Аккумуляторные батарейки

С развитием современных технологий для различных бытовых приборов и гаджетов необходимо все больше энергии, уже никого не удивляет запасная батарея к телефону, которая всегда находится под рукой. Многие производители постоянно пытаются увеличить энергоемкость батареек и аккумуляторов, используя различные конструктивные разработки. В данной статье рассмотрены аккумуляторные батарейки, их классификация и устройство, а также сферы применения.

Аккумуляторные батарейки

Аккумуляторы и их виды

На современном рынке существует множество предложений устройств для накопления электрического тока, но всех их можно условно разделить, в зависимости от конструкции. На основании этой классификации аккумуляторы бывают:

1. Литий ионные аккумуляторные батареи – это устройства, внутри которых расположены положительно и отрицательно заряженные ионы в металлической оболочке. Катод и анод могут быть выполнены из никеля, кобальта или другого материала. Данный агрегат является одним из самых распространённых и используется в большинстве мобильных телефонов, ноутбуков и строительных инструментах. Благодаря своим характеристикам, литий ионные батареи имеют свойства глубокого заряда и разряда, причем эти циклы могут повторяться до 100 раз. Но существует один большой минус данного изделия – как правило, такие аккумуляторы являются не обслуживаемыми, а также при выполнении их подзарядки нужен постоянный контроль, иначе деталь вздуется и выйдет из строя;

Литий ионные батарейки

2. Литий полимерные АКБ – здесь в качестве стержня используется полимерная ткань, которая пропитана электролитом. Это более безопасные детали, так как газообразование в них во время зарядки минимально. Такие батареи имеют пластиковый, герметичный корпус, в котором расположены выпускные клеммы для подсоединения к прибору;
3. Свинцово кислотные аккумуляторные батарейки – это накопители энергии с жидким электролитом внутри. Чаще всего их используют в автомобильной промышленности, а также в качестве резервного источника питания для снабжения частного дома во время возникновения аварийной ситуации.

Перечисленные типы АКБ являются наиболее распространёнными, поэтому для их безопасной эксплуатации необходимо соблюдать рекомендации производителя и нормативы по заряду и разрядке изделия. После выработки своего ресурса батареи подлежат утилизации специальной организацией, категорически запрещается выбрасывать аккумуляторы как бытовой мусор, так как во время распада их элементов возникают вредные вещества, засоряющие почву.

Также аккумуляторные батарейки можно классифицировать в зависимости от размера:

1. Аккумуляторные пальчиковые батарейки цилиндрической формы с полярным расположением отрицательной и положительной клемм. Такие изделия используются в бытовых приборах путем комплектации в последовательную сеть по несколько штук. Емкость и напряжение в них может быть различным, в соответствии с решаемой задачей. Данные изделия имеют обозначение «АА», на упаковке или самой батарейке;
2. Батарейка или аккумулятор мизинчиковый – маркируется знаком «ААА». Имеет такую же форму цилиндра, но меньшего размера, расположение соединительных клемм по двум сторонам напротив друг друга. Такие детали могут использоваться как отдельно каждая, так и путем параллельной или последовательной стыковки в общую цепь. Чаще всего их можно встретить в пультах управления бытовой техникой, строительных измерительных инструментах, настенных часах;
3. Аккумуляторные батарейки в виде плоской таблетки. Подобные изделия бывают разного размера под конкретный прибор и используются в основном в наручных часах;

Батарейки типа «таблетка»

4. АКБ прямоугольной формы большого размера с жидким носителем тока. Внутри такого агрегата расположены банки с электролитом и свинцовые пластины, в основном их применяют в качестве батарей для электротранспорта.

Во время выбора той или иной батареи необходимо учитывать посадочный размер прибора и рабочее напряжение, так как АКБ изготавливаются разной емкости и силы тока.

АКБ: принцип работы и применение

Аккумуляторы – это устройства, действие которых основано на обратимости химического процесса окисления и восстановления материалов. Исходя из определения, можно сделать вывод, что работа батареи заключается в накоплении электрического тока через окисление катода и анода во время зарядки, и в восстановление всех процессов при отдаче питания на потребителя. Этот алгоритм называется циклом работы АКБ.

Во время зарядки изделия постоянный ток проходит через катод и анод и взаимодействует с ионами, при этом энергия накапливается. После полной подзарядки сетевое питание отключается, а рабочее напряжение остается в полости АКБ до начала работы какого-либо бытового прибора.

Устройство литий полимерной АКБ

Аккумуляторные батарейки используются в большинстве механизмов, работающих автономно, начиная от бытовых приборов и заканчивая строительным инструментом, причем применяться могут, как универсальные АКБ, так и специально изготовленные под конкретный посадочный размер.

Емкость АКБ

Емкость батареи – это значение, которое характеризует время полной разрядки изделия, во время использования в качестве источника питания на бытовом приборе. Чем выше данный показатель, тем больше АКБ может содержать в себе электрического тока, соответственно, и срок работы аккумулятора напрямую зависит от емкости. К примеру, простая батарейка АА имеет емкость, равную 2-3 тысячи миллиамперчасов, это значение указывается на корпусе изделия или его упаковке.

На энергетическую емкость напрямую влияет вес детали: чем больше объем и вес батареи, тем выше данный показатель. Металлические пластины, сохраняющие ток и взаимодействующие с электролитом, бывают разного размера и плотности, поэтому по массе АКБ можно определить примерную емкость изделия.

Зарядные устройства для АКБ

Батарейки, в зависимости от их функционала и срока работы, можно разделить на две большие группы. В первую очередь, это обычные соляные или кислотные АКБ с закрытым корпусом, имеющие ограниченный заряд. После подзарядки данные детали могут использоваться до полного разряда, затем их необходимо правильно утилизировать. Такие изделия не подлежат восстановлению, так как пополнение их напряжения через сетевой ток невозможно.

Ко второй группе относятся АКБ, которые после выработки основной энергии можно подзарядить, используя специальное устройство. К таким батарейкам относятся литий ионные агрегаты, свинцово кислотные аккумуляторы и литий полимерные источники питания.

Зарядное устройство

Зарядное устройство необходимо подбирать, учитывая уровень его напряжения и технические показатели заряжаемой батареи.

Широко используются зарядные устройства, в комплектацию которых входят приборы, показывающие уровень заряда батареи и время окончания работы. Это весьма удобно, так как нет необходимости самостоятельно следить за процессом восстановления энергии. После восстановления емкости электролита ЗУ самостоятельно отключит питание или подаст сигнал о заполнении АКБ. Также многие специалисты рекомендуют укомплектовать зарядное устройство регулятором напряжения, так как наиболее оптимальную зарядку лучше проводить с повышением силы тока на 5-10% от номинала аккумулятора.

Видео