Akumulatoru tehnoloģija avārijas apgaismojumam

Plaši izplatīta vienprātība ir tāda, ka elektrība, ko izmanto kopš aptuveni deviņpadsmitā gadsimta vidus, neskatoties uz to, ka tā tika atrasta daudz agrāk, ir viens no lielākajiem atklājumiem, kas būtiski pozitīvi ietekmējis pasaules iedzīvotāju skaitu.

Baterijas ir izplatītas tādā nozīmē, ka tās tiek izmantotas visur, un tās nodrošina daudzām ierīcēm, sākot no mazām ierīcēm, piemēram, datoriem un mobilajiem tālruņiem, līdz pat lielākām ierīcēm, piemēram, transportlīdzekļiem un furgoniem.

Lai gan visi ķīmisko ierīci ar divām vai vairākām šūnām dēvē par "akumulatoru", pareizais termins patiesībā ir "šūna", jo vārdam "akumulators" ir militāra nozīme un tas attiecas uz ieročiem, kas darbojas kopā. Šai ķīmiskajai ierīcei ir iespēja uzkrāt ķīmisko enerģiju, kas tiek pārvērsta līdzstrāvā. Mūsdienās tirgū pieejamo akumulatoru klāsts ir gandrīz neierobežots, sākot no mazām primārajām baterijām, ko izmanto pulksteņos, līdz milzīgām sekundārajām baterijām ar megavatu jaudu, ko izmanto kā enerģijas krātuvi, lai vajadzības gadījumā darbinātu pilsētas un pilsētas.

Pamatā ir divi dažādi akumulatoru veidi, un tos var klasificēt kā primāro akumulatoru, kas nozīmē, ka tie nav atkārtoti uzlādējami un tiek uzskatīti par "izmantojiet un izmetiet" (bet, protams, atkārtoti) veidu. produkts vai sekundārais akumulators, kas nozīmē, ka tas ir atkārtoti uzlādējams un ietilpst divās darbības jomās. Šāda veida baterijas tiek izmantotas elektroiekārtām, piemēram, pulksteņiem, pulksteņiem un bērnu rotaļlietām. Pirmkārt, ir akumulatori, kurus var izmantot, lai uzlādētu un izlādētu ierīces, piemēram, mobilos tālruņus vai klēpjdatorus, vai, otrkārt, ir akumulatori, kurus var uzlādēt un pēc tam vajadzības gadījumā nodrošināt enerģiju, piemēram, elektromobiļos. Ar šo otro veidu, kas tiek izmantots avārijas apgaismojumam, akumulators tiek pastāvīgi uzlādēts un gatavs nodrošināt elektrību gadījumā, ja ēkas galvenā elektrosistēma sabojājas, izlādējot nepieciešamo enerģijas daudzumu.

Primārajām baterijām bieži izmanto dažādas ķīmiskas vielas, piemēram, sārmu, cinku/oglekli un nesen litiju. Šīs ķīmiskās vielas ir pazīstamas kā "sausās šūnas", jo tām nav nepieciešams mitrs pastas elektrolīts, lai ļautu plūst strāvai. Kad svina skābes elementu tehnoloģija pirmo reizi tika izstrādāta sekundārajiem akumulatoriem, visas pārējās baterijas bija primārās. Svina skābes akumulatori, kas pazīstami arī kā SLI akumulatori (iedarbināšanas/gaismas/aizdedzes) akumulatori, tiek saukti par "mitrām šūnām", jo tie satur šķidru elektrolītu. Tie ir pieejami dažādos izmēros, sākot no mazākā 1Ah līdz 12,000Ah. Šī tehnoloģija ir izmantota, lai centralizēti uzglabātu enerģiju ēkās ar dažādiem dažādiem spriegumiem, nodrošinot jaudu centrālās akumulatoru sistēmas darbināšanai, kas nepieciešama avārijas apgaismojumam.

Attīstoties akumulatoru tehnoloģijai, tika ieviestas niķeļa-kadmija baterijas, kam sekoja niķeļa metāla hidrīda akumulatori un vēl nesen litija jonu akumulatori, kas tagad ir pārņēmuši standartu. Spriegums, ko parasti ražo akumulatoru elementi, svārstās no ļoti zema sprieguma līdz aptuveni 3–4 voltiem, un lielāku spriegumu un lielāku strāvas padevi panāk, uzstādot papildu šūnas. Kolektīvie elementi, ko ražo elementi, kas ievietoti paralēlā ķēdē, nodrošina lielāku strāvu, savukārt kolektīvās šūnas, ko ražo virknes ķēdē izvietotās šūnas, rada lielāku spriegumu, nodrošinot risinājumu gan lielākai strāvai, gan paaugstinātam spriegumam.

NI-Cd (Ni-Cad)=NIĶELA KADMIJS Šī ir viena no senākajām akumulatoru tehnoloģijām, un šo akumulatoru veidu priekšrocības ietver tās izcilo uzticamību, spēju izturēt augstu izlādes ātrumu dažādās temperatūrās un pagarināt glabāšanas laiku un ekspluatācijas laiku. Šīs baterijas rada aptuveni 1,2 voltu spriegumu, izmantojot niķeļa oksīda (NiOOH) katodu un metāla kadmija (Cd) anodu. Galvenais trūkums daļējai izlādei, kam seko uzlāde, ir tas, ka akumulators zaudēs savu "atmiņu", laika gaitā samazinot tā maksimālo uzlādes spēju. Turklāt tos var sabojāt pārmērīga uzlāde. Šo Ni-Cd akumulatoru priekšrocība ir tā, ka tie spēj veikt lielu uzlādes un izlādes ātrumu, kā arī darboties plašā temperatūras diapazonā.

Ni-MH jeb niķeļa metāla hidrīds ir salīdzinoši jauna tehnoloģija, kurā tiek izmantots niķeļa oksīds (NiOOH) un metāla sakausējums. Uzlādes procesā ūdeņradis tiek uzglabāts, lai iegūtu metāla hidrīdu, kas pēc tam tiek atbrīvots izlādes laikā. Šīs tehnoloģijas paredzamais dzīves ilgums ir 3000 cikli. Tomēr tam ir tikai aptuveni 60 procenti no tāda paša izmēra litija jonu elementa jaudas. Niķeļa metāla hidrīda elementam var būt divas līdz trīs reizes lielāka kapacitāte nekā līdzvērtīga izmēra niķeļa-kadmija akumulatoram. Pretstatā dažām novecojušākajām akumulatoru tehnoloģijām tās ir ekoloģiski labdabīgas, jo nesatur kadmiju, dzīvsudrabu vai svinu.

LI-ION – litija joni Vispirms jāatzīmē, ka ir divu veidu baterijas: litija un litija jonu. Pirmais ir galvenais akumulators vienreizējai lietošanai, bet otrais ir sekundārais akumulators, ko var uzlādēt. Pēdējos gados nozare ir piedzīvojusi revolūciju, pateicoties litija jonu tehnoloģijai 1970. gados, ko tagad izmanto visdažādākajās ierīcēs, sākot no mobilajiem tālruņiem un klēpjdatoriem līdz visiem transporta veidiem. Katods, kas nosaka litija jonu akumulatora kapacitāti, anods, kas nodrošina strāvas plūsmu, elektrolīts, kas sastāv no sāļiem, šķīdinātājiem un piedevām, un, visbeidzot, separators, kas darbojas kā barjera kontaktu uzturēšanai. atsevišķi. Izlādes procesa laikā litija joni plūst no negatīvā uz pozitīvo, pēc tam atkal atpakaļ, kamēr akumulators tiek uzlādēts. Tā kalpošanas laiks ir 500–1,000 cikli, jo, strādājot apstākļos ar augstāku temperatūru, darbība var kļūt nestabila.