Сводная таблица альтернативных аккумуляторов
В наших словарях перечислены самые разные и удивительные батареи, но, как и в случае с видами животных, не все они становятся популярными. К батареям предъявляются строгие требования. Чтобы устройство могло называться батареей, оно должно соответствовать как минимум восьми критериям. В Таблице 1 приведён список менее распространенных батарей, которые обслуживают различные нишевые рынки.
Зарядные устройства Victron Energy
Высококачественные зарядные устройства для долговечной службы и надежной работы
Зарядное устройство Victron Blue Smart IP22 Charger 12/30 (1)
Идеально подходит для использования в мастерских, а также для зарядки аккумуляторов автомобилей, мотоциклов, лодок и кемперов.
Купить
Зарядное устройство Blue Smart IP65 Charger 12/15
Благодаря классу защиты IP65, устройство устойчиво к пыли и воде, что делает его идеальным для использования в жестких условиях.
Купить
Зарядное устройство Victron Phoenix Smart IP43 Charger 12/30 (3) 120/240V
Оснащено Bluetooth-интерфейсом для простого настройки и мониторинга через приложение VictronConnect. Высокая эффективность и надежность делают его идеальным решением для коммерческих, промышленных и морских применений.
Купить| Характеристика | Натрий-серная; Натрий-никель-хлорид (ZEBRA) | Цинк-воздушная (первичная и вторичная) | Серебряно-цинковая; Оксид серебра | Многоразовые щелочные батарейки |
|---|---|---|---|---|
| Тип | Расплавленная соль (Na) и сера (S). Экономична при больших размерах (NaS) | В основном первичная; имеет сходство с топливным элементом | Серебряно-цинковая является перезаряжаемой; оксид серебра — первичный элемент | Одноразовые щелочные изделия, сделанные для многоразового использования, по цене, сравнимой со стоимостью обычных типов |
| Напряжение на ячейку | 2,58 В | 1,40–1,65 В | 1,60 В | 1,50 В |
| Удельная энергия | 90–120 Вт·ч/кг | 300–400 Вт·ч/кг | 250 Вт·ч/кг | 200 Вт·ч/кг, меньше с каждой последующей зарядкой |
| Активация | Работают при температуре 270–350°C | Снятие уплотнителя обеспечивает доступ воздуха | Мгновенная | Мгновенная |
| Зарядка | Ночная зарядка | Зарядка путем замены цинковых электродов | Схожа на литий-ионную | Ограничение по напряжению (1,60–1,70 В) |
| Разрядка | Высокоэнергетический импульс | Низкая нагрузка | Схожа на литий-ионную | Низкая нагрузка (200–400 мА) |
| Жизненный цикл | 3000 циклов; 8 лет | После активации батарея разряжается | Короткий срок службы; срок службы 2 года | 50, в зависимости от условий. Часто перезаряжается |
| Техническое обслуживание | Держите аккумулятор горячим | Активируйте только при необходимости | Поддерживайте низкий уровень запасов | Не разряжайте слишком сильно |
| Режимы отказов | Электрические короткие замыкания из-за коррозии | Чувствительность к холоду, теплу, влажности и загрязнению воздуха | Разрушение цинкового электрода и сепаратора; циклирование приводит к образованию дендритов | Падение емкости на 50% с ростом заряда; рост внутреннего сопротивления |
| Упаковка | Большие системы мощностью 10 кВт·ч и выше | Преимущественно небольшого размера | Часовые элементы питания (серебряно-цинковые) | AA, AAA, C, D, 9V |
| История | Задумана немцами во время Второй мировой; возобновлена в 1992 | Изобретена в 1878; аккумулятор запатентован в 1932 | Использовалась в космических программах, где ценилась высокая энергия | Представлена в 1992 как многоразовая одноразовая. Герметичная |
| Применение | Энергетические системы (основное: DBX, хранение для солнечных и ветровых электростанций) | Слуховые аппараты, устройства для сохранения энергии, аварийные источники | Часы, портативная техника, военное оборудование | Фонарики, игрушки, портативные приборы |
| Комментарии | Нагрев потребляет 14% энергии батареи в день | Высокая емкость, низкая стоимость, но только одноразовое использование | Новые конструкции демонстрируют прирост емкости по сравнению с литий-ионными аккумуляторами: дорогое сырье | Обычные щелочные аккумуляторы не следует заряжать; опасность утечки, выделения газа, взрыва |
Таблица 1: Обзор наиболее распространенных альтернативных аккумуляторов и их эквивалентов.
В таблице 2 рассматриваются полубатареи. Они перечислены из-за сходства с электрохимической реакцией настоящей батареи. То, что когда-то было уникальным устройством, существовавшим самостоятельно, теперь объединяется с батареей, и суперконденсатор является таким примером. Топливный элемент также имеет сходство в том, что это батарея наоборот. Перезарядка батареи превращает воду в водород и кислород (выделение газов); топливный элемент производит электричество и воду, соединяя водород и кислород.
| Характеристика | Суперконденсатор | Проточная батарея | Топливный элемент |
|---|---|---|---|
| Тип | Двухслойный конденсатор. Хранит энергию за счет статического заряда, в отличие от электрохимической реакции. | Аккумуляторный; работает от насоса, электролит хранится в резервуаре | Соединение водорода и кислорода производит электричество |
| Напряжение на ячейку | Ограничено на уровне 2,30–2,75 В | 1,15–1,55 В | 0,6–0,8 В |
| Удельная энергия | 5 Вт·ч/кг (типично) | 40 Вт·ч/кг | 40 Вт·ч/кг |
| Активация | Мгновенная | Медленное нарастание | Медленное нарастание |
| Зарядка | 1–10 с, простая зарядка, ток прекращается после полного заряда | Ночная зарядка | Подача водорода через резервуар |
| Разрядка | Очень высокая мощность | Низкий ток нагрузки | Низкий ток нагрузки |
| Жизненный цикл | 1 миллион; 10–15 лет | 10 000 циклов; 20 лет | 2000–4000 часов; стационарный режим до 40 000 часов |
| Техническое обслуживание | Низкие эксплуатационные расходы | Высокое | Высокое |
| Режимы отказов | Превышение предельных значений напряжения сокращает срок службы | Высокая коррозия. Ванадий контролирует коррозию | Стек повреждается замерзанием и нагревом; емкость теряется вследствие циклической нагрузки/выключения |
| Упаковка | Преимущественно в цилиндрических форматах | Большие системы; 20 кВт·ч и выше | Большой, также портативный |
| Окружающая среда | Широкий диапазон температур. Нетоксичен | Функционирует больше как нефтеперерабатывающий завод, чем как аккумулятор | Должен иметь правильное содержание водорода. Нельзя замораживать |
| История | GE провела эксперименты в 1956 году; Standard Oil открыла двойной слой в 1966 году; NEC коммерциализировала его в 1978 году | Первый патент в 1954 году. Современные типы запатентованы в 1986 году | Уильям Гроув, разработан в 1839 году; использование началось с программы 1960-х годов |
| Применение | Резервное копирование памяти, запуск генераторов, большие системы микроволновых печей. Конкуренция с маховиком | Большая система накопления энергии; экономичная задержка коммерческого размера | Выделенный погрузчик, электромобиль, портативное использование в военных целях |
| Комментарии | Дорого за Вт·ч. Некоторые утверждают, что стоит потратить деньги на больший аккумулятор. | Емкость устанавливается в зависимости от размера резервуара; объем можно увеличить | Чисто, но дорого; расширенный диапазон мощностей |
Таблица 2: Сводное описание большинства аккумуляторов, которые отклоняются от электрохимической концепции аккумулятора.
