Aku on teie riistvaras kõige olulisem elektroonika. Aga kuidas tagada, et valite oma riistvarale sobiva liitiumioonaku?
See artikkel sisaldab kahte osa, et näidata küsimust. 1. osas käsitletakse olulisi kaalutlusi tarbijarakenduse jaoks õige aku valimisel. Nende hulka kuuluvad taaslaetavus, energiatihedus, võimsustihedus, säilivusaeg, ohutus, vormitegur, hind ja paindlikkus. 2. osas vaadeldakse, kuidas keemia mõjutab olulisi akunäitajaid ja seega ka aku valikut teie rakenduse jaoks. 3. osas vaatleme levinud sekundaarsete akude keemiat.
MÕNED OLULISED KAASUTUSED AKU VALIKUL ON:
1. Esmane vs sekundaarne – üks esimesi valikuid aku valimisel on otsustada, kas rakendus nõuab primaarseid (ühekordselt kasutatavaid) või sekundaarseid (taaslaetavaid) akusid. Enamasti on see disainerile lihtne otsus. Aeg-ajalt vahelduva kasutusega rakendused (nt suitsuandur, mänguasi või taskulamp) ja ühekordselt kasutatavad rakendused, mille puhul laadimine muutub ebaotstarbekaks, õigustavad primaaraku kasutamist. Headeks näideteks on kuuldeaparaadid, kellad (nutikellad erand), õnnitluskaardid ja südamestimulaatorid. Kui akut kasutatakse pidevalt ja pikka aega, näiteks sülearvutis, mobiiltelefonis või nutikellas, sobib paremini laetav aku.
Primaarakudel on palju madalam isetühjenemise määr – see on atraktiivne funktsioon, kui laadimine pole enne esmakordset kasutamist võimalik või otstarbekas. Sekundaarsed akud kaotavad energiat kiiremini. Enamiku rakenduste puhul on see laadimisvõime tõttu vähem oluline.
2. Energia vs võimsus – aku tööaja määrab aku mahutavus, väljendatuna mAh või Ah ja see on tühjendusvool, mida aku võib aja jooksul pakkuda.
Erineva keemiaga akude võrdlemisel on kasulik vaadata energiasisaldust. Aku energiasisalduse saamiseks korrutage aku mahutavus Ah pingega, et saada energiat Wh. Näiteks võib 1,2 V nikkel-metallhüdriidaku ja 3,2 V liitiumioonaku mahtuvus olla sama, kuid liitiumiooni kõrgem pinge suurendaks energiat.
Avatud ahela pinget kasutatakse tavaliselt energiaarvutustes (st aku pinge, kui see pole koormaga ühendatud). Nii võimsus kui ka energia sõltuvad aga suuresti äravoolukiirusest. Teoreetilise võimsuse määravad ainult aktiivsed elektroodide materjalid (keemia) ja aktiivmass. Kuid praktilised akud saavutavad vaid murdosa teoreetilistest arvudest, kuna on olemas mitteaktiivsed materjalid ja kineetilised piirangud, mis takistavad aktiivsete materjalide täielikku kasutamist ja tühjenemisproduktide kogunemist elektroodidele.
Akutootjad määravad sageli võimsuse antud tühjenemiskiiruse, temperatuuri ja väljalülituspinge juures. Määratud võimsus sõltub kõigist kolmest tegurist. Tootja võimsuse hinnangute võrdlemisel veenduge, et vaataksite eelkõige äravoolukiirust. Aku, mis näib olevat spetsifikatsioonilehel suure mahutavusega, võib tegelikult halvasti toimida, kui rakenduse voolukulu on suurem. Näiteks aku, mille nimivõimsus on 2 Ah 20-tunnise tühjenemise jaoks, ei suuda pakkuda 2 A 1 tunni jooksul, vaid annab vaid murdosa võimsusest.
Suure võimsusega akud tagavad kiire tühjenemise suure tühjenemiskiirusega, näiteks elektritööriistade või autode käivitusakude rakendustes. Tavaliselt on suure võimsusega akudel madal energiatihedus.
Hea analoogia võimsuse ja energia kohta on mõelda tilaga ämbrile. Suurem ämber mahutab rohkem vett ja sarnaneb suure energiaga akuga. Ava või tila suurus, millest vesi ämbrist väljub, sarnaneb võimsusega – mida suurem võimsus, seda suurem on äravoolukiirus. Energia suurendamiseks suurendate tavaliselt aku mahtu (teatud keemia jaoks), kuid võimsuse suurendamiseks vähendate sisemist takistust. Elementide ehitusel on suur osa suure võimsustihedusega akude saamisel.
Peaksite saama võrrelda erinevate keemiate teoreetilisi ja praktilisi energiatihedust akuõpikutest. Kuna aga võimsustihedus sõltub nii suurel määral aku ehitusest, leiate neid väärtusi harva loetletud.
3. Pinge – aku tööpinge on veel üks oluline kaalutlus ja see sõltub kasutatavatest elektroodimaterjalidest. Kasulik akude klassifikatsioon on siin vee- või veepõhiste akude ja liitiumipõhiste keemiatoodete võrdlemine. Pliihape, tsink-süsinik ja nikkelmetallhüdriid kasutavad veepõhiseid elektrolüüte ja nende nimipinge jääb vahemikku 1,2–2 V. Liitiumpatareid seevastu kasutavad orgaanilisi elektrolüüte ja nende nimipinge on 3,2–4 V (nii esmane kui ka nikkel). teisene).
Paljud elektroonilised komponendid töötavad minimaalse pingega 3 V. Liitiumil põhinevate kemikaalide kõrgem tööpinge võimaldab kasutada ühte elementi, mitte kahte või kolme järjestikust veepõhist elementi, et saavutada soovitud pinge.
Veel üks asi, mida tuleb tähele panna, on see, et mõnel akukeemial, nagu tsink-MnO2, on kaldus tühjenemiskõver, samas kui teistel on lame profiil. See mõjutab väljalülituspinget (joonis 3).
Joonis 3: Aku keemial põhinev pingegraafik
VTC toitepinge diagrammi aku keemia kohta
4. Temperatuurivahemik – aku keemia määrab rakenduse temperatuurivahemiku. Näiteks ei saa kasutada elektrolüüdi vesipõhiseid tsink-süsinikelemente temperatuuril alla 0 °C. Leeliselementide võimsus väheneb neil temperatuuridel samuti järsult, kuigi vähem kui tsink-süsinik. Orgaanilise elektrolüüdiga liitiumprimaarpatareisid saab kasutada kuni -40°C, kuid töövõime on oluliselt vähenenud.
Taaslaetavates rakendustes saab liitiumioonakusid maksimaalselt laadida ainult kitsas vahemikus umbes 20–45 °C. Sellest temperatuurivahemikust väljaspool tuleb kasutada madalamaid voolusid/pingeid, mille tulemuseks on pikem laadimisaeg. Temperatuuridel alla 5° või 10°C võib osutuda vajalikuks nirelaadimine, et vältida kohutavat liitiumdendriitplaadistuse probleemi, mis suurendab termilise äravoolu ohtu (me kõik oleme kuulnud liitiumpõhiste akude plahvatusest, mis võib selle tagajärjel juhtuda ülelaadimine, madala või kõrge temperatuuriga laadimine või saasteainetest tingitud lühis).
MUUD KAASUTUSED ON:
5. Kõlblikkusaeg – see viitab sellele, kui kaua aku enne kasutamist laos või riiulil seisab. Primaarpatareidel on palju pikem säilivusaeg kui sekundaarsetel. Põhiakude säilivusaeg on aga üldiselt olulisem, kuna sekundaarakusid saab laadida. Erandiks on olukord, kus laadimine pole otstarbekas.
6. Keemia – paljud ülalloetletud omadused on tingitud rakukeemiast. Selle ajaveebisarja järgmises osas käsitleme üldiselt saadaolevaid akukeemiaid.
7. Füüsiline suurus ja kuju – patareid on tavaliselt saadaval järgmistes suurusvormingutes: nööp-/mündielemendid, silindrilised elemendid, prismaelemendid ja kottelemendid (enamik neist standardvormingus).
8. Kulud – on aegu, mil peate võib-olla kasutama paremate tööomadustega akut, kuna rakendus on väga kulutundlik. See kehtib eriti suure mahuga ühekordselt kasutatavate rakenduste kohta.
9. Transport, jäätmekäitluseeskirjad – Liitiumpatareide transport on reguleeritud. Samuti on reguleeritud teatud akude keemiliste ainete kõrvaldamine. Seda võib kaaluda suuremahuliste rakenduste puhul.
10. Tootja liitiumaku ohutus.Mõned tootjad ei teinud enne masstootmist isegi omal pool ohutuse ja töökindluse testi. See kujutab endast suurt ohtu lõpprakenduses.
Aku valimisel on palju kaalutlusi. Mitmed neist on seotud keemiaga, teised aga aku projekteerimise, ehitamise ja tootja võimalustega. Kõige olulisem on valida kõige kogenum liitiumioonakude tootja. VTC Power Co., Ltd on spetsialiseerunud liitiumioonakude tootmisele 20 aastat ja tee Sulle parim pakkumine!
VTC Power Co., Ltd
Tel: 0086-0755-32937425
Faks: 0086-0755-05267647
Lisa: nr 10, JinLing Road, Zhongkai tööstuspark, Huizhou linn, Hiina
E-post: info@vtcpower.com
veebisait: http://www.vtcpower.com
märksõnad: #kohandatud liitiumioonaku #esmane vs teisene aku#liitiumioonaku #füüsiline suurus ja kuju #liitiumioonaku valmistamine # silindrilised elemendid# prismaelemendid #säilivusaeg#liitiumakude transport#liitiumaku ohutus#VTC Power Co ., Ltd
