Номинальное напряжение различных типов аккумуляторов
Аккумулятор — это электрохимическое устройство, которое создает потенциал напряжения при размещении металлов с разным сродством в кислотном растворе (электролите). Напряжение холостого хода (НХХ), возникающее в результате электрохимической реакции, зависит от используемых металлов и электролита.
Заряд или разряд переводит аккумулятор в состояние напряжения замкнутой цепи (CCV). Зарядка повышает напряжение, а разрядка снижает его, имитируя эффект резиновой ленты. Поведение напряжения под нагрузкой и зарядом определяется током и внутренним сопротивлением аккумулятора. Низкое сопротивление приводит к низким колебаниям под нагрузкой или зарядом; высокое сопротивление приводит к чрезмерным колебаниям напряжения. Зарядка и разрядка возбуждают аккумулятор; полная стабилизация напряжения занимает до 24 часов. Также важным фактором является температура: низкая температура снижает напряжение, а тепло повышает.
Производители оценивают аккумулятор, присваивая номинальное напряжение, и, за некоторыми исключениями, это напряжение соответствует согласованной норме. Ниже приведено краткое описание номинального напряжения самых распространенных типов аккумуляторов.
Свинцово-кислотный аккумулятор
Номинальное напряжение свинцово-кислотного аккумулятора составляет 2 В на элемент. Однако при измерении напряжения холостого хода заряженного и неработающего аккумулятора оно должно составлять 2,1 В/элемент. Поддержание напряжения значительно ниже 2,1 В/элемент приведет к накоплению сульфатации. Во время поддерживающего заряда напряжение составляет около 2,25 В/элемент и может быть еще выше во время нормального заряда.
Свинцово-кислотные аккумуляторы AGM/GEL
Надежные свинцово-кислотные аккумуляторы для максимальной эффективности работы
Аккумулятор Victron 12V/110Ah GEL Deep Cycle
Является идеальным выбором для применений, требующих надежного, долговечного и глубоко разрядного источника питания
Купить
Аккумулятор Victron AGM Super Cycle 12V 125Ah (M8)
Благодаря технологиям электрохимии, этот аккумулятор выдерживает до 300 циклов разряда до 100%, что делает его отличным решением для автономных электрических систем
Купить
AGM аккумулятор BB Battery MPL55-12 (12В 55Ач)
AGM VRLA батарея с высоким током разряда, специально разработанная для критических нагрузок в системах ИБП, телекоммуникациях и энергетике
КупитьАккумуляторы на основе никеля
В потребительском применении NiCd и NiMH рассчитаны на 1,20 В/элемент. Промышленные, авиационные и военные аккумуляторы придерживаются оригинального значения 1,25 В. Важно, что между элементами 1,20 В и 1,25 В нет функциональной разницы, маркировка является лишь вопросом предпочтения.
Аккумуляторы NiCd
Надежные никель-кадмиевые аккумуляторы для резервного питания и построения крупных энергетических систем
EBH10 / KHP10 1,2В 10Ач – NiCd аккумулятор никель-кадмиевый
Надежная работа при высоких разрядных токах. Устойчивость к перезаряду, глубокому разряду и ударам
Купить
SEBM20 / KMP20 1,2В 20Ач – NiCd аккумулятор никель-кадмиевый
Герметичный корпус с клапаном — обслуживание 1 раз в 3–5 лет. Надежная конструкция с сроком службы более 20 лет
Купить
EBM700 / KMP700 1,2В 700Ач – NiCd аккумулятор никель-кадмиевый
Серия аккумуляторов EBM/KMP оптимизирована для работы при разрядах от 30 минут до 2 часов, но может применяться и при более длительных нагрузках
КупитьЛитий-ионные аккумуляторы
Номинальное напряжение литий-ионных аккумуляторов составляет 3,60 В/элемент. Некоторые производители маркируют их как 3,70 В/элемент или выше. Это дает маркетинговое преимущество, ведь более высокое напряжение увеличивает количество ватт-часов на бумаге (напряжение × ток = мощность в ваттах). Номинальное напряжение 3,70 В/элемент создает необычные значения 11,1 В и 14,8 В при последовательном соединении трех и четырех элементов, вместо более привычных 10,80 В и 14,40 В. Производители оборудования обычно придерживаются 3,60 В как стандарта.
Почему возникает это более высокое напряжение? Оно зависит от материалов анода и катода, а также от импеданса. Расчет включает среднее значение между полным зарядом (4,20 В/элемент) и предельным разрядом (3,0 В/элемент) с нагрузкой 0,5 C. Для литий-кобальтового аккумулятора средняя точка составляет около 3,60 В, а для литий-марганцевого с более низким сопротивлением — около 3,70 В. Более высокое напряжение часто задается условно и не влияет на работу большинства устройств и зарядных систем, хотя существуют исключения.
Некоторые литий-ионные аккумуляторы с архитектурой LCO имеют специальные покрытия и добавки в электролит, которые повышают номинальное напряжение элемента и позволяют более высокие значения заряда. Для получения полной емкости в таких случаях нужно устанавливать правильное напряжение отсечки заряда
Аккумуляторы LiFePO4
Надежные литий-железо-фосфатные аккумуляторы для солнечных и резервных систем.
LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 (12В, 50Ач)
Компактный аккумулятор с встроенным BMS для безопасной работы в солнечных и резервных системах.
Купить
LiFePO4 Victron Lithium SuperPack 12.8В 100Аг
Современная литий-железо-фосфатная батарея (LiFePO4) со встроенным BMS и защитой от перегрузки
Купить
LiFePO4 Victron Smart Battery 12.8V/100Ah
Высококачественный источник энергии с длительным сроком службы, высокой безопасностью и совместимостью с экосистемой Victron Energy
КупитьНапряжение литиево-ионных аккумуляторов на основе кобальта.
Пользователи аккумуляторов хотят знать, влияют ли литий-ионные элементы с более высоким напряжением заряда на долговечность и безопасность. Информация ограничена, но известно, что да, эти аккумуляторы имеют более короткий срок службы, чем обычные литий-ионные; календарный срок службы также может быть меньше. Поскольку эти аккумуляторы в основном используются в потребительских товарах, срок службы можно согласовать со старением, что делает приемлемым более короткий срок службы аккумулятора. Преимуществом является более длительное время работы благодаря полученной мощности в Вт·ч (А·ч x В). Все элементы должны соответствовать нормативным стандартам и быть безопасными.
Литий-ионный аккумулятор на основе фосфата имеет номинальное напряжение элементов 3,20 В и 3,30 В; литий-титанатный — 2,40 В. Эта разница в напряжении делает эти химические составы несовместимыми с обычными литий-ионными аккумуляторами с точки зрения количества элементов и алгоритма зарядки.
