选择合适的电池

电池是一种由一个或多个电化学电池组成的装置,其外部连接到电力设备。在本指南中,我们将涵盖所有类型的可充电电池以及不可充电(碱性)技术。

可充电电池有许多不同的形状和尺寸,从纽扣电池到连接以稳定配电网络的兆瓦系统。使用几种不同的电极和电解质材料组合,包括铅酸、镍镉(Ni-Cd)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li-ion)和锂离子聚合物(Li-ion聚合物)。

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  • 如何选择电池?

    EPC电池
    EPC电池

    在选择电池时,您应该以下特点考虑到:

    • 的电池容量以毫安时(mAh)为单位(计算方法如下)。
    • 电压由电极材料决定,锂电池的电压范围为3.2至4伏,其他电池的电压范围为1.2至2伏。
    • 工作温度。
    • 电池的大小和形状。
    • 使用类型。
    • 价格。

    所有电池都有两个共同特征:

    • 它们的电压,以伏特(V)表示:可充电电池通常为12 V。对于电压为12 V、24 V或48 V的较大电池,使用单独的2 V电池,拟串联组装,寿命约为10年。
    • 他们的能力,单位为安培小时(Ah):要增加安培小时,必须将多节电池并联。

    当你用电压乘以容量时,你就会得到以千瓦时(kWh)为单位存储的电量。例如:一个12v - 100ah电池理论上包含12 × 100 = 1200 Wh = 1.2 kWh。

    根据这些特性,你必须选择技术、电池类型和化学成分:铅酸、镍或锂。没有一种电池技术比其他的更好。每一种类型的电池都有自己的优点和缺点,这取决于需要电池的应用程序的运营商选择最符合他们的要求。

    电池有预定的寿命和循环次数取决于气候(环境温度)和使用类型(放电深度)。为了延长其使用寿命和优化其操作,建议遵循存储和使用建议。

  • 如何正确计算电池的大小?

    为了计算所需电池的大小,您必须计算一天的预期消耗量,并将该总和(以瓦特/天为单位)除以直流电压(以伏特为单位)。建议不要让某些蓄电池,尤其是铅酸蓄电池的放电低于50%。要获得所需的最小功率,请将该结果(以安培/天为单位)除以0.5。与使用12伏相比,在24伏电压下工作可以将所需功率减半,如果在48伏电压下工作,甚至可以将其除以4。如果你有几个设备同时运行,最好是有更大的功率。

  • 为什么选择锂电池?

    松下锂电池
    松下锂电池

    一个锂电池是一种使用锂作为化学元素的电化学蓄能器。任何含有锂的材料都可以制成锂离子电池。因此,很难笼统地说这种类型的电池在大容量市场(如相机、手机等)和高能量市场(如混合动力或电动汽车、航空等)在寿命、成本或电力方面没有相同的需求。

    锂电池有不同的类型:

    • 锂离子电池(锂)非常稳定的电池,具有非常高的能量密度(市场上最高的)
    • 锂聚合物(李白)这种锂离子技术使用聚合物电解质代替液体电解质。该电解质由具有高导电性的半固态聚合物形成。这是一项很有前途的干式技术。
    • 磷酸铁锂(LiFePO4):这种电池的能量密度比其他技术低,但它提供了卓越的寿命和安全性。这些电池是理想的紧急电源供应(UPS)。

    优点:

    • 高能量密度,减少电池的重量和体积。
    • 低维护。
    • 可充电的。
    • 寿命长。
    • 非常低的自放电。
    • 形状多样。
    • 有限的记忆效应。

    缺点:

    • 比其他类型的技术更昂贵。
    • 需要一个保护电路,因为它们是危险的。
    • 严格的交通规则。
    • 即使不使用也会磨损。

    周期:提供大约1300次100%放电循环。

    应用(所有类型的锂电池):

    • 可以储存太阳能和风能。
    • 可以储存电能。
    • 自主应用(公共空间照明、停车收费表、安全摄像头、雷达速度标志、交通灯等)。
    • 机动性(电动自行车、电动汽车[公用事业或工业]、机器人、航空、无人机、船只等)
    • 便携式能源(电池,转换器,电源组)。
  • 为什么选择铅电池?

    铅蓄电池
    铅蓄电池

    有两种类型的铅电池

    • 铅酸电池了用硫酸电解质用水稀释. 这种类型的电池的特点是,它们是可靠的,使用的技术自19世纪以来就广为人知,并已被广泛掌握。这些电池具有受温度变化影响的缺点。它们还需要定期维护(用蒸馏水重新加注),因为它们的电解液会随时间蒸发。
    • 铅酸电池关闭用凝胶电解质。它们的优点是无需维护,易于处理(无泄漏),稳定性完全由制造商控制。它们通常在80%放电时提供约400次循环。

    优点:

    • 可靠性。
    • 好的寿命。
    • 没有记忆效应。
    • 便宜。
    • 自出院率低,每月5-10%

    缺点:

    • 重。
    • 低的自治权。
    • 对冷敏感。
    • 需要定期维护(仅限打开电池)。
    • 低能量密度。

    应用程序:

    • 工业
    • 铁路和汽车(包括卡车)、飞机、卫星等设备。
  • 为什么选择镍电池?

    长虹镍电池
    长虹镍电池

    镍金属混合电池被称为NiMH电池组几乎完全取代了镍镉镍镉电池因为它们对环境的危害较小。镉镍电池中镉的存在给电池寿命结束时的回收带来了问题。镍氢电池具有高能量密度,可以完全放电而不影响其寿命。

    它们的缺点是容量低,这使得它们更适合于电池寿命很少超过几个小时的便携式设备。它们通常在80%的放电情况下提供500至700次循环。

    镍镉电池的优点:

    • 使用寿命很长,最长可达20年。
    • 能够承受极端温度(-20°C至+40°C)。
    • 低内阻:高能量密度,结合快速充电能力。
    • 比铅电池轻。

    镍镉电池的缺点:

    • 更贵。
    • 污染物:镍和镉都有毒。电池处理/回收过程成本高昂。
    • 记忆效应,电池必须完全放电后再充电。
    • 平均自主性。

    镍氢电池的优点:

    • 类似于镍镉。
    • 较少受到记忆影响。
    • 更好的自主权。

    镍氢电池的缺点:

    • 更贵。
    • 自放电。
  • 为什么选择碱性电池?

    长虹碱性电池
    长虹碱性电池

    最常见的碱性电池有锌锰氧化物(Zn-MnO2)和锂锰氧化物(Li-MnO2)。碱性电池主要用于家用。主要形式为圆柱形(LR3、LR6、LR14、LR20)碱性电池由于其体积和重量,广泛应用于遥控器、手电筒、钟表、玩具等低功耗便携式设备中。

    优点:

    • 便宜。
    • 合理的能量密度。
    • 可用。

    缺点:

    • 碱性电池通常不能充电。
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