Батериите – как да разпознаваме и разчитаме съкращенията при тях?

Защо е важно да имаме основни познания за батериите? Снабдявайки се с правилния вид батерии, ние можем:

– да спестим пари

– да допринесем за опазване на околната среда

– да подобрим ежедневната употреба на нашата електроника

Само че различните видове батерии могат да объркат човек без разширени познания в областта. Затова ние, от CELEL, подготвихме това кратко ръководство за начинаещи, отговарящо на въпроси като „Как работи батерията?“ и „Коя батерия е най-полезна за дадена ситуация?“

Съвременните технологии за производство на батерии промениха в голяма степен начина на потребление на батерии. На съвременната батерия вече не се гледа като на консуматив каквито са, например, водата, храната или горивото. По-скоро като на износваща част – като гуми, пружини, остриета и други части и парчета – които използваме повторно, докато не се износят. Добре поддържаната акумулаторна батерия издържа години ежедневна употреба – може би дори десетилетие или повече – преди да се нуждае от подмяна.

Ще Ви запознаем с основните видове батерии, които е добре да различавате и да можете да разчитате по съкращенията. Основно се делят на първични и вторични видове. Общото при първичните е, че не се презареждат, поради което са предназначени за еднократна употреба. При вторичните е обратното – това са презареждаемите батерии. Започваме с първичните видове батерии – литиева, алкална, цинк-въглеродна, тип „копче“.

Lithium – Литиева батерия

Предимството на литиевата батерия (също наричана литиево-метална) е, че има много по-дългъг живот и по-голям капацитет в сравнение с други. В зависимост от вида си, литиевите батерии могат да произвеждат напрежение от 1.5 V (колкото алкална или цинково-въглерода батерия) до 3.7 V. Има модели литиеви батерии , които могат да стоят в режим standby до 20 години. Не трябва да се бъркат с презареждаемите Li-ion и Li-Pol.

Alkaline – Алкални батерии

Алкалните батерии представляват 80% от произведените батерии в САЩ и над 10 милиарда произведени на година в световен мащаб. В Япония те са 46% от пазара на първични батерии, а в Европа – 47% от пазара на всички батерии, включително вторични батерии (презареждаеми). Използват се в редица домашни устройства като MP3 плейъри, фотоапарати, играчки, осветителни тела, радио устройства и др. В сравнение с въглеродно цинковите батерии, алкалните имат по-голям капацитет и са по-дълготрайни.

Zinc Carbon – Цинк-въглеродна

Това са първите масово произвеждани сухи батерии. Благодарение на тях са създадени портативните фенерчета и други портативни устройства, понеже те могат да се държат във всяка ориентация. Все още влизат в употреба при устройства, които имат малка консумация на ток като дистанционни управления и стенни часовници. В сравнение с алкалните, имат следните недостатъци:

– Ако една алкална батерия има срок на годност 7 -10 години, то въглеродно цинковите има 1-3 години. Това се дължи на факта, че цинковата обвивка бавно бива разгражданa от киселинния електролит, който използва.

– Цинковата обвивка участва в химичната реакция и на места може да изтънее толкова, че да се пробие доста лесно. В размер АА една въглеродно цинкова батерия има около 900 mАh капацитет, докато една алкална има 2000 до 3000 mАh.

– Екипът на CELEL не препоръчва закупуването на този тип батерии. По-евтини са, но имат 3 пъти по-малък капацитет от алкалните.

Батерии тип „копче“

Това са батерии на базата на литий. Батериите тип „копче“ имат малка височина в сравнение с диаметъра им. Първите 2 букви в името показват химическия състав.

– BR – (Li/ CF n) – Литий /Върглерод монофлуорид/ – Тези батерии имат по-стабилно напрежение в последната половина от разряда си . Издържат на по-висока температура.

– CR – (Li/MnO2) Литий Манганoв Диоксид – Имат по-високо напрежение при първата половина от разряда си и отдават по-голям ток.

Числата след буквите показват размера на батерията. Първите 2 цифри показват диаметъра в милиметри, а последните 2 показват височината в десетки милиметри.

– Например: CR2032 – е батерия от Li/MnO2 с диаметър 20mm и височина 3.2mm

Продължаваме с вторичните видове батерии или презареждаемите – никел-кадмиеви, никел-метал хидридни, литиево-йонни, литиево-полимерни, литиево-железен фосфатни.

Ni-Cd – Никел-кадмиеви

Този тип батерии използва токсичен метал кадмий и за това на територията на Европейският съюз могат да бъдат използвани само за подмяна или при първично вграждане в определен вид устройства като медицинско оборудване, например. Не се продават за домашна употреба. Може да ги откриете в стари устройства като портативни инструменти, фото оборудване, фенерчета и друга портативна електроника.

NiMh – Никел метал-хидридна

Подобни на никел-кадмиевите батерии, никел метал-хидридните батерии са създадени с цел да заместват гореспоменатите. Не използват тежкия метал кадмий, като в същото време са по-леки и по-мощни. Продаваните по магазините презареждаеми батерии в размери АА и ААА са именно никел метал-хидридни батерии.

Li Ion – Литиево-йонна батерия

Този тип батерии имат най-висока енергийна плътност, поради което имат широко приложение в електрически инструменти, медицински уреди, електрически автомобили и много други. Тези батерии нямат ефект на паметта и имат ниска степен на саморазряд. Недостатъкът им е, че могат да бъдат опасни, тъй като съдържат запалими електролити и при повреда или неправилна експлоатация, могат да доведат до експлозия и пожар. За това при използване на такава батерия за осигуряване на безопасност задължително се внедрява и BMS (battery management system – система за управление на батериите). Целта на BMS e да поддържа батерията или пакета от батерии в работния им диапазон. Системата следи параметри като:

– минимално и максимално напрежение на батерията

– степен на разряд

– степен на заряд

– температура

– балансиране на отделните клетки в пакета и др.

Имайте предвид, че необходимостта от BMS оскъпява допълнително избора за покупка на литиево-йонните батерии.

Цилиндричните литиево-йонни батерии са с цифрено означение, указващо размера им. Ако видите батерия с 5-цифрено означение, то първите 2 цифри указват приблизителния диаметър в милиметри, а последните 3 показват височината в десети от милиметъра. Най-масово произвежданите размери са 18650 с диаметър 18 mm и височина 65 mm. 21700 с диаметър 21 mm и височина 70 mm.

Li-Po – Литиево-полимерна

Подобна на литиево-йонната, но използва гелообразен полимер вместо течен електролит. Има много добро съотношение тегло/капацитет и за това се използва при мобилни устройства и радио управляеми летателни апарати (дронове, самолети и т.н.) За разлика от цилиндричните литиево-йонни батерии, които имат твърда метална обвивка, литиево-полимерните имат гъвкава ламинирана опаковка. При висока степен на зареждане, те могат да се надуят. Това води до разслояване на вътрешните елементи на батерията, лош контакт, което съкратява живота и капацитета на батерията.

Lithium Iron Phosphate (LiFePO4, LFE) – Литиево-железен фосфат батерия

Това e вид литиево-йонна презареждаема батерия. Тя имат висок разряден ток. Няма опасност от експлозия и пожар. Има дълъг живот, но е с по-ниска енергийна плътност от нормалните литиево-йонни клетки. С по-висока енергийна плътност от NiMh (никел метал-хидридна).

След като описахме най-важните видове батерии, е време да синтезираме най-основните и важни факти, които е добре да запомните за батериите:

– Изберете алкалните батерии – те са много по-издържливи спрямо обикновените и имат приложение в редица устройства от ежедниевието, като например слухови апарати, часовници, детски играчки, дистанционни, апарати за кръвно. Съветът на CELEL e, когато купувате 1.5V батерия, на опаковката да пише alkaline , a не „цинков въглерод“ (zinc-carbon).

– До колкото е възможно, използвайте батери от форм фактор АА (ААА, АА, С и т.н.), за да можете да намирате заместители по-лесно в случай, че се наложи.

– По отношение на електрониката, която ползвате в ежедниевието, започнете да използвате никел метал-хидридните (NiMH) батерии – те ще Ви послужат двойно по-добре за преди и след спешни случаи. Най-голямото предимство в техния случай е, че са презареждаеми, което ги прави и най-екосъобразният вариант. Никел метал-хидридните батерии са много удобни за професионални фотографи, например, и като цяло за хора, които често са в движение и им е необходима презареждаема, качествена и надеждна батерия.

– За устройства, които не използвате много често, но все пак искате да работят добре, щом Ви се наложи да ги включите, най-добрият вариант е литиевата за еднократна употреба.

– Съхранявайте батерии за еднократна употреба на базата на литий като постоянна резерва при спешни случаи, тъй като имат най-добрия срок на годност. Често държат повече от 80% от заряда до 15-20 години след производство.

– Литиево-йонните – това са най-издържливите батерии (често използвани за зареждане на мобилни телефони и таблети в движение – т.е. преносими банки за зареждане) са полезни за ежедневна употреба. Тъй като поддържа заряд доста по-дълго време от изброените дотук, литиево-йонната батерия се нарежда и сред по-скъпите, но удобството и сигурността, които осигурява си заслужават инвестицията.

Надяваме се да това ръководство да Ви е полезно. Ако имате още въпроси, свържете се с екипа на CELEL, за да Ви помогнем да намерите най-доброто решение и точните батерии, от които се нуждаете.