Základné delenie akumulátorov

adminr
Site Admin
Príspevky: 10
Dátum registrácie: Št Feb 20, 2020 12:30 pm

Základné delenie akumulátorov

Príspevok od používateľa adminr »

Základné delenie nabíjacích batérií. / sekundárny akumulátor /

1. Olovené / 30 až 40 Wh / kg /
2. NiCd
3. NiMH / 40 až 70 Wh / kg /
4. Li-iónové. / 100 až 270 Wh / kg /

Olovený akumulátor

Nominál: 2 V / článok

Výhody:
Robustný, odolný, bezpečný, lacný.
Použiteľný v širokom rozsahu teplôt.

Nevýhody:
Nízka špecifická energia.
Nízka cycklická zaťažiteľnosť.
Neznáša úplné vybitie.
Musí byť stále uchovávaný pri vysokom SOC.
Produkuje vodík.

Typy Pb akumulátorov.

1. Kvapalinový - tekutý elektrolyt, potrebuje dopĺňanie vody.
2. Gelový - elyt. vo forme gelu, bezúdržbový
3. AGM - elyt. nasiaknutý v sklenených vláknach, bezúdržbový

Autobatéria má pri 50 % DOD 100 až 200 cyklov.
Trakčná batéria znesie pri 50 % DOD 300 až 500 cyklov.

NiCd

Nominál: 1.2 V / článok

Výhody:
Robustný, trvácny, zvláda nízke teploty.

Nevýhody:
Kadmium je toxické pre bunky.

NiMH

Nominál: 1.2 V / článok

Výhody:
Vyššia špecifická energia ako NiCd.

Lítium-iónové batérie.

Nominál: LTO 2.3 V , LFP 3.2 V, iné 3.6 až 3.7 V / článok

Li-kobalt / LiCoO2 /
Vysoká špecifická energia, nízka bezpečnosť.

NMC / nikel-mangán-kobalt /
Vysoká špec. energie, dlhšia výdrž ako LiCoO, vyšši špec. výkon.

LFP / LiFePO4 / 3.2 V
Vysoká cycklická zaťažiteľnosť, vysoká bezpečnosť, nižšia špec. energia.

Li-polymer
Používa pevný elektrolyt.
Moderné Li-polymer akumulátory majú tiež gelový elyt.

Problém bezpečnosti tejto technológie je v tom, že za určitých podmienok
vznikajú na povrchu elektród dendrity, ktoré môžu penetrovať separátor,
čo vedie k vnútornému skratu článku.

Formát článkov:
F, E, D, C, B, A, AA, AAA, AAAA, 18650, 26650, 21700

Cylindrické články:

Majú vysokú mechanickú stabilitu, ale sú ťažšie vďaka metalickému obalu.

Prizmatické články:

Lepšie využívajú priestor.

Vreckové články:

Ľahké ale majú kratšiu životnosť.

Zapojenie článkov:

Sériovo - napatie sa sčítava, najslabší článok je najviac zaťažovaný a celý pack stráca kapacitu.

Paralelne - kapacita sa sčítava, slabý článok predstavuje riziko, ak je skratovaný.

Sériovo-paralelne:

3S2P - 2 paralelne, 3 x v sérii

Nabíjanie olovených kvapalinových batérií:

1. nabíjanie odporúčaným prúdom do 2.4 V na článok - BULK
2. potom interval s udržiavaním napatia - ABSORPTION
3. nakoniec fáza 2.25 V na článok - FLOAT

U NiCd sa po dosiahnutí 70 % SOC začína článok nahrievať, nižšia účinnosť.

Nabíjanie Li-ion:

1. Fáza max. prúdu 1 až 3 hod, na 4.2 V - CC
2. Fáza max. napatia - CV - prúd postupne klesá až k C/20
3. žiadne udržiavacie napatie ako u olova.

Nabíjanie a vybíjanie 1C, 2C, 3C - prúdom výrazne znižuje životnosť.

Nabíjacie teploty:

Olovo: nabíjanie -20 až 50 *C, vybíjanie -20 - 50 *C / pod 0 *C 0.3C prúd /
NiCd, NiMH: nabíjanie 0 až 45 *C, vybíjanie -20 až 65 *C / pod 0 *C 0.1C prúd /
Li-ion: nabíjanie 0 až 45 *C, vybíjanie -20 až 60 *C / pod 0 *C sa neodporúča nabíjať /

Uchovávanie:

Olovo - plne nabité
NiCd, NiMH - nezáleží
Li-ion - medzi 30 až 60 % SOC / 3.75 - 3.85 V /

100 % SOC - batéria nabitá - 0 % DOD
0 % SOC - batéria vybitá - 100 % DOD

Li-ion
100 % DOD - 300 - 500 cyklov
50 % DOD - 1200 - 1500 cyklov
25 % DOD - 2000 - 2400 cyklov
10 % DOD - 3750 - 4700 cyklov

Kapacita Li-ion po roku skladovania:

0 *C - 40 % SOC - 98 %, 100 % SOC - 94 %
25 *C - 96 % / 80 %
40 *C - 85 % / 65 %
60 *C - 75 % / 60 % - po troch mesiacoch

Životnosť v závislosti na nabíjacom napatí:

4.3 V - 150 - 250 cyklov - 110 % SOC
4.2 V - 300 - 500 cyklov - 100 % SOC
4.1 V - 600 - 1000 cyklov - 90 % SOC
4.0 V - 1200 - 2000 cyklov - 70 % SOC
3.9 V - 2400 - 4000 cyklov - 50 % SOC

Špecifická energia:

Nafta: 12700 Wh / kg
Benzín: 12200
Tuk: 10500
Etanol: 7800
Uhlie: 6600
Drevo: 2300
Li-ion: 150
Zotrvačník: 120
NiMH: 90
Olovo: 40
Stlačený vzduch: 34
Superkapacitor: 5

Návrat na "Batérie"