Як вибрати правильний акумулятор для своєї програми Частина 1 Важливі міркування щодо показників батареї

вибрати
Єдине, що слід пам’ятати про вибір акумулятора, так це те, що не існує ідеального акумулятора, який би працював для кожного додатка. Вибір правильної батареї для вашої програми полягає у визначенні найважливіших показників батареї та обміні їх з іншими. Наприклад, якщо вам потрібно багато енергії для вашого застосування, внутрішній опір комірки потрібно мінімізувати, і це часто робиться за рахунок збільшення площі поверхні електрода. Але це також збільшує неактивні компоненти, такі як струмоприймачі та провідну допомогу, тому щільність енергії обмінюється, щоб отримати потужність.

Хоча ваші фактичні цілі проектування акумулятора можуть бути високими, вам, можливо, доведеться відмовитися від деяких речей, щоб отримати інші, коли справа стосується фактичної продуктивності акумулятора (рис. 1).

Свинцево-кислотний акумулятор чудово працює в автомобільному стартерному акумуляторі, де він забезпечує необхідну потужність. Однак, маючи токсичність та низьку щільність енергії, це було б жахливим вибором для портативної електроніки. Отже, у цій серії блогів із 3 частин ми розглянемо, як пошук потрібного акумулятора для вашої програми полягає у правильних компромісах. Частина 1 обговорює важливі міркування при виборі правильної батареї для споживчого застосування. Сюди входять акумулятор, щільність енергії, щільність потужності, термін придатності, безпека, форм-фактор, вартість та гнучкість. Частина 2 розгляне, як хімія впливає на важливі показники батареї, а отже, і вибір батареї для вашого застосування. У частині 3 ми розглянемо загальні хімічні речовини вторинних батарей.

Рисунок 1: Дизайн акумулятора проти продуктивності

Деякі важливі міркування при виборі акумулятора::

Первинні акумулятори мають набагато нижчий рівень саморозряду - приваблива особливість, коли зарядка неможлива або практична перед першим використанням. Вторинні батареї, як правило, втрачають енергію з більшою швидкістю. Це менш важливо в більшості додатків через можливість поповнення.

2. Енергія проти сили - Час роботи акумулятора визначається ємністю акумулятора, вираженою в мАг або А · год, і є струмом розряду, який акумулятор може забезпечити з часом.

Порівнюючи батареї різної хімії, корисно подивитися на вміст енергії. Щоб отримати енергетичний вміст батареї, помножте ємність акумулятора в Ах на напругу, щоб отримати енергію в Вт · год. Наприклад, нікель-метал-гідридна батарея на 1,2 В і літій-іонна батарея на 3,2 В можуть мати однакову ємність, але вища напруга літій-іонного збільшує енергію.

Напруга розімкнутого ланцюга зазвичай використовується в розрахунках енергії (тобто напруга акумулятора, коли він не підключений до навантаження). Однак і потужність, і енергія сильно залежать від швидкості стоку. Теоретична ємність диктується лише активними електродними матеріалами (хімія) та активною масою. Проте практичні батареї досягають лише частки теоретичних показників завдяки наявності неактивних матеріалів та кінетичних обмежень, які перешкоджають повному використанню активних матеріалів та накопиченню продуктів розряду на електродах.

Виробники акумуляторів часто вказують ємність при заданій швидкості розряду, температурі та напрузі відключення. Зазначена потужність буде залежати від усіх трьох факторів. Порівнюючи рейтинги потужності виробника, переконайтесь, що ви, зокрема, дивитесь на норми стоку. Акумулятор, який, як видається, має високу ємність на специфікаційному аркуші, може насправді погано працювати, якщо поточний розряд для програми вищий. Наприклад, акумулятор, розрахований на 2 Ач для 20-годинного розряду, не може подавати 2 А протягом 1 години, а забезпечить лише частку ємності.