Зведена таблиця альтернативних акумуляторів
У наших лексиконах перераховані дивні та чудові батарейки, але, як і у випадку з видами тварин, не всі вони стають домашніми улюбленцями. До батарейки пред'являються суворі вимоги. Щоб батарейка була батарейкою, необхідно виконати щонайменше вісім вимог. У таблиці 1 наведено перелік менш поширених батарейок, які обслуговують різні нішеві ринки.
Зарядні пристрої Victron Energy
Високоякісні зарядні пристрої для довговічної служби та надійності роботи
Зарядний пристрій Victron Blue Smart IP22 Charger 12/30 (1)
Ідеально підходить для використання в майстернях, а також для заряджання акумуляторів автомобілів, мотоциклів, човнів та кемперів.
Купити
Зарядний пристрій Blue Smart IP65 Charger 12/15
Завдяки класу захисту IP65, пристрій стійкий до пилу та води, що робить його ідеальним для використання в суворих умовах.
Купити
Зарядний пристрій Victron Phoenix Smart IP43 Charger 12/30 (3) 120/240V
Оснащений Bluetooth-інтерфейсом для простого налаштування й моніторингу через додаток VictronConnect. Висока ефективність та надійність роблять його ідеальним рішенням для комерційних, промислових та морських застосувань.
Купити| Характристика | Натрій-сірка; Натрій-нікель-хлорид (ZEBRA) | Цинк–повітря (первинний та вторинний) | Срібло–цинк; Оксид срібла | Багаторазові лужні батарейки |
|---|---|---|---|---|
| Тип | Розплавлена сіль (Na) та сірка (S). Економічний при більших розмірах (NaS) | В основному первинний; має схожість з паливним елементом | Срібло–цинк є перезаряджуваним; оксид срібла є основним | Одноразові лужні вироби, виготовлені для багаторазового використання, за ціною, подібною до вартості звичайних типів |
| Напруга на комірку | 2,58 В | 1,40–1,65 В | 1,60 В | 1,50 В |
| Питома енергія | 90–120 Вт·год/кг | 300–400 Вт·год/кг | 250 Вт·год/кг | 200 Вт·год/кг, менше з кожною наступною зарядкою |
| Активація | Працюють при температурі 270–350°C | Зняття ущільнювача забезпечує доступ повітря | Миттєвий | Миттєвий |
| Зарядка | Нічна плата | Зарядка шляхом заміни цинкових електродів | Схожий на літій–іонний | Обмеження напруги (1,60–1,70 В) |
| Розрядка | Високоенергетичний спалах | Низьке навантаження | Схожий на літій–іонний | Низьке навантаження (200–400 мА) |
| Життєвий цикл | 3000 циклів; 8 років | Після активації батарея розряджається | Короткий цикл служби; термін служби 2 роки | 50, залежно від умов. Часто перезаряджається |
| Технічне обслуговування | Тримайте акумулятор гарячим | Активуйте лише за потреби | Зберігайте низький рівень запасів | Не розряджайте занадто низько |
| Режими відмов | Електричні короткі замикання через корозію | Чутливість до холоду, тепла, вологості та забруднення повітря | Розлад цинкового електрода та сепаратора; циклічне розкладання призводить до утворення дендритів | Падіння ємності на 50% з ростом заряду; зростання внутрішнього опору |
| Упаковка | Великі системи потужністю 10 кВт·год і вище | Переважно невеликий розмір | Годинкові елементи живлення (срібло–цинкові) | AA, AAA, C, D, 9V |
| Історія | Задуманий німцями під час Другої світової; відновлений у 1992 | Винайдений у 1878; запатентовано акумулятор у 1932 | Використовувався в космічних програмах, де цінувалась висока енергія | Представлений у 1992 як багаторазовий одноразовий. Герметичний |
| Застосування | Енергетичні системи (основне: DBX, зберігання для сонячних та вітрових електростанцій) | Слухові апарати, пристрої для збереження енергії, аварійні джерела | Годинники, портативна техніка, військове обладнання | Ліхтарики, іграшки, портативні прилади |
| Коментарі | Опалення споживає 14% енергії батареї на день | Висока ємність, низька вартість, але лише одноразове використання | Нові конструкції демонструють приріст ємності порівняно з літій-іонними акумуляторами: дорога сировина | Звичайні лужні акумулятори не слід заряджати; небезпека витоку, газу, вибуху |
Таблиця 1: Огляд найпоширеніших альтернативних акумуляторів та еквівалентів.
У таблиці 2 розглядаються напівбатареї. Вони перелічені через схожість з електрохімічною реакцією справжньої батареї. Те, що колись було унікальним пристроєм, що існував самостійно, тепер об'єднується з батареєю, і суперконденсатор є таким прикладом. Паливний елемент має схожість також тим, що це батарея навпаки. Перезарядка батареї перетворює воду на водень і кисень (виділення газів); паливний елемент виробляє електрику та воду, поєднуючи водень і кисень.
| Характеристика | Суперконденсатор | Потокова батарея | Паливний елемент |
|---|---|---|---|
| Тип | Двошаровий конденсатор. Зберігає енергію за рахунок статичного заряду, на відміну від електрохімічної реакції. | Акумуляторний; працює від насоса, електроліт зберігається в резервуарі | З’єднання водню та кисню виробляє електрику |
| Напруга на комірку | Обмежено на рівні 2,30–2,75 В | 1,15–1,55 В | 0,6–0,8 В |
| Питома енергія | 5 Вт·год/кг (типово) | 40 Вт·год/кг | 40 Вт·год/кг |
| Активація | Миттєвий | Повільний наростання | Повільний наростання |
| Зарядка | 1–10 с, проста зарядка, струм припиняється після повного заряду | Нічна плата | Подача водню через резервуар |
| Розрядка | Дуже висока потужність | Низький струм навантаження | Низький струм навантаження |
| Життєвий цикл | 1 мільйон; 10–15 років | 10 000 циклів; 20 років | 2000–4000 годин; стаціонарний режим до 40 000 годин |
| Технічне обслуговування | Низькі експлуатаційні витрати | Високий | Високий |
| Режими відмов | Перевищення граничних значень напруги скорочує термін служби | Висока корозія. Ванадій контролює корозію | Стек пошкоджений замерзанням та нагріванням; ємність втрачається внаслідок циклічного навантаження/вимкнення |
| Упаковка | Переважно в циліндричних форматах | Великі системи; 20 кВт·год і вище | Великий, також портативний |
| Навколишнє середовище | Широкий діапазон температур. Нетоксичний | Функціонує більше як нафтопереробний завод, ніж як акумулятор | Повинен мати правильний вміст водню. Не можна заморожувати |
| Історія | GE провела експерименти в 1956 році; Standard Oil відкрила подвійний шар у 1966 році; NEC комерціалізувала його в 1978 році | Перший патент у 1954 році. Сучасні типи запатентовані у 1986 році | Вільям Гроув, розроблений у 1839 році; використання почалося з програмою 1960-х років |
| Застосування | Резервне копіювання пам’яті, запуск генераторів, великі системи мікрохвильових печей. Конкуренція з маховиком | Велика система накопичення енергії; економічна затримка комерційного розміру | Виділений навантажувач, електромобіль, портативне використання у військових цілях |
| Коментарі | Дорого за Вт·год. Дехто стверджує, що варто витратити гроші на більший акумулятор. | Місткість встановлюється залежно від розміру резервуара; об’єм можна збільшити | Чисто, але дорого; розширений діапазон потужностей |
Таблиця 2: Зведений опис більшості акумуляторів, які відхиляються від електрохімічної концепції акумулятора.
