Как выбрать аккумуляторные батареи? Этот вопрос возникает часто при разработке устройств, а кто скажет о том что в этом проблем нет, тот сильно лукавит. Считается, что главная характеристика аккумуляторов это отношение веса аккумуляторов к плотности заряда батарей. Эти данные обычно представляются в виде диаграммы представленной ниже.
Из этого рисунка мы видим, что Li-ion батареи в самом верху. Поэтому выбираем их. Всё, отлично! (Шутка) . На самом деле всё не так однозначно и выбор типа аккумуляторов во многом зависит от приложения, в которое мы будем устанавливать данные батареи. Но об этом позже. Давайте вначале остановимся на данном рисунке. На первый взгляд написана ахинея. Это не так, данный рисунок очень информативен. Давайте вспомним, чем объём отличается от веса. Вспомнили? Отлично. Тут идёт речь об этом же, Вт/кг - это то, что на нас давит, а Вт/л это про то, что в руки не помещается. Чем меньше число приведённых выше отношений, тем характеристики аккумуляторов хуже.
Пример:
Дано:
У батареи №1 электрическая ёмкость 100 Ватт , а у батареи №2 - 100 Ватт. Вес у первой батареи 5 килограмм, у второй - 20 килограмм. Вопрос - какая батарея лучше?
Решение:
Очевидно, что лучше та батарея, у которой вес меньше. Но хорошо бы было узнать "стоимость" энергии в килограммах.
Батарея №1 100/5=20
Батарея №2 100/20= 5
вывод: 20>5, соответственно, батарея № 1 лучше, чем батарея №2, что соответствует логическому выводу выше.
Ну и объём по этой же схеме - чем результат больше, тем батарея лучше!
Мы разобрались, что на этом графике изображено на шкалах, теперь посмотрим, что есть в теле этого графика.
Как мы видим, самые плохие аккумуляторы на нём - это свинцово-кислотные. В принципе, я могу сказать , что нет идеального аккумулятора. Идеальный будет иметь бесконечную, очень высокую плотность энергии. Но для того, чтобы понять, почему свинцово-кислотные аккумуляторы так прочно засели в нашей жизни, нужно заглянуть в историю...
Ещё в 90-ых рынок аккумуляторов не был так разнообразен. На нём были представлены два основных типа аккумуляторов: NiCd и свинцово-кислотные. Выбор у разработчиков также был прост. Если оборудование стационарное или достаточно большое для того, что бы этот аккумулятор не замечать, тогда брали свинцово-кислотные батареи. Они дешевле, хоть и содержат меньше энергии на килограмм. Если оборудование носимое - радиостанция или шуруповерт, тогда бери NiCd.
В наше же время рынок аккумуляторов многообразен, несмотря на это, свинцово-кислотные аккумуляторы до сих пор широко применяются. Мы знаем, что, например, на электрических погрузчиках до сих пор используются погружные аккумуляторные батареи. И здесь сам бог велел использовать такие типы аккумуляторов, т.к. свинцово-кислотные аккумуляторы имеют низкую стоимость, при этом большой вес батарей играет в качестве необходимого противовеса. Но если речь идёт о самодвижущейся платформе до тонны (AGV), радиостанции и мобильном телефоне, то вес и габариты этих вещей напрямую будут влиять на их конкурентное преимущество. Поэтому в этих случаях выбор падёт на Li-Ion аккумуляторы.
Параметры вроде пожаробезопасности, стоимости эксплуатации, срока службы и циклов заряда разряда во внимание брать не стоит. Любые аккумуляторы будут опасны при ошибках в разработке и долго не прослужат при неверной эксплуатации.
Прошу Вас - не забывайте о вреде и опасностях батарей. Помните, любые электрические батареи нужно утилизировать!!! Просто выбрасывать их не стоит, перед тем как стлеть они отравят всё, что попадётся в их тёплые разлагающие объятия.
Благодарю за внимание!