Форм фактор батарейки что это
Как выбрать батарейки
Сегодня батарейки это такой же продукт первой необходимости, как и зубная паста или салфетки, без них не будет работать пульт, ночник, фонарик, калькулятор, часы и многое другое. Если вы сейчас сядете и посчитаете, сколько же приборов питается от этих маленьких элементов, то возможно удивитесь, практически половине устройств необходимо покупать батарейки. Как часто придется менять, зависит от грамотного подхода к выбору батареек. Почему элементы питания одной фирмы работают месяц, а другой пол года? Дело даже не в цене. Как правило, в магазине покупатель первым делом смотрит на форму и размер, может еще и на производителя. Лишь единицы подбирают батарейки по химическому составу, напряжению, емкости, проверяют сроки годности.
Что такое батарейка и когда она появилась?
Батарейка (она же гальванический элемент) – это источник электроэнергии, который действует на основе химических взаимодействий определенных веществ между собой. Первый химический элемент питания был изобретен Луиджи Гальвани. Точнее Гальвани первооткрыватель процесса, причем совершенно случайный. Ученый проводил опыты над лягушкой и когда он подсоединил к ее лапке две полоски разных металлов, то обнаружил протекание тока между ними.
В 1920 годах на рынок выходит всем известная компания Duracell. Приборы с питанием от батареек распространялись все шире, производство росло в геометрической прогрессии. Первая батарейка Duracell изготавливалась из цинкового корпуса с графитным электродом и латунным колпачком. Заполнена она была оксидом марганца, стенки цинкового корпуса изнутри покрывали электролитом. Латунный колпачек был положительным, а донышко цинкового корпуса отрицательным полюсом. Такие батарейки выпускались вплоть до развала СССР. Но ввиду своих недостатков: малого срока службы, не безопасной конструкции они быстро ушли в прошлое. На смену старому образцу пришли современные элементы питания с долгим сроком жизни, безопасной конструкцией и высокой емкостью.
Современные виды батареек
В зависимости от состава и активных компонентов батарейки можно разделить на группы. У каждой группы есть плюсы и минусы.
— Солевые батарейки. Самый бюджетный вид элементов питания, характеризуются низкой отдачей тока, коротким сроком службы и хранения. При низких температурах емкость уменьшается намного быстрее. Устройство солевых батареек не далеко ушло от первых образцов компании Duracell. Электроды выполнены из оксида марганца, цинка и соединены между собой солевым мостом. Но несмотря на все недостатки потребители по-прежнему покупают солевые батарейки в больших количествах. Лучший способ применения для солевых гальванических элементов это приборы с низким потреблением: часы, пульты дистанционного управления, весы. Если солевую батарейку оставить в приборе и долго не использовать велика вероятность что она потечет. Связанно это с протеканием химических реакции, на последней стадии разряда характерно повышение активной массы положительного электрода, из-за чего увеличивается давление на электролит. Параллельно протекают процессы разложения диоксида марганца и коррозии цинка, что влечет за собой выделение кислорода и водорода, объем и давление внутри батарейки повышаются.
— Литиевые батарейки. Появились сравнительно недавно, находятся выше по ценовой категории. С развитием всевозможных гаджетов и портативных устройств начал расти спрос на элементы питания, выдерживающие интенсивное потребление тока в длительный промежуток времени. Литиевые батарейки отвечают всем требованиям потребителя: долгий срок хранения и службы, устойчивость к температурам (высоким и низким), легкие по весу, не протекают. Следует отметить, литиевые батарейки обладают постоянным напряжением и высокой энергоплотностью, которую не обеспечит ни один предшественник. Подходят для оборудования с высоким энергопотреблением: фонари, вспышки, фотоаппараты, портативные колонки. Маркируются надписью на корпусе «lithium».
Довольно редко встречаются ртутные и серебряные элементы питания, хотя по своим свойствам они схожи и мало чем уступают литиевым.
Недостатками ртутных элементов питания считается небезопасность использования при повреждении целостности конструкции, сложности с утилизацией.
Типоразмеры батареек
Батарейки отличаются не только размерами, но формой, одни распространены и широко известны (АА, ААА), другие приходится долго искать по магазинам. Несмотря на изобилие форм, все батарейки имеют классификацию согласно стандартам. Привычные на слух названия размеров АА, ААА, С, D принадлежат американскому стандарту.
Существуют и другие системы классификаций элементов питания: международные, национальные. В России размеры батареек регламентированы согласно ГОСТу, но данный вид маркировки не на слуху и мало кто из молодежи им пользуется.
АА (пальчиковые или R6/LR6) – цилиндрические тонкие батарейки, используются в пультах ДУ, часах, игрушках, фонарях и другой мелкой технике. Обозначение R6 говорит о размерности батарейки, а приставка L вносит ясность, что элемент щелочной.
ААА (мизинчиковые или R03/LR03) – цилиндрические батарейки, тоньше элементов АА, но могут применяться в тех же приборах.
С (R14/LR14) и D (R20/LR20) – похожие по форме и размеру элементы, по сравнению с АА и ААА очень громоздкие и тяжелые. Сегодня производители редко прибегают к установке данных элементов питания, так как размеры гаджетов становятся все меньше и компактнее, батарейки соответственно тоже.
Крона (6F22 / 6LR61) – данный элемент питания отличается от предыдущих размерами, формой и самым высоким напряжением 9V. Контакты батарейки находятся с одной стороны. Применяется в современных приборах крайне редко.
К отдельной категории следует отнести миниатюрные элементы питания, выполненные в виде «таблетки». Они имеют собственную обширную маркировку и классификацию, отличаются по диаметру, высоте, емкости, химическому составу.
Важные особенности
— Саморазряд. Это потеря емкости батареи за период хранения, поэтому у каждого элемента питания есть срок годности. За время хранения (без использования) батарейки емкость может сократиться до 30%, так же многое зависит от температуры хранения. Происходит это из-за медленного протекания химических процессов внутри батарейки, т.е. процесс протекает все время, просто в рабочем режиме химические реакции проходят быстрее, а в состояние покоя медленнее. Когда покупаете батарейки, обязательно смотрите на дату производства, чем она свежее, тем больше емкость соответствует заявленной.
— Напряжение. В зависимости от вида и типа батарейки варьируется напряжение, которое она обеспечивает. Стандартное напряжение бюджетных элементов питания 1,5V, литиевые батарейки обеспечивают напряжение в 3V. Самым мощным элементом питания следует считать Крону, напряжение составляет 9V.
— Емкость. Показатель, определяющий количество «электричества» с батарейке, срок службы элемента питания напрямую зависит от емкости. Как рассчитать время выработки батарейки?
Для расчета важно знать два параметра: заряд и потребляемый ток. Допустим заряд батарейки 3 Ач и установлена она в устройство с потреблением тока 250 мАч (0,25Ач), рассчитываем сколько часов проработает батарейка: 3 Ач / 0,25 Ач = 12 часов.
Фактический срок службы может не совпадать с рассчетным по ряду причин:
• Температура внешней среды
Подводим итоги
Многие производители указывают на упаковке для каких устройств подходит элемент питания. Но что делать, если область применения не указана? Подбираем батарейку в зависимости от целей использования:
— Солевые элементы питания нет смысла устанавливать в приборы, выдающие высокую мощность: профессиональные фонари, вспышки фотоаппаратов. В приборах со средними нагрузками солевые элементы питания тоже прослужат недолго. Все дело в маленькой емкости, всего 600-700 мАч.
— Щелочные батарейки так же не подойдут для мощных осветительных приборов, но долго прослужат во всех остальных гаджетах, начиная от музыкальной колонки и заканчивая детским паровозиком.
— Литиевые элементы питания подойдут абсолютно для любого устройства, но не всегда имеет смысл покупать дорогостоящий элемент. Оптимальный выбор для приборов частого использования.
Важно: просто выбросить отработанную батарейку в мусорное ведро не правильно!
Виды батареек
Каждый человек использует электронные устройства, у которых имеется автономный источник питания. В большинстве случаев это одноразовые элементы питания, называемые батарейками.
Что такое батарейка
Батарейка – это автономный гальванический элемент питания различных устройств, работающих от электрической энергии. Принцип действия батареек основан на использовании необратимой химической реакции двух металлов (или их оксидов) в электролите, сопровождающейся появлением электродвижущей силы. Из-за необратимости проходящих в таких источниках питания реакций, связанных с образованием электроэнергии, их называют первичными.
Вторичные источники питания (аккумуляторы), работают с использованием тех же принципов действия, но с химическими веществами, которые могут восстанавливаться после заряда, что делает возможным их многократное использование.
Маркировки батареек
Согласно стандарту IEC (Международная электротехническая комиссия), маркировку гальванических источников тока делают исходя из состава электролита и активного металла, применяющихся в их конструкции.
По этой классификации существует 5 самых распространенных типов круглых (цилиндрических) батареек: солевые, щелочные, литиевые, серебряные и воздушно-цинковые. Буква R в их обозначении означает круглую форму (от английского round).
Солевые батарейки (R). Имеют катод из цинка, анод из диоксида марганца и электролит из хлоридов аммония и цинка. Они обеспечивают напряжение 1,5 вольта, имеют небольшую емкость, высокий саморазряд и низкий срок хранения (до 2-х лет). При низких температурах они неработоспособны.
Солевые батарейки самые дешевые и имеют посредственные технические характеристики. В обиходе их также называют цинк-карбоновыми и угольно-цинковыми.
Литиевая и Щелочная батарейка
Эти источники тока недороги, в обиходе их еще называют алкалиновыми и щелочно-марганцевыми.
Воздушно-цинковые элементы (PR). Имеют катод из цинка, анод из кислорода и электролит из гидроксида щелочного металла.
При хранении такие элементы нужно герметизировать для предотвращения саморазряда. При соблюдении правильных условий хранения (обеспечение герметичности) они имеют низкий саморазряд и могут храниться несколько лет.
Типы батареек по размеру и их обозначения
В настоящее время в мире очень большое распространение получила система обозначений батареек, принятая в США. Она основана на физических размерах источников питания. Далее рассматриваются самые распространенные из них.
Название | Маркировка и Тип | Диаметр, мм | Высота, мм | Емкость, мАч* |
---|---|---|---|---|
A | Солевая (R23) Щелочная (LR23) | 17 | 50 | н/д |
AA | Солевая (R6) Щелочная (LR6) Литиевая (FR6) | 14,5 | 50,5 | 1100-3500 |
AAA | Солевая (R03) Щелочная (LR03) Литиевая (FR03) | 10,5 | 44,5 | 540-1300 |
AAAA | Щелочная (LR8D425) | 8,3 | 42,5 | 625 |
B | Щелочная (LR12) | 21,5 | 60 | 8350 |
C | Солевая (R14) Щелочная (LR14) | 26,2 | 50 | 3800-8000 |
D | Солевая (R20) Щелочная (LR20) | 34,2 | 61,5 | 8000-19500 |
F | Солевая (R20) Щелочная (LR20) | 33 | 91 | н/д |
N | Солевая (R1) Щелочная (LR1) | 12 | 30,2 | 1000 |
1/2AA | Солевая (R14250) | 14,5 | 25 | 250 |
R10 | Солевая (R10) | 21,5 | 37,3 | 1800 |
* Технологии развиваются очень быстро из-за этого не сегодняшний день емкость может быть выше, чем указана в таблице (2018 год)
Далее будут более подробно рассмотрены типоразмеры батареек и их характеристики.
Батарейки таблетки
Это дисковые источники тока круглой формы, так же их называют монетки или кнопуи. Существует много разновидностей батареек такого типа, основными из которых являются:
Виды популярных батареек
Большую популярность, благодаря высокой емкости и удобству, применения завоевали цилиндрические батарейки. Рассмотрим самые популярные из них, имеющиеся в продаже.
AA. Это один из самых распространенных видов цилиндрических батареек на полтора вольта размером 14,5х50,5 мм. Они обозначаются по стандарту IEC как LR6 (щелочные), R6 (угольно-цинковые), FR6 (литиевые). В обиходе называются пальчиковыми.
AAA. Это очень распространенные источники тока на 1,5 вольта размером 10,5х44,5 мм. Маркируются LR03 для щелочных элементов и аналогично элементам АА для других видов батареек (R03, FR03 и так далее). В просторечии называются мизинчиковыми батарейками.
Тип C. Элементы R14 и LR14 на 1,5 вольта бывают солевыми и щелочными. В просторечии называются средними. Они имеют размер 26,2х50 мм и по длине примерно равны батарейкам АА, из-за чего иногда заменяются ими при использовании специальных накладок.
Тип D. Обозначаются LR20 (щелочные), R20 (солевые). Имеют размер 34,2х61,5 мм и большую емкость 8000-12000 мАч. В народе эти батарейки называются «большими» или «бочонками». Это самые первые батарейки на 1,5 вольта, которые начали выпускаться еще в 1898 году для фонариков.
PP3. По классификации IEC обозначаются 6LR61 (щелочные), 6F22 (солевые) и 6KR61 (литиевые). В обиходе эти батареи называются «Крона». Они имеют размеры 48,5х26,5х17,5 мм, напряжение 9v, емкость от 400 (солевые) до 1200 мАч (литиевые).
Конструктивно являются объединением в одном корпусе шести (солевых или щелочных) или трех (литиевые) элементов.
Экзотические типы батареек
A. Это солевые батарейки цилиндрической формы на полтора вольта, обозначающиеся R23 по стандарту IEC. Они имеют размер 17х50 мм и были популярны в старых моделях ноутбуков и нестандартных устройствах. В настоящее время практически не применяются.
AAAA. Это щелочные цилиндрические минибатарейки LR61 на полтора вольта размером 8,3 на 42,5 мм. Применяются в тонких фонариках (в виде ручки), глюкометрах, лазерных указках и мощных стилусах.
Тип B. Выпускаются солевые R12 и щелочные LR12 цилиндрические элементы этого типа размером 21,5х60 мм на 1,5 v. Обычно применяются в фонариках.
Тип F. Эти полторавольтовые источники питания обозначаются L25 и LR25. Они имеют емкость от 10,5 (солевые) до 26 (щелочные) А/ч. Имеют размер 33х91 мм.
Тип N. Батарейки R1 и LR1 имеют емкость 400-1000 мАч, вольтаж – 1,5 вольта, размер 12х30,2 мм.
1/2AA. Обозначаются CR14250 для литий-диоксидмарганцевых (Li‑MnO2) на 3 вольта и ER14250 для литий-тионилхлоридных (Li‑SOCl2) батареек на 3,6 вольта. Имеют размеры 14х25 мм.
R10. Это элементы питания на полтора вольта, которые выпускались в СССР под маркировкой 332. Имеют размер 21х37 мм. В настоящее время они выпускаются очень ограниченно.
Существуют батареи с маркировкой 2R10 размерами 21,8х74,6 мм на 3 вольта, называемые Duplex из-за того, что они внутри содержат два последовательно соединенных элемента R10 по 1,5 вольта.
A23. Это щелочная батарея (по классификации IEC — 8LR932) на 12 v размером 10,3х28,5 мм. Обычно состоит из 8 элементов LR932, соединенных последовательно. Применяется для изделий, управляющихся по радио.
A23 и A27
A27. Это щелочная батарея (по классификации IEC — 8LR732) на 12 v размером 8х28,2 мм. Обычно состоит из 8 элементов LR632, соединенных последовательно. Применяется для изделий, управляющихся по радио, электрозажигалках и электронных сигаретах.
Широкое распространение в различных устройствах также имеют плоские батареи на 4,5 и 9 вольт.
3336. По стандартам IEC обозначаются 3LR12 (щелочные), 3R12 (солевые) В обиходе имеют название «квадратные». Они выпускаются с 1901 года для фонариков. Имеют напряжение 4,5 вольта, емкость от 1200 до 6100 мАч, размер 67х62х22 мм. Конструктивно представляют собой 3 последовательно соединенных элемента R12, объединенных в одном корпусе.
Большое обилие источников питания, имеющихся в продаже, позволяет с легкостью подобрать необходимую батарейку для каждого конкретного случая. При этом лучше ориентироваться на известные бренды, которые выпускают продукцию хорошего качества, стоящую потраченных денег.
Если Вы обнаружили, что какой-то батарейки не хватает, то напишите пожалуйста ее маркировку в комментариях и мы ее обязвтельно добавим.
На Токе заряженный портал
Форм-факторы аккумуляторных батарей — На токе
Форм-факторы аккумуляторных батарей
Первые электрические батарейки которые пошли в массовое производство, обладали цилиндрической формой. Именно в таком исполнении производился типоразмер F, введённый в 1896 году для фонарей и типоразмер D, появившийся в 1898 году. Но по ходу развития технологий, начали появляться требования к габаритам электронакопителей. Конкретно, речь шла об их уменьшении. Были разработаны соответствующие вариации, С и АA. Первые ввели в 1900 году, а АА — в 1907 году. Эти изделия также изготавливались в форме цилиндра.
Но, ближе к делу. Эту статью я хочу посвятить форм-факторам современных аккумуляторных батарей, их преимуществам и недостаткам.
Содержание:
Цилиндрическая форма
Начнём с цилиндрических электрокомпонентов, которые являются одними из самых востребованных для первичных и вторичных АКБ.
Большинство литиевых и никелевых электронакопителей цилиндрической формы, обладают функцией переключателя положительного теплового коэффициента. Полимер обладающий адекватной проводимостью, при воздействии на него чрезмерного тока, будет греться и приобретать резистивные свойства. Тем самым он противодействует прохождению тока и обеспечивает защиту от КЗ. Когда температура придёт в норму, полимер возвратит своё качество проводника.
Много источников питания цилиндрического типа имеют в своём распоряжении функцию сброса давления. В самой простой вариации она реализована в виде уплотнительной мембраны, которая должна разорваться под воздействием высокого давления. Однако после разрыва этой мембраны начнёт вытекать электролит, что повлечёт за собой высыхание батарейки. Во избежание подобного недоразумения было создано повторно закрывающееся отверстие в виде клапана.
Есть такие экземпляры Li-ion АКБ, в которых клапан состыкован с электронным предохранителем, подающим клапану сигнал на сброс давления когда оно достигает критических значений. На изображении приведённом далее, продемонстрировано поперечное сечение Li-ion компонента цилиндрической разновидности.
Преимущества цилиндрической формы:
✅ простота в изготовлении;
✅ достойная механическая устойчивость;
✅ выдерживают большое внутреннее давление не деформируясь при этом;
✅ хорошие циклические возможности;
✅ продолжительный срок эксплуатации;
✅ относительно высокие показатели надёжности и безопасности;
✅ экономичность (данный формат один из самых недорогих в производстве при пересчёте на цену ватт-часа).
Недостатки цилиндрической формы:
⛔ не высокая плотность размещения по причине пустот между аккумуляторными компонентами.
Где используются
Цилиндрические накопители электроэнергии применяются в основном в электрическом инструменте, медоборудовании, ноутбуках и вело на электротяге.
Для наиболее полного удовлетворения запросов, производители могут выпускать компоненты с параметрами, кратными стандартным. К примеру, длина может быть в половину либо в 1/3 от номинала. Такие манёвры касаются в основном никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов.
Кое-какие электротехнические системы обусловили появление своего собственного формата. Так, большая часть Li-ion элементов, производится в форм-факторе 18650. Данный размер применяется в электроинструменте, медприборах, портативных компьютерах и электровелосипедах. Имеет место и похожий на 18650, размер 26650, который по длине такой же, но в диаметре достигает 26-ти миллиметров.
Ранние версии 18650 предлагали пользователям ёмкость 2,2 Ah, затем появились модификации обладающие показателем 2,8 Ah. Ёмкость же современных изделий формата 18650 доходит до 3,4 Ah, при том, что разработчики постоянно трудятся над её увеличением.
Однако, не всё так радужно для цилиндрических батарей. Имеет место тенденция перехода к плоской форме электронакопителей. Такое положение дел продиктовано популярностью мобильных девайсов, которые нуждаются в плоских АКБ. График падения спроса на 18650 можно посмотреть на приведённом изображении.
Как видим, 2011 год оказался для производителей 18650 весьма удачным — они тогда сорвали куш, что называется. Обоснованное увеличение производства плоских аккумуляторных батарей, сбросило спрос на 18650. Но в то же время, этот популярнейший формат держит на плаву электротранспорт. Возьмём ту же Теслу: на электромобилях данного производителя стоят аккумуляторы 18650.
Более крупный коллега с размерами 26650, не завоевал такой популярности и на это есть свои причины — сложность изготовления и ограничения в применении из-за большего диаметра. 26-миллиметровые батарейки обслуживают в основном крупные системы с серьёзными нагрузочными характеристиками.
Забыли старые добрые свинцово-кислотные источники энергии? Я напомню! Они также, в некоторых случаях, имеют цилиндрическое исполнение. Hawker Cyclon — данные цилиндры предлагают потребителям улучшенную стабильность, высокие разрядные свойства и лучшую термическую устойчивость, в сравнении с обыкновенной призматической разновидностью. Hawker Cyclon кстати, выделяется своим собственным типоразмером.
Наверняка, многих интересует вопрос — как так, при округлой форме, которая не даёт возможность занимать всё доступное пространство, литий-ион 18650 завоевал такую популярность у потребителей? Тут всё просто на самом деле получается: Li-ion 18650 имеет в своём распоряжении более высокую энергетическую плотность, это если сравнивать с Li-ion призматической либо бескорпусной разновидности.
Сравниваем: 18650 с показателем ёмкости 3 Ah демонстрирует 248 Вт/кг, а продвинутый бескорпусный компонент — 140 Вт/кг. Вот вам и ответ на вопрос. Увеличенная плотность энергии цилиндра нивелирует неэффективное использование свободного пространства между элементами, которое, в то же время, можно расценить как дополнительные возможности для охлаждения аппаратуры.
Разрушение цилиндрического компонента не всегда есть возможность предотвратить, однако распространение данного процесса вполне реально держать под контролем. Чтобы при разрушении один компонент не повреждал другие, они часто находятся на требуемом расстоянии друг от друга. Подобная схема позволяет обеспечить нормализацию общего температурного режима.
Цилиндрические системы не меняются в размерах когда их неправильно эксплуатируют. А вот к примеру 5-миллиметровый аккумулятор призматического исполнения может расшириться до 8 миллиметров, что чревато негативными последствиями для девайса, который им обслуживается.
Кнопочная (таблеточная) форма
Данная разновидность аккумуляторов обладает весьма скромными размерами, а пик её популярности можно было наблюдать в 80-х годах прошлого столетия. Высокие показатели напряжения достигались таким образом: «таблетки» накладывали друг на друга в виде трубки. Кнопочный форм-фактор можно было найти в мобильных телефонах, медаппаратуре, ручных металлодетекторах в аэропортах и в некоторых других устройствах.
Такие положительные качества как миниатюрность и дешевизна не помогли в конкурентной борьбе с другими типами электронакопителей. В лидеры вышли более привычные форматы.
Минусы кнопочных батареек такие:
⛔ деформация, причиной которой является неправильный зарядный процесс;
⛔ долгая зарядка, около 10-16 ч;
⛔ низкая безопасность, так как нет отверстий для обеспечения вентиляции.
Такие недостатки мало какому юзеру по душе придутся, радует одно, над этим форм-фактором не покладая рук трудятся специалисты и их результат, должен, как предполагается, исправить приведённые выше недоработки.
Большинство «таблеток» выпускаемых сегодня нельзя перезаряжать, а применяются они в медимплантантах, слуховой аппаратуре, брелках сигнализаций, системах обеспечения резервного копирования памяти.
На схеме ниже можно посмотреть как устроена «таблетка»:
Такие элементы в большинстве случаев первичные и используются по одиночно.
Важно! Прячьте миниатюрные кнопочные батарейки подальше от детей. Если такая «таблеточка» попадёт внутрь организма, то серьёзных проблем со здоровьем избежать скорее всего не удастся.
Призматическая форма
Была придумана в начале 90-х годов и такие конструкции лучше всего подходят для мобильников, планшетов и ноутбуков. Средний показатель ёмкости накопителей электроэнергии колеблется в пределах 800-4000 mAh. Единого универсального формата нет, каждый разработчик предпочитает те размеры, которые выгодней ему больше всего.
Выпускают призму и в довольно большом исполнении. Такие изделия заряжают в цельный алюминиевый корпус, и в сумме они выдают 20-50 Ah. Призматический форм-фактор применяют в основном в гибридах и средствах передвижения оборудованных электротягой. Обслуживают они и другие электрические силовые установки.
Поперечное сечение призматического электроаккумулятора:
Преимущества призматических АКБ:
✅ объём девайса обслуживаемого данным типом аккумулятора, будет использован более рационально;
✅ можно выбирать разные размеры, что позволяет выгодно использовать пространство девайса.
Недостатки призматического типа:
⛔ более дорогие в изготовлении;
⛔ больше подвержены температурному воздействию;
⛔ меньше служат чем цилиндрические аккумуляторы;
⛔ в процессе работы могут набухать.
Чтобы обеспечить противостояние внутреннему давлению, призматические АКБ должны иметь в своём распоряжении крепкий корпус. В принципе, такие систему могут немного увеличиваться в размерах, но ничего страшного в данном обстоятельстве нет — это естественное явление. К примеру, призматический аккумулятор толщиной 5 миллиметров, по прошествии 500 рабочих циклов может расшириться до 8 миллиметров. Но в то же время, если расширение наносит гаджету вред, то придётся устанавливать новый аккумулятор.
Бескорпусная разновидность
Этот форм-фактор был представлен в 1995 году и нужно сказать, потребители были крайне удивлены данным изобретением! Бескорпусные АКБ — это не сложное, гибкое и лёгкое инженерное решение. Однако очень важно правильно его эксплуатировать.
Бескорпусный тип позволяет использовать батарейный отсек девайсов по максимуму. Эффективность достигает показателя в 90-95%. По этой характеристике бескорпусное исполнение обходит все существующие сегодня источники питания. Конечно, отсутствие корпуса снижает массу оборудования, но с ним придётся обращаться крайне бережно.
Бескорпусные АКБ применяются в потребительской сфере, автомобильной и военной промышленности. У них нет единого стандарта, каждый разработчик придумывает свои личные. В аккумуляторах без корпуса в большинстве случаев используют Li-Po химию.
Бескорпусные батарейки широко применяются в портативных гаджетах, где имеют место высокие токи нагрузки. За пример можно взять беспилотные летательные устройства. Электронакопители ёмкостью от 40 Ah, можно найти в энергонакопительных системах. Там нужно сокращать количество компонентов посредством повышения ёмкости отдельного компонента.
Данные элементы удобны для совместного компактного использования, но нужно учитывать, что они будут набухать по ходу эксплуатации. Компоненты без корпуса обладающие скромными габаритами могут увеличиваться на 5-10 процентов за 500 рабочих циклов, изделия побольше крупнеют на столько же, только происходит это за 5 тыс. циклов.
Такие составляющие лучше не размещать друг на друге, благоразумнее будет организовать их установку бок о бок, оставив между ними излишки пространства. Кроме того, недопустимо размещать элементы возле острых краёв, которые могут нанести расширившемуся компоненту ущерб.
Если источник энергии не обладающий корпусом расширится сверх допустимого предела, это может повлиять не безопасность оборудования. Такое давление вполне может сломать крышку аккумуляторного отсека или что ещё хуже, нанести урон экрану устройства либо его платам. Вздутый элемент питания, содержит внутри газ, который в случае приближения к источнику тепла может запросто воспламениться.
Откуда берётся это злополучное набухание? Внутреннее газообразование — вот что приводит к таким печальным последствиям. Но, технический прогресс на месте не стоит: профессора работают над уменьшением эффекта вздутия бескорпусных батарей. Если говорить о том, какие бескорпусные АКБ «дуются» меньше всего, то это элементы больших размеров.
При создании, давление внутри бескорпусных электроаккумуляторов налаживается посредством временного подсоединения дополнительной газовой оболочки. В процессе самой первой зарядки газы переместятся в это временное вместилище, понижая тем самым нагрузку на оболочку батареи.
Следующим этапом является запечатывание заряженного электронакопителя, а последующие зарядки уже не будут приводить к повышенному образованию газов. Если такой тип аккумулятора расширился по ходу эксплуатации в гарантированный период срока службы, то вам просто не повезло — скорее всего вы приобрели товар, при производстве которого не был соблюдён описанный выше технологический процесс.
В общем и целом, бескорпусные, а также призматические источники энергии имеют бОльшие перспективы по сравнению с классическим цилиндрическим исполнением. Цилиндры формата 18650 сейчас стоят меньше, но батареи без корпуса и призматические разновидности также удешевляются.
Плоская форма электронакопителей становится с каждым годом более конкурентоспособной и специалисты делают ставку на увеличение её доли на рынке. Так уж сложилось, что в производстве бескорпусные и призматические АКБ более дорогие по сравнению с цилиндрами, однако ценники должны постепенно выровняться.
Заключение
Конечно, у каждой технологии присутствуют свои преимущества и недостатки, итог которым мы будем подводить далее.
✔ Элементы цилиндрической формы обладают большим показателем удельной энергии и достойной механической стабильностью. Кроме того, данные изделия очень хорошо подходят для автоматизированного производства. Цилиндры в отличие от других форматов, предлагают пользователям более высокую безопасность. Нельзя не отметить и приличные циклические характеристики, продолжительный срок эксплуатации и доступную широким массам себестоимость. К недостаткам можно отнести низкую плотность размещения компонентов. Больше всего цилиндры применяются в портативных устройствах.
✔ Призматическая форма помещается в корпус изготовленный из алюминия либо стали — так разработчики обеспечивают лучшую стабильность. Многослойная батарейная система больших размеров составленная из призматических компонентов, использует предоставленное её пространство более рационально, по сравнению с цилиндрическими АКБ, но в то же время, она и стоит дороже. Современные призматические накопители обслуживают электромоторы и системы хранения энергии.
✔ Отличие бескорпусных изделий от призматических заключается в отсутствии традиционной защитной оболочки. Именно поэтому они меньше весят и меньше стоят, однако являются более уязвимыми для воздействий влаги и высоких температурных режимов, что в свою очередь может сократить срок их службы. Бескорпусные аккумуляторы невыгодно увеличиваются в размерах по причине разбухания. Этот показатель доходит до уровня 8-10% после 500 рабочих циклов. Бескорпусные источники питания неуклонно набирают популярность и отбирают у своих конкурентов места на рынке.