрических соединений между отдельными элементами (последовательные, параллельные).

Конечное напряжение

Напряжение, при котором завершается процесс разрядки или зарядки аккумулятора или аккумулятора. В случае с литиевыми батареями это означает конечное напряжение, до которого заряжается элемент в фазе CV. Как только это напряжение будет достигнуто и стабилизировано, зарядка зарядного устройства должна прекратиться.

Напряжение на границе

Смотрите Конечное напряжение.

электрохимическая ячейка

Самый маленький блок, входящий в состав аккумулятора – состоит из положительного и отрицательного электрода, сепаратора и электролита. Он хранит электричество в химической форме. Емкость ячейки зависит от ее размера, в то время как напряжение ячейки зависит от электрохимического типа ячейки. Все элементы способны преобразовывать химическую энергию в электрическую, некоторые (батарейки) также способны преобразовывать подаваемую к ним электрическую энергию в химическую энергию (зарядка).

Емкость (C)

Значение, указывающее на производительность аккумулятора/аккумулятора. Единственным методом определения емкости является взятие всей накопленной емкости от полной батареи/батареи (требуется процесс разрядки). Емкость аккумулятора обычно измеряется в ампер-часах [Ач]. Аккумулятор емкостью 1 Ач способен выдавать 1 А в течение часа, 0,5 А в течение двух часов и т. д. Ток заряда/разряда для аккумуляторов часто выражается в числах, кратных C, например, ток 0,1C для аккумулятора емкостью 1,4 Ач (1400 мАч) составляет 140 мА.

Ток окончания зарядки

Термин, характерный для литиевых аккумуляторов. Указывает минимальный зарядный ток, которым заряжается литиевый элемент при достижении конечного напряжения в фазе зарядки с постоянным напряжением (CV).

внутреннее сопротивление

В аккумуляторах и аккумуляторах он определяет собственное сопротивление элемента. Каждая аккумуляторная батарея работает в той или иной степени как стандартный резисторk-резистор, где протекающий через них ток вызывает падение напряжения. Чем больше батарея, тем большее падение напряжения она вызывает и, как следствие, меньше тока может протекать через нее для целевого устройства. Аккумулятор с более высоким сопротивлением генерирует большее падение напряжения на клеммах при разрядке - согласно основному закону Ома. Увеличение внутреннего сопротивления является естественным явлением износа батареек и аккумуляторных батарей. Это очень негативное явление, так как оно очень часто приводит к преждевременному и неожиданному выключению устройства. Потери энергии, связанные с внутренним сопротивлением аккумулятора, рассеиваются в виде тепла непосредственно на аккумуляторе и его контактах. Высокое внутреннее сопротивление может привести к перегреву аккумуляторов в требовательных устройствах - например, вспышках. Наряду с емкостью, это один из самых важных и важных параметров, определяющих работоспособность аккумулятора или аккумулятора, о существовании которого знают далеко не все. На рынке существует всего несколько проверенных зарядных устройств, которые способны правильно измерять и предоставлять пользователю значение сопротивления - к таким зарядным устройствам относятся everActive NC-3000 для Ni-MH аккумуляторов и everActive LC-2100 для литий-ионных аккумуляторов.

Саморазряд

Саморазряд – это явление, которое происходит в аккумуляторах в результате химических реакций, протекающих в них без связи между полюсами аккумулятора. Саморазряд сокращает срок годности батарей и приводит к тому, что их зарядная емкость ниже, чем предполагалось при использовании элемента.
Как быстро и как быстро происходит процесс саморазряда, зависит от типа батареи и таких факторов, как рабочая температура и температура хранения.
Как правило, литиевые батареи имеют меньшую саморазрядную способность (около 2-3% от общей емкости в месяц), в то время как батареи на основе никеля более склонны к саморазряду (никель-кадмиевый Ni-Cd 15-20% от общей емкости в месяц, а никель-металлгидридный Ni-MH 30% от общей емкости в месяц). В случае элементов, изготовленных по технологии Ni-MH, исключение составляют батареи нового поколения, например, Eneloop, которые способны сохранять полезную емкость в течение многих лет.
Как видите, этот процесс оказывает очень большое влияние на удобство использования аккумулятора.
Исходя из того, что мы знаем, а именно, что саморазряд является химической реакцией, мы можем задаться вопросом, какие именно факторы влияют на этот процесс?
Саморазряд — это химический процесс, который происходит в замкнутом контуре и обычно происходит быстрее при более высоких температурах. Хранение батареи при более низких температурах снижает скорость саморазряда и помогает сохранить первоначальную энергию, накопленную в батарее.
Более детально причины явления до сих пор досконально не изучены.

разделитель

Электрический изолятор, который разделяет электроды внутри электрохимической ячейки.

Электрохимическая система

Структура и химические составляющие клетки, которые определяют ее параметры.

жизнеспособность

Он определяет долговечность аккумулятора – его обычно дают в рабочих циклах. Вообще, срок службы во многом зависит от условий эксплуатации аккумулятора. Авторское право Baltrade ©