Характеристики аккумулятора

Электрические аккумуляторы имеют следующие характеристики:

1. Номинальная емкость – показывает количество электричества, которое может отдать данный аккумулятор. Обычно указывается в ампер-часах.

2. Стартерный ток (для автомобильных аккумуляторов) – характеризует способности отдавать сильные токи при низких температурах. В большинстве случаев измеряется при -18℃ в течение 30 секунд.

3. Резервная емкость (для автомобильных аккумуляторов) – характеризует время, в течение которого аккумулятор может отдать ток 25 А до конечного напряжения 10,5 В.

4. Плотность энергии – количество энергии на единицу объема или единицу веса аккумулятора.

5. Саморазряд – потеря аккумулятором заряда после полной зарядки при отсутствии нагрузки. Саморазряд проявляется по-разному у разных аккумуляторов, но всегда максимален в первые часы после заряда, а после – замедляется.

6. Температурный режим – аккумулятор должен быть как можно дальше от огня и воды. Следует следить за чрезмерным нагреванием и охлаждением, резким перепадом температур.

Не следует использовать аккумулятор при температурах +50℃ и ниже -25℃. При эксплуатации аккумулятора в условиях пониженной температуры, аккумулятор следует снимать и хранить в теплом помещении. Нарушение температурного режима может привести к сокращению срока службы или потере работоспособности.

Тип аккумулятора:

Тип аккумулятора определяется используемыми материалами.

Электрические и эксплуатационные характеристики аккумулятора зависят от материала электродов и состава электролита.

Различают следующие:

- Na-S – Натрий-серные аккумуляторы. (~2-2,6 V)

- Fe-air – Железо-воздушные аккумуляторы.

- Cn-Po – Графен-полимерные аккумуляторы.

- La-Ft – Лантан-фторидные аккумуляторы. (~2,3-2,7 V)

- Li-Ion – Литий-ионные аккумуляторы. (~1,3-4,2 V)

- Ni – Никелевые аккумуляторы. (~1,2-1,9 V)

- Pb – Свинцово-кислотные аккумуляторы. (~2 V)

- Ag – Серебряные аккумуляторы. (~1,7 V)

- Zn – цинковые аккумуляторы. (~1,8V)

- RAM - (RechargeableAlkalineManganese) — перезаряжаемая разновидностьмарганцево-цинкового щелочного гальванического элемента.(~1,5 V)

- Ванадиевые аккумуляторы. (~1,4 V)

- Алюминиево-графитовые аккумуляторы. (~2 V)

- Алюминиево-ионные аккумуляторы. (~2 V)

Эффект памяти

Под «эффектом памяти» понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки. В частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора.

Название связанно с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его емкость не была использована полностью, и при разряде отдает ток до «запомнившейся границы».

Физическая основа эффекта.

Причиной появления «эффекта памяти» является укрупнение кристаллических образований активного вещества аккумулятора и, как следствие, уменьшение площади активной поверхности его рабочего вещества.

Активное вещество (active material)– вещество в свинцово-кислотной батарее, участвующее в электрохимической реакции производства тока. Активные вещества: анода – диоксид свинца (Pb2O), электролита – серная кислота (H2SO4) и катода – пористый свинец (Pb).

Чем мельче кристаллические образования активного вещества аккумулятора, тем больше площадь поверхности кристаллических образований, а, следовательно, и максимального количества энергии, запасаемой аккумулятором. Соответственно, при укрупнении кристалических образований в процессе эксплуатации – площадь их поверхности уменьшается, при этом уменьшается максимальный ток разряда и увеличивается внутреннее сопротивление элемента.

Крупные и острые кристаллы значительно уменьшают расстояние между электродами, что приводит к большему саморазряду элемента. Такие кристаллы могут также проткнуть сепаратор, что приведет к необратимому повреждению элемента.

Оказывается, не все типы аккумуляторов подвержены «эффекту памяти».Поэтому, рекомендуется вынуть аккумулятор из устройства и почитать, что на нем написано.

1. Типы аккумуляторов, подверженные «эффекту памяти»:

- NiCd – никель-кадмиевые.

- NiMH – никель-металл-гидридные.

- AgZn – серебряно-цинковые.

2. Типы аккумуляторов, не подверженные «эффекту памяти»:

- Li-ion – литий-ионные.

- Li-pol – литий-полимерные.

Метода защиты от эффекта.

1. Соблюдение режима использования аккумулятора: доводить аккумулятор до почти полной разрядки и только после этого его заряжать вновь.

2. Если же аккумулятор уже подвергся «эффекту памяти»: «тренировка» аккумулятора, то есть несколько циклов заряда до максимально возможной емкости и последующего полного разряда может приводить к восстановлению максимальной емкости до исходного или близкого к нему уровня.

3. Некоторые современные зарядные устройства имеют функцию «доразряда» аккумуляторов перед зарядкой. При ее активизации аккумулятор перед зарядкой подключается к нагрузке и рассеивает на ней остаток заряда. Блок зарядки включается только после того, как будет зафиксировано резкое падение тока через нагрузку, свидетельствующее о полном разряде.